一种并联结构的直流电源系统及其控制电路技术方案

本发明专利技术公开了一种并联结构的直流电源系统及其控制电路，属于直流电源技术领域，包括n个电源模组DYM，并且每个电源模组DYM包括蓄电池组B、充电模块M、截止单元D，还包括连接充电模块M和蓄电池B的保护电器K以及放电回路FD。本发明专利技术提出的一种并联结构的直流电源系统及其控制电路，并联结构的直流电源系统及其控制电路，通过设置多个电源模组DYM，并接在直流母线上，解决设置一组蓄电池组B的直流电源系统由于单个蓄电池损坏导致的整组无法输出的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种并联结构的直流电源系统及其控制电路


[0001]本专利技术涉及直流电源
，特别涉及一种并联结构的直流电源系统及其控制电路。

技术介绍

[0002]变电站和发电厂的直流电源系统，为保护、控制、自动装置等提供电源，是一个独立的电源。在正常运行时，充电装置承担经常负荷，同时向蓄电池组充电，以补充蓄电池组的自放电，使蓄电池组以满容量的状态处于备用，在交流电中断的情况下，由蓄电池组继续向负载提供直流电源，从而保证保护、控制及自动装置的正常工作。
[0003]由于铅酸蓄电池的固有特性及现有技术的限制，单节蓄电池的输出电压一般为2V，因此，在电力系统中均通过串联多个低电压的蓄电池来实现电压的提升，如在标称电压为220V的直流电源系统中，一般串联104节单体电压为2V的蓄电池。由于蓄电池组采用了104节单体蓄电池串联的结构，因此，其中一节蓄电池失效，比如断路，就会使得整组蓄电池无法输出电流。
[0004]申请号为201010598584.9的专利公布了一种并联的直流电源系统：包括交流配电单元，交流配电单元连接多个变换器，每个变换器上均连接有蓄电池；多个变换器经系统直流母线连接到直流配电单元，直流配电单元输出端连接负载；还包括检测交流配电单元的运行状况、并根据运行状况控制变换器、以及向上位机报告所述运行状况的监控单元；变换器将交流配电单元输出的交流电变为高压直流电，并在交流配电单元正常运行时，给蓄电池充电、经直流配电单元给负载供电，或者在交流配电单元异常时，利用蓄电池存储的能量给负载供电。本专利技术利用高频变换器技术将单体低压蓄电池转换为所需直流电压输出，系统中所有蓄电池互相隔离，从而实现蓄电池的无限制并联扩大系统容量。该专利利用蓄电池配合DC/DC变换装置作为一个配电单元，多个这样的配电单元并联，巧妙地将串接的蓄电池电源结构转为并联的电源结构，当某一个单元发生故障后，不影响其他并联电源的输出，提升了直流电源的可靠性，其症结在于由于采用了电力电子装置DC/DC作为输出，当负载发生短路故障后，电力电子装置由于自身具有的快速保护特性，使得整个系统无法输出短路电流，过电流保护元件断路器或熔断器无法动作，从而造成电源失压；由于采用了大量的电力电子装置，其成本也一直高居不下。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种并联结构的直流电源系统及其控制电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种并联结构的直流电源系统，包括n个电源模组DYM，并且每个电源模组DYM包括蓄电池组B、充电模块M、截止单元D，还包括连接充电模块M和蓄电池B的保护电器K以及放电回路FD；
[0007]充电模块M的输入端接交流电源AC，输出端接通过保护电器K接蓄电池组B、截止单
元D以及放电回路FD；
[0008]其中，截至单元D控制电流单向导通电气元件，输出接至直流母线。
[0009]进一步地，电源模组DYM输出的正极接至直流母线的正极，输出的负极接至直流母线的负极，n≥2。
[0010]进一步地，保护电器K具有过电流保护作用，采用断路器、熔断器；
[0011]蓄电池组B采用铅酸蓄电池或磷酸铁锂电池；
[0012]截至单元D采用二极管、可控硅或IGBT器件，以及二极管、可控硅IGBT器件的组合。
[0013]本专利技术涉及的另一种技术，包括一种并联结构的直流电源系统的控制电路，蓄电池组B和直流母线上还包括两个流向相反的极，其中一个为P极，另一个为N极，P极具有Xp和Mp两个端点，N极具有Xn和Mn两个端点，其中P极的电流由端点Xp流向端点Mp，N极的电流由端点Mn流向端点Xn；
[0014]所述P极具有的端点Xp连接至蓄电池组B的正极，所述端点Mp连接至直流母线的正极；
[0015]所述N极具有的端点Xn连接至蓄电池组B的负极，所述端点Mn连接至直流母线的负极，
[0016]控制电路包含至少一个可控的开关元件G、至少一个单向导通或可控的单向导通电气元件L、一个电流监测元件F和一个控制器C，控制电路替代截至单元D；
[0017]可控开关元件G与单向导通或可控的单向导通电气元件L并联，并联后串接在P极或N极；
[0018]电流监测元件F串接在P极或N极；
[0019]电流监测元件F的输出连接至控制器C，控制器C的输出可以控制开关元件G，使开关元件G打开或关闭；
[0020]进一步地，可控的开关元件G采用断路器、接触器和继电器；
[0021]单向导通电气元件L采用二极管、可控硅或IGBT器件，以及二极管、可控硅IGBT器件的组合；
[0022]电流监测元件F采用一个至少可以检测电流流向的电气元件，分流器、电阻元件或电流传感器。
[0023]进一步地，控制器C通过所述电流监测元件F检测电流的流向；
[0024]当检测到的电流方向为所述P极的电流由端点Xp流向端点Mp和/或所述N极的电流由端点Mn流向端点Xn时，所述控制器C保持所述开关元件G处于闭合状态；
[0025]当检测到的电流方向为所述P极的电流由端点Mp流向端点Xp和/或所述N极的电流由端点Xn流向端点Mn时，所述控制器C控制所述开关元件G处于断开状态。
[0026]进一步地，控制器C内置电机，电机的旋转轴驱动开关元件G，其中，电机的旋转轴与开关元件G的动触头连接，通过电流的改向控制电机的正转或反转，在旋转轴正转时，动触头旋转至与开关元件G的静触头接触，开关元件G处于闭合状态；
[0027]在旋转轴反转时，动触头旋转至与开关元件G的静触头脱离，开关元件G处于断开状态。
[0028]进一步地，开关元件G的静触头设置在隔板上，并且隔板设置弹簧，隔板上连接的伸缩杆插入阻尼器中，通过弹簧吸收动触头旋转后产生的动能，并且阻尼器用于减少弹簧
的回弹。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]本专利技术提出的一种并联结构的直流电源系统及其控制电路，并联结构的直流电源系统及其控制电路，通过设置多个电源模组DYM，并接在直流母线上，解决设置一组蓄电池组B的直流电源系统由于单个蓄电池损坏导致的整组无法输出的问题。
附图说明
[0031]图1是本专利技术并联结构的直流电源系统的技术原理图；
[0032]图2是本专利技术并联结构的直流电源系统中的电源模组的技术原理图；
[0033]图3是本专利技术控制电路的实施例一技术原理图；
[0034]图4是本专利技术控制电路的实施例二技术原理图；
[0035]图5是本专利技术控制电路的实施例三技术原理图；
[0036]图6是本专利技术控制电路的电机正反转触点结构图；
[0037]图7是本专利技术控制电路的电机正反转控制原理图。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并联结构的直流电源系统，其特征在于，包括n个电源模组DYM，并且每个电源模组DYM包括蓄电池组B、充电模块M、截止单元D，还包括连接充电模块M和蓄电池B的保护电器K以及放电回路FD；充电模块M的输入端接交流电源AC，输出端接通过保护电器K接蓄电池组B、截止单元D以及放电回路FD；其中，截至单元D控制电流单向导通电气元件，输出接至直流母线。2.如权利要求1所述一种并联结构的直流电源系统，其特征在于，电源模组DYM输出的正极接至直流母线的正极，输出的负极接至直流母线的负极，n≥2。3.如权利要求1所述一种并联结构的直流电源系统，其特征在于，保护电器K具有过电流保护作用，采用断路器、熔断器；蓄电池组B采用铅酸蓄电池或磷酸铁锂电池；截至单元D采用二极管、可控硅或IGBT器件，以及二极管、可控硅IGBT器件的组合。4.基于权利要求1
‑
3任一项所述一种并联结构的直流电源系统的控制电路，其特征在于，蓄电池组B和直流母线上还包括两个流向相反的极，其中一个为P极，另一个为N极，P极具有Xp和Mp两个端点，N极具有Xn和Mn两个端点，其中P极的电流由端点Xp流向端点Mp，N极的电流由端点Mn流向端点Xn；所述P极具有的端点Xp连接至蓄电池组B的正极，所述端点Mp连接至直流母线的正极；所述N极具有的端点Xn连接至蓄电池组B的负极，所述端点Mn连接至直流母线的负极，控制电路包含至少一个可控的开关元件G、至少一个单向导通或可控的单向导通电气元件L、一个电流监测元件F和一个控制器C，控制电路替代截至单元D；可控开关元件G与单向导通或可控的单向导通电气元件L并联，并联后串接在P极或N极；电流监测元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪小龙，邵全，陈忠，谢铖，胡迪，许磊，江炜楠，纪陈云，刘洋，李建柱，汤中会，李军，彭文斌，周明恩，王国强，韩旭，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：