一種直流電源雙電雙充裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種直流電源雙電雙充裝置，包括第一充電裝置和第二充電裝置及與之相連的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，所述第一充電裝置包括第一進(jìn)線電源互投、第一充電模塊組、第一切換回路、第一降壓模塊、第一保護(hù)隔離回路、第一電池組、第一主控制器、第一控母輸出端、第一合母輸出端、第一電池巡檢器和第一放電回路。本實(shí)用新型采用直流塑殼斷路器與高頻開關(guān)電源模塊、雙刀雙擲開關(guān)、電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置相互配合，靈活的按用戶現(xiàn)場(chǎng)需要選擇供電、檢修、維護(hù)功能；解決常規(guī)設(shè)備操作復(fù)雜、成本高問題；采用這種方式直流供電靈活、可靠，從而保證直流負(fù)載運(yùn)行的安全、可靠，同時(shí)材料成本較常規(guī)方案低。
【專利說明】
一種直流電源雙電雙充裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種充電裝置，尤其涉及一種直流電源雙電雙充裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]直流電源系統(tǒng)是發(fā)電廠、變電站和較為重要的工礦企業(yè)保證安全運(yùn)行的一個(gè)重要組成部分，其可靠與否，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)和工礦企業(yè)的安全。直流系統(tǒng)的接線方式與用戶的重要程度、經(jīng)常負(fù)荷的大小以及可能停電時(shí)間的長(zhǎng)短有密切的關(guān)系。在直流電源系統(tǒng)中，常規(guī)的直流屏通常采用單組電池、充電模塊的單母線分段系統(tǒng)，而對(duì)重要用戶均采用具備雙組蓄電池、雙組充電模塊的直流系統(tǒng)，通常采用單母線分段運(yùn)行方式，每段母線分別采用獨(dú)立的蓄電池組供電，并在兩段直流母線之間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)或刀閘，正常運(yùn)行時(shí)該聯(lián)絡(luò)開關(guān)或刀閘應(yīng)處于斷開位置。
[0003]典型的雙母線雙電雙充方案采用兩組雙投三極隔離開關(guān)和兩組三極隔離開關(guān)在每組裝置輸出母線處切換，操作復(fù)雜、成本高。需要有一種更簡(jiǎn)單、可靠、靈活的接線方案，適應(yīng)故障、檢修、更換電池等多種情況下的接線方案。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種直流電源雙電雙充裝置。
[0005]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0006]本實(shí)用新型包括第一充電裝置和第二充電裝置及與之相連的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，所述第一充電裝置包括第一進(jìn)線電源互投、第一充電模塊組、第一切換回路、第一降壓模塊、第一保護(hù)隔離回路、第一電池組、第一主控制器、第一控母輸出端、第一合母輸出端、第一電池巡檢器和第一放電回路，所述第一電源進(jìn)線互投分別與所述第一主控制器和所述第一充電模塊組連接，所述第一電源進(jìn)線互投上設(shè)置有第一電源進(jìn)線端和第二電源進(jìn)線端，所述第一充電模塊組分別與所述第一切換回路和所述第一主控制器連接，所述第一切換回路分別與所述第一降壓模塊、所述第一保護(hù)隔離回路和所述第一電池組連接，所述第一降壓模塊分別與所述第一控母輸出端的第一端、所述第一主控制器、所述第一控母輸出端的第二端、所述第一合母輸出端的第一端、所述第一保護(hù)隔離回路、所述第一電池組和所述第一電池巡檢器連接，所述第一電池巡檢器與所述第一電池組連接，所述第一保護(hù)隔離回路與所述第一合母輸出端連接，所述第一電池組與所述第一放電回路連接；所述第二充電裝置包括第二進(jìn)線電源互投、第二充電模塊組、第二切換回路、第二降壓模塊、第二保護(hù)隔離回路、第二電池組、第二主控制器、第二控母輸出端、第二合母輸出端、第二電池巡檢器和第二放電回路，所述第二電源進(jìn)線互投分別與所述第二主控制器和所述第二充電模塊組連接，所述第二電源進(jìn)線互投上設(shè)置有第三電源進(jìn)線端和第四電源進(jìn)線端，所述第二充電模塊組分別與所述第二切換回路和所述第二主控制器連接，所述第二切換回路分別與所述第二降壓模塊、所述第二保護(hù)隔離回路和所述第二電池組連接，所述第二降壓模塊分別與所述第二控母輸出端的第一端、所述第二主控制器、所述第二控母輸出端的第二端、所述第二合母輸出端的第一端、所述第二保護(hù)隔離回路、所述第二電池組和所述第二電池巡檢器連接，所述第二電池巡檢器與所述第二電池組連接，所述第二保護(hù)隔離回路與所述第二合母輸出端連接，所述第二電池組與所述第二放電回路連接，所述第一合母輸出端和所述第二合母輸出端分別通過所述聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接。
[0007]進(jìn)一步，所述聯(lián)絡(luò)開關(guān)為直流塑殼斷路器，所述第一充電模塊組和所述第二充電模塊組為高頻開關(guān)電源模塊，所述第一降壓模塊和所述第二降壓模塊為電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
[0008]進(jìn)一步，所述第一切換回路和所述第二切換回路內(nèi)均安裝有雙投隔離開關(guān)。
[0009]進(jìn)一步，所述雙投隔離開關(guān)為雙刀雙擲開關(guān)。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0011]本實(shí)用新型采用直流塑殼斷路器與高頻開關(guān)電源模塊、雙刀雙擲開關(guān)、電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置相互配合，靈活的按用戶現(xiàn)場(chǎng)需要選擇供電、檢修、維護(hù)功能；解決常規(guī)設(shè)備操作復(fù)雜、成本高問題；采用這種方式直流供電靈活、可靠，從而保證直流負(fù)載運(yùn)行的安全、可靠，同時(shí)材料成本較常規(guī)方案低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型所述一種直流電源雙電雙充裝置的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型所述一種直流電源雙電雙充裝置的進(jìn)線電源互投電路示意圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型所述一種直流電源雙電雙充裝置的雙電雙充互為備功能連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0016]如圖1所示:本實(shí)用新型包括第一充電裝置I和第二充電裝置2及與之相連的聯(lián)絡(luò)開關(guān)33，第一充電裝置I包括第一進(jìn)線電源互投13、第一充電模塊組14、第一切換回路15、第一降壓模塊16、第一保護(hù)隔離回路17、第一電池組18、第一主控制器3、第一控母輸出端4、第一合母輸出端5、第一電池巡檢器6和第一放電回路7,第一電源進(jìn)線互投13分別與第一主控制器3和第一充電模塊組14連接，第一電源進(jìn)線互投13上設(shè)置有第一電源進(jìn)線端111和第二電源進(jìn)線端112，第一充電模塊組14分別與第一切換回路15和第一主控制器3連接，第一切換回路15分別與第一降壓模塊16、第一保護(hù)隔離回路17和第一電池組18連接，第一降壓模塊16分別與第一控母輸出端4的第一端、第一主控制器3、第一控母輸出端4的第二端、第一合母輸出端5的第一端、第一保護(hù)隔離回路17、第一電池組18和第一電池巡檢器6連接，第一電池巡檢器6與第一電池組18連接，第一保護(hù)隔離回路17與第一合母輸出端5連接，第一電池組18與第一放電回路7連接；第二充電裝置2包括第二進(jìn)線電源互投23、第二充電模塊組24、第二切換回路25、第二降壓模塊26、第二保護(hù)隔離回路27、第二電池組28、第二主控制器41、第二控母輸出端42、第二合母輸出端43、第二電池巡檢器44和第二放電回路45，第二電源進(jìn)線互投23分別與第二主控制器41和第二充電模塊組24連接，第二電源進(jìn)線互投23上設(shè)置有第三電源進(jìn)線端211和第四電源進(jìn)線端212，第二充電模塊組24分別與第二切換回路25和第二主控制器41連接，第二切換回路25分別與第二降壓模塊26、第二保護(hù)隔離回路27和第二電池組28連接，第二降壓模塊26分別與第二控母輸出端42的第一端、第二主控制器41、第二控母輸出端42的第二端、第二合母輸出端43的第一端、第二保護(hù)隔離回路27、第二電池組28和第二電池巡檢器44連接，第二電池巡檢器44與第二電池組28連接，第二保護(hù)隔離回路27與第二合母輸出端43連接，第二電池組28與第二放電回路45連接，第一合母輸出端5和第二合母輸出端43分別通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)33連接，聯(lián)絡(luò)開關(guān)33為直流塑殼斷路器，第一充電模塊組14和第二充電模塊24組為高頻開關(guān)電源模塊，第一降壓模塊16和第二降壓模塊26為電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
[0017]如圖2所示，第一進(jìn)線電源互投回路13和第二進(jìn)線電源互投回路14，第一充電裝置I的進(jìn)線電源為第一電源進(jìn)線端111和第二電源進(jìn)線端112，第二充電裝置2的進(jìn)線電源為第三電源進(jìn)線端211和第四電源進(jìn)線端212。第一電源進(jìn)線端111和第二電源進(jìn)線端112分別通過第一進(jìn)線開關(guān)QFl和第二進(jìn)線開關(guān)QF2后分別經(jīng)第一主接觸器KMl和第二主接觸器KM2后給主交流總開關(guān)KZ，第一接觸器KMl和第二接觸器KM2分別通過串聯(lián)第一交流監(jiān)控單元PMl和第二交流監(jiān)控單元PM2的進(jìn)線投切控制點(diǎn)進(jìn)行控制，可采用自動(dòng)、第一強(qiáng)制電源投入和第二強(qiáng)制電源投入三種靈活的選擇方式工作。
[0018]第一充電模塊組14和第二充電模塊組24，選用先進(jìn)的直流電源配套用高頻開關(guān)電源模塊作為充電模塊。高頻開關(guān)電源技術(shù)，是根據(jù)國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)的要求來(lái)開發(fā)、生產(chǎn)的高頻開關(guān)電源模塊。單個(gè)模塊既可單機(jī)工作完成各種基本功能，又可和N個(gè)模塊并聯(lián)后組合工作。模塊組通過一個(gè)模擬量接口與微機(jī)連接，使整個(gè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)四遙功能。模塊還能通過開關(guān)量切換均、浮充電壓，滿足蓄電池組的充電和浮充電要求。模塊本身為長(zhǎng)期連續(xù)工作制，具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流及限流性能，具有自動(dòng)和手動(dòng)浮充電、均衡充電和穩(wěn)流、限流充電等功能。還具備輸出過流、過壓保護(hù)、短路保護(hù)、過溫保護(hù)等完善的保護(hù)功能，保證模塊或模塊組獨(dú)立運(yùn)行和微機(jī)監(jiān)控下系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。
[0019]如圖3所不,第一充電裝置I和第二充電裝置2的第一充電模塊組14和第二充電模塊組24與第一電池組18和第二電池組28之間分別設(shè)置兩極雙投開關(guān)S，見附圖3雙電雙充互為備功能連接示意圖。雙刀雙擲開關(guān)S其實(shí)是兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)并列而成，其接線方式與每個(gè)單刀雙擲完全一樣，其兩個(gè)刀通過一個(gè)絕緣塑料相連，然后共用一個(gè)手柄。雙刀雙擲開關(guān)投切位置不同，將有不同的作用。原理見附圖3，圖上所示雙刀雙擲開關(guān)位置為正常情況下工作位置，即第一充電模塊組14和第二充電模塊組24正常工作，第一電池組18和第二電池組28在充電位置，控母合母正常輸出。此時(shí)如將第一負(fù)荷隔離開關(guān)GLl和第二負(fù)荷隔離開關(guān)GL2分?jǐn)?輸出負(fù)載由第一充電模塊組14或第二充電模塊組24供電給控母合母正常輸出，能保證輸出正常，同時(shí)可以進(jìn)行第一電池組18和第二電池組28及相關(guān)巡檢單元、監(jiān)視等回路的檢修、維護(hù)。將雙刀雙擲開關(guān)打到另一位置時(shí)，第一電池組18和第二電池組28在充電位置，控母合母正常輸出，此時(shí)如將聯(lián)絡(luò)斷路器33合閘、第一負(fù)荷隔離開關(guān)GLl和第二負(fù)荷隔離開關(guān)GL2分?jǐn)?，輸出?fù)載可由第一充電裝置I和第二充電裝置2合母輸出經(jīng)第一降壓模塊16或第二降壓模塊26輸出至控母，能保證合閘母線、控制母線輸出正常。同時(shí)可進(jìn)行單套裝置的進(jìn)線電源與隔離開關(guān)之間所有元器件檢修、維護(hù)，而不會(huì)影響輸出負(fù)載的工作。
[0020]第一降壓模塊16和第二降壓模塊26選擇電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置作為降壓模塊，用于手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)直流電源控制母線的電壓。使輸出電壓處于:額定電壓±0.5倍的"硅鏈每組最大壓降"范圍內(nèi)。采用手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作方式，工作在“自動(dòng)”狀態(tài)時(shí)，控制器檢測(cè)母線電壓，并與設(shè)定值比較，當(dāng)母線電壓高于(低于)設(shè)定值的上限(下限)時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行繼電器，通過執(zhí)行繼電器的分?jǐn)嗷蜷]合，改變穩(wěn)壓硅鏈的降壓值，確保母線電壓值在規(guī)定的范圍內(nèi)。
[0021]第一保護(hù)隔離回路17和第二保護(hù)隔離回路27，電池組輸出采用快速熔斷器保護(hù)，增加負(fù)荷隔離開關(guān)以保證回路切換的靈活性。第一充電裝置I與第二充電裝置裝置2之間聯(lián)絡(luò)開關(guān)，采用直流斷路器，保證回路的可靠切換。
[0022]第一充電裝置I與第二充電裝置2均設(shè)獨(dú)立的監(jiān)控系統(tǒng)，第一主控制器和第二主控制器選擇觸摸屏操作，漢字菜單顯示，監(jiān)控采用模塊化積木式結(jié)構(gòu)，多CPU分布式控制，內(nèi)部通過RS485總線連接，配置電池巡檢和絕緣選線，主監(jiān)控提供RS232/RS485接口，內(nèi)置RTU、⑶T、MODBUS三種通訊協(xié)議，可與電站自動(dòng)化系統(tǒng)連接。單套裝置的監(jiān)控主要配置如下:兩路交流電壓輸入、接觸器狀態(tài)檢測(cè)、電源切換接入交流監(jiān)控單元，母線電壓輸入、電池及控母電流、輸入電流傳感器電源接入直流監(jiān)控單元，開關(guān)狀態(tài)接入開關(guān)量監(jiān)控單元，饋出各支路傳感器信號(hào)接入絕緣監(jiān)控單元，單節(jié)電池信號(hào)及整組電池電壓信號(hào)接入電池巡檢單元，配用的溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)電池體表溫度或電池安裝環(huán)境溫度，提供的溫度測(cè)量信號(hào)接入電池巡檢單元。以上各單元通過RS485串行接口將檢測(cè)的信息傳送給主監(jiān)控，作為主監(jiān)控管理電源系統(tǒng)和處理故障告警的依據(jù)。系統(tǒng)中的各監(jiān)控單元受主監(jiān)控的管理和控制，通過通訊線將各監(jiān)控單元采集的信息送給主監(jiān)控統(tǒng)一管理。主監(jiān)控顯示直流系統(tǒng)各種信息，用戶也可觸摸顯示屏查詢信息及操作，系統(tǒng)信息還可以接入到遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
[0023]此雙電雙充的設(shè)計(jì)方案，采用高頻開關(guān)電源技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)、N+1熱備份，電壓輸入范圍寬，電網(wǎng)適應(yīng)性強(qiáng)，充電模塊可帶電插拔，維護(hù)方便快捷，有可靠的防雷及電氣絕緣防護(hù)措施，確保系統(tǒng)和人身安全，采用大屏幕觸摸屏，點(diǎn)陣液晶顯示，CCFL背光，實(shí)現(xiàn)全漢化實(shí)時(shí)顯示及操作?？赏ㄟ^點(diǎn)擊觸摸屏進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)查詢、設(shè)置，人機(jī)界面友好，操作簡(jiǎn)單方便，監(jiān)控系統(tǒng)可自動(dòng)完成對(duì)電池電壓、充放電電流及溫度補(bǔ)償?shù)木_管理，確保電池工作在最佳狀態(tài)，延長(zhǎng)電池使用壽命，采用以微處理器為核心的集散式監(jiān)控系統(tǒng)，模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)施對(duì)電源系統(tǒng)全方位的監(jiān)測(cè)、控制及電源系統(tǒng)的“四遙”，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)蓄電池端電壓、充放電電流，精確控制蓄電池的均充和浮充，具有電池過欠壓告警、電池過溫告警及過充保護(hù)等功能，系統(tǒng)具有對(duì)蓄電池溫度補(bǔ)償?shù)墓芾砉δ?。?shí)現(xiàn)雙組電池雙組充電裝置獨(dú)立充電管理、互為備用、檢修及維護(hù)方案靈活可靠功能。
[0024]采用直流塑殼斷路器33與高頻開關(guān)電源模塊、雙刀雙擲開關(guān)S、電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置相互配合，靈活的按用戶現(xiàn)場(chǎng)需要選擇供電、檢修、維護(hù)功能；經(jīng)過多次試驗(yàn)，應(yīng)用于多個(gè)用戶，特別是220kV或66kV變電站直流電源供電中，解決常規(guī)設(shè)備操作復(fù)雜、成本高問題；采用這種方式直流供電靈活、可靠，從而保證直流負(fù)載運(yùn)行的安全、可靠，同時(shí)材料成本較常規(guī)方案低。
[0025]本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和精神，可以有多種變形方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，以上所述僅為本實(shí)用新型較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本實(shí)用新型的權(quán)利范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直流電源雙電雙充裝置，其特征在于:包括第一充電裝置和第二充電裝置及與之相連的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，所述第一充電裝置包括第一進(jìn)線電源互投、第一充電模塊組、第一切換回路、第一降壓模塊、第一保護(hù)隔離回路、第一電池組、第一主控制器、第一控母輸出端、第一合母輸出端、第一電池巡檢器和第一放電回路，所述第一電源進(jìn)線互投分別與所述第一主控制器和所述第一充電模塊組連接，所述第一電源進(jìn)線互投上設(shè)置有第一電源進(jìn)線端和第二電源進(jìn)線端，所述第一充電模塊組分別與所述第一切換回路和所述第一主控制器連接，所述第一切換回路分別與所述第一降壓模塊、所述第一保護(hù)隔離回路和所述第一電池組連接，所述第一降壓模塊分別與所述第一控母輸出端的第一端、所述第一主控制器、所述第一控母輸出端的第二端、所述第一合母輸出端的第一端、所述第一保護(hù)隔離回路、所述第一電池組和所述第一電池巡檢器連接，所述第一電池巡檢器與所述第一電池組連接，所述第一保護(hù)隔離回路與所述第一合母輸出端連接，所述第一電池組與所述第一放電回路連接；所述第二充電裝置包括第二進(jìn)線電源互投、第二充電模塊組、第二切換回路、第二降壓模塊、第二保護(hù)隔離回路、第二電池組、第二主控制器、第二控母輸出端、第二合母輸出端、第二電池巡檢器和第二放電回路，所述第二電源進(jìn)線互投分別與所述第二主控制器和所述第二充電模塊組連接，所述第二電源進(jìn)線互投上設(shè)置有第三電源進(jìn)線端和第四電源進(jìn)線端，所述第二充電模塊組分別與所述第二切換回路和所述第二主控制器連接，所述第二切換回路分別與所述第二降壓模塊、所述第二保護(hù)隔離回路和所述第二電池組連接，所述第二降壓模塊分別與所述第二控母輸出端的第一端、所述第二主控制器、所述第二控母輸出端的第二端、所述第二合母輸出端的第一端、所述第二保護(hù)隔離回路、所述第二電池組和所述第二電池巡檢器連接，所述第二電池巡檢器與所述第二電池組連接，所述第二保護(hù)隔離回路與所述第二合母輸出端連接，所述第二電池組與所述第二放電回路連接，所述第一合母輸出端和所述第二合母輸出端分別通過所述聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電源雙電雙充裝置，其特征在于:所述聯(lián)絡(luò)開關(guān)為直流塑殼斷路器，所述第一充電模塊組和所述第二充電模塊組為高頻開關(guān)電源模塊，所述第一降壓模塊和所述第二降壓模塊為電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電源雙電雙充裝置，其特征在于:所述第一切換回路和所述第二切換回路內(nèi)均安裝有雙投隔離開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種直流電源雙電雙充裝置，其特征在于:所述雙投隔離開關(guān)為雙刀雙擲開關(guān)。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK203951255SQ201420300468
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】劉亞男 申請(qǐng)人:錦州華信開關(guān)電器有限責(zé)任公司