[发明专利]分布式直流电源系统

说明书

技术领域

本发明属于电源技术领域，具体来说涉及一种分布式直流电源系统。

背景技术

在现有的直流电源系统设计中，绝大多数数字设备对于电源供电设计要求实现不间断的供电。目前一般都采用交流UPS或HVDC的技术方案，所述交流UPS是指电源由整流器、蓄电池和逆变器组成。当市电正常时，电流依次通过整流器、逆变器向负载供电，同时整流器给蓄电池充电。而当市电故障或整流器故障时，通过控制电路自动切换使电池为负载供电。这是一种基于将市电转换成直流、直流转换交流的双变换路线。该系统较为复杂，存在可靠性和效率低下的问题。而HVDC是指将交流电在换流站被转换为直流电，然后通过架空线缆传输至接收点。在接收点通过第二个换流站将直流电转换回交流电。虽然电能损耗低于交流UPS、但其本质上依然是一种双变换技术，依然存在模块故障率高的问题。而且主要用于针对中大功率负载的系统。故如何突破技术瓶颈、克服上述问题是本领域技术人员需要研究的方向。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供了一种分布式直流电源系统。

其采用的具体技术方案如下：

一种分布式直流电源系统，由整流模块、静态开关、主控制模块、隔离模块、高频智能充电机、充电电池组、电池组管理系统和人机交互装置构成。所述电池组管理系统安装于充电电池组上；所述整流模块的输入端连接外部市电电源、输出端连接至负载。所述高频智能充电机的输入端连接外部的市电电源、输出端经隔离模块连接至充电电池组的输入端；所述充电电池组的输出端依次经隔离模块和静态开关连接整流模块的输出端；所述主控制模块的输入端连接外部市电电源、监控市电电压变化；所述主控制模块的输出端连接静态开关和整流模块、控制静态开关和整流模块的关断/打开；所述主控制模块、电池组管理系统和高频智能充电机分别连接人机交互装置。优选的是，上述分布式直流电源系统中：所述隔离模块采用单相全波整流电路。

通过采用这种技术方案：系统主回路采用单相市电直接整流模块后对负载供电，同时，配置高频智能充电机CG对电池组维护充电。市电接入后仅在经过整流模块产生一次变流，简化了系统结构。利用隔离模块隔离了主回路和充电机、充电电池组的单方向联系，起到保护元件的作用。极大提高系统可靠性。

与现有技术相比，本发明结构更为简化，且保证了系统出现内部故障时负载不停电。极大的提高了系统的可靠性和可维护性。

附图说明

图1为本发明的实施例1的结构框图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示本发明的实施例1：

一种分布式直流电源系统，由整流模块、静态开关、主控制模块、隔离模块、高频智能充电机、充电电池组、电池组管理系统和人机交互装置构成。所述电池组管理系统安装于充电电池组上；所述整流模块的输入端连接外部市电电源、输出端连接至负载；

所述高频智能充电机的输入端连接外部的市电电源、输出端经隔离模块连接至充电电池组的输入端；所述充电电池组的输出端依次经隔离模块和静态开关连接整流模块的输出端；

所述主控制模块的输入端连接外部市电电源。所述主控制模块的输出端连接静态开关和整流模块、控制静态开关和整流模块的关闭/打开；所述主控制模块、电池组管理系统和高频智能充电机分别连接人机交互装置。其中，隔离模块采用单相全波整流电路。

实践中，其工作过程如下：

当市电电压正常时，220V市电直接经整流模块转化为直流电并传输到负载两端对负载供电。此时，充电机经隔离模块对充电电池组进行充电维护。同时，主控制模块通过内置的电压传感器、电流传感器等部件实现对市电电源的监控，并将市电电压、市电电流、充电电池组总电压、单体电池电压，充电电流和系统状态通过人机界面进行数字化显示。

当主控制模块检测到市电电压＞245V，判定市电出现高电压，主控制模块通过HMI人机交互装置对操作人员发出报警信号；主控制模块关闭整流模块隔绝市电、并同时开启静态开关，转为以充电电池组对负载供电并同时关闭充电机。

而当主控制模块检测到市电电压＜240V，判定市电从高电压恢复，主控制模块控制整流模块开启、关闭静态开关、开启充电机，恢复对充电电池组的充电维护。同时工作人员在HMI人机交互装置上手动报警关闭。

当主控制模块检测到市电电压＜190V，判定市电出现低电压，此时主控制模块通过HMI人机交互装置发出报警信号；关闭整流模块隔绝市电，开启静态开关，转为以充电电池组对负载供电并同时关闭充电机。