[实用新型]一种直流电源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流电源系统。

背景技术

传统的直流电源系统以铅酸蓄电池作为储能元件，并且在实际运行过程中存在诸多不足，为厂站的安全可靠运行带来隐患、增加了运行人员的工作量，不能完全满足变电站无人值守运行的要求，其主要包括以下几个方面：

1、阀控式铅酸蓄电池能量密度较低，电池体积大、质量重，对安装建筑条件要求较高，增加施工建设成本；

2、阀控式铅酸蓄电池对环境温度要求高，当温度变化范围大时，需采取保暖和空调等措施，否则将影响蓄电池的使用寿命；

3、阀控式铅酸蓄电池长期在浮充状态下，即使出现容量严重不足的情况，外部测量的电压和温度等参数仍表现正常，一但交流掉电，投入蓄电池，可能出现容量“跳水”崩溃，使得电力系统的安全可靠运行存在巨大的潜在危险；

4、阀控式铅酸蓄电池需要定期核容放电试验，且放电时间长，增加了蓄电池核容放电设备的采购和运行人员的工作量；

5、阀控式铅酸蓄电池大量使用重金属铅，对人体及环境造成危害。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种直流电源系统，降低建筑施工成本和设备采购成本；提高供电可靠度。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种直流电源系统，包括主控模块、多个并联的电池单元；所述主控模块与锂电池储能模块、开关远程监控模块、充电装置监控模块、绝缘监测模块、人机交互模块通信；所述充电装置监控模块与充电机连接；所述电池单元包括由多个串联的锂电池组组成的直流单元；所述直流单元的输出端与断路器连接；每个所述电池单元的断路器均接入直流母线；所述充电机与所述直流母线连接；所述开关远程监控模块、绝缘监测模块数量与所述电池单元数量相同；所述锂电池储能模块的数量与锂电池组的数量相同。

每一个所述电池单元的断路器都与一个所述开关远程监控模块连接。

每一个所述电池单元直流母线输出端与该电池单元断路器之间的线路上均接有一个所述绝缘监测单元。

每个所述锂电池组与一个所述锂电池储能模块连接。

所述开关远程监控模块、绝缘监测模块、锂电池储能模块均通过CAN总线与所述主控模块通信。

所述锂电池储能模块包括第一CPU；所述第一CPU与开入开出电路、第一模拟输入电路、第一通讯电路、第一电源电路连接；所述第一模拟输入电路与所述锂电池组连接；所述第一通讯电路接入所述主控模块。

所述开关远程监控模块包括第二CPU；所述第二CPU与第二开入开出电路、第二通讯电路、第二电源电路连接；所述第二开入开出电路与断路器连接。

所述充电装置监控模块包括第三CPU；所述第三CPU与第二模块输入电路、第三通讯电路、第三电源电路连接；所述第二模拟输入电路与所述充电机连接。

所述绝缘监测模块包括第四CPU；所述第四CPU与第三模拟输入电路、第四通讯电路、第四电源电路连接；所述第三模拟输入电路采集电池单元直流母线输出端与该电池单元断路器之间的线路的电压和电流。

所述主控模块还与现实模块、按键输入模块、通信模块连接；所述通信模块接远程监控上位机。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型直流电源系统采用锂电池，重量轻、体积小、环境温度要求低，降低了建筑施工成本和设备采购成本；安全可靠、环保；通过开关远程监控模块的作用，可对各锂电池组整体进行投退，当一组出现故障可就地/远方快速切除，不影响直流系统的正常运行，可带电检修、更换，供电可靠度高；电池单元与直流母线连接可以采用具有遥控功能的断路器，可支持远程操作，自动化程度高；系统采用模块化设计，维护、升级方便，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例整体结构图；

图2为本实用新型实施例应用结构图；

图3为本实用新型实施例锂电池储能模块结构图；

图4为本实用新型开关远程监控模块结构图；

图5为本实用新型充电装置监控模块结构图；

图6为本实用新型绝缘监测模块结构图；

图7为本实用新型主控模块外围结构图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型设置人机交换界面，通过对锂电池储能模块、开关远程监控模块、充电装置监测模块、绝缘监测模块等各子模块功能信息的分析，可以判断开关位置信号异常或测量传感器异常情况、支线开关分位有电流、有电压等异常状态。

本实用新型各子模块功能如下。