[实用新型]一种全自动充放电直流电源柜

说明书

本实用新型涉及电力设备中交流和直流之间的变换设备，特别涉及交流功率输入变换为直流功率输出的设备。

目前在小型变电站、发电厂、工矿企事业单位配电室，冶金、化工、糖厂、造纸厂、水泥厂等用作直流电磁操动机构的分、合闸控制，信号、继电保护、事故照明等负荷使用的直流电源柜，主要采用需耗费大量铜、铁资源，且设计笨重、体积较大的工频变压器来进行电网的隔离，变压及采用功率可控硅整流控制的主浮充电机对需要精心维护，定期加电解液的铅酸或镉镍蓄电池进行定时充电、循环放电、然后投入运行使用，因而其设备庞大，管理繁杂，十分不便。

另外目前采用主浮充电机对蓄电池组进行充电(镉镍蓄电池180只串连后充电电压为216-280V)，由于生产及技术的原因，每只电池的内部参数是有差别的，如内阻的差别将造成每只电池的充电电压分配不一致，因而这种人为充放电管理是十分粗糙的，在长期的使用过程中必然造成部分蓄电池的过充，欠充及过放电而损坏，造成不必要的损失，再加上目前的闪光及绝缘监察系统采用机械继电器的方法实现，因而其可靠性，灵敏性，先进性及价格可比性均远不及电子电路。

鉴于目前产品技术背景存在的不足，采用智能高频开关电源模块对直流柜的蓄电池进行分组管理与实时监控保护的技术，从而使智能化全自动充放电免维护直流电源柜的设想得以现实。

本实用新型的技术方案是：

它由柜体外壳，充放电电路，蓄电池组，输出电路，绝缘监察电路及闪光控制电路组成，其特征在于：充放电电路至少设有三个高频开关电源模块，每个高频开关电源模块的输出端相互串联，管理端分别与一组蓄电池组联接后再通过二极管进行串联。该充放电电路在各高频开关电源模块的输出端联接有二极管，管理端与各蓄电池组回路之间还联接有空气开关。

本实用新型的优点在于，整体体积小，重量轻，集高功率密度和高可靠性为一体，实现对各组蓄电池自动充放电实时监控，保护管理，并可进行多种电压输出而不影响整机性能。

附图1为本实用新型整体外观示意图。

附图2为本实用新型电路图。

下面通过一个全自动充放电免维护直流电源柜实施例结合电路图对本实用新型技术方案进行描述：

采用薄铁板制成柜体1，柜体正面开有装电压表、开关等的窗口2，柜体上部安装电路及控制部分，中下部安装蓄电池组。

电路的联接见附图2。N1-N5为5个高频开关电源模块HFSP，即HighFrehuency Swith Power。每个HFSP模块均有输出和管理2组输出端，其中输出端相互串联后输出相应的稳定直流电压，通过二极管CR6供给三组控制Control及二组信号Signal使用，各输出端分别接有二极管CR1-CR5；各管理端的正端均分别与蓄电池组A.B.C.D.E的正端相联，各管理端的负端分别通过空气开关K2-K6与蓄电池组的负端相联，在各空气开关和管理端的正端之间分别联接有二极管CR7-CR10，完成电池组的串联，以便对A-E五组电池进行自动充放电管理及实时控制，每个HFSP模块的输入端均与交流输入电压相联，电压表M1指示其电压值。IW&FCC为绝缘监察电路Isolater Watch和闪光控制电路Flash Contiol Circuit。

本电源柜采用三相交流380V或单相220V兼容供电，当三相供电时图中A、B、C接入三根相线，N接中线，G接地线及机壳。单相供电时将A、B、C三端连接后一起接入220V的“火”线，N接入“零”线，G接地线及机壳即可。

当K1闭合时高频开关电源模块N1、N2、N3、N4、N5即开始工作，其输出端立即输出一设定的电压，此电压经相互正负串联后得到一所需的相应电压，N1正端通过CR6供至控制及信号母线的正端a，而负端则直接通过N5负端接至控制及信号母线的负端b，M1监测其输出电压。当K8、K9、K10、K11、K12闭合时即可向负载提供所需的电压及电流。各输出端之间分别并联有CR1、CR2、CR3、CR4、CR5二极管，用以完成高频开关电源模块个别偶然损坏及维修时提供正常运行回路的目的。

当K2、K3、K4、K5、K6闭合时，充放电管理端蓄电池组接入，其高频开关电源即自动检测出每一电池组的电压及电流，并对其进行自动恒压，均充浮充，放电等管理。各电池组间分别经二极管CR7、CR8、CR9、CR10，正负串联而完成电池组的串联而得到一所需电压。此电压正端经A蓄电池组的正端接至合闸母线的正端C，负端经E蓄电池组的负端接至合闸母线的负端d，M2监测其输出电压。当K13、K14、K15、K16、K17闭合时即可向负载提供所需的合闸电压及电流。