CN104269842A - 一种控制系统的直流供电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种控制系统的直流供电装置，其包括第一低压电源和第二低压电源；主整流单元，其电接在所述第一低压电源的输出端与控制系统的电源输入端之间；次整流单元，其电接在所述第二低压电源的输出端与控制系统的电源输入端之间；延时开关单元，其电接在所述第二低压电源与所述次整流单元之间，用于在所述主整流单元上电启动后接通所述第二低压电源与所述次整流单元之间的电路，使所述次整流单元上电启动。本发明通过设置两路不同的低压电源为控制系统同时供电，保证系统供电的不间断性，有效的提升系统供电的可靠性。

Description

一种控制系统的直流供电装置
技术领域
本发明涉及一种电源装置，尤其是一种可为中高压变流器的主控电路提供控制电的直流供电装置。
背景技术
现有技术中，为中高压变流器的主控电路及其外围电路提供控制电的直流电源系统通常包括AC/DC电源供电装置(Power Supply Unit，以下简称为PSU)。该装置用于将交流的输入电转换为直流的控制电，例如将电网提供的220V交流的输入电转换为48V直流的控制电。由于主控电路的稳定性直接关系到受控设备运行的安全性，因此在输入电与AC/DC PSU之间通常还接入不间断电源(Uninterruptable Power Supply，以下简称为UPS)，以当电网出现故障时，由UPS代替电网向AC/DC PSU提供输入电，确保中高压变流器的主控电路能够持续运行。
虽然采用UPS能够保证系统供电的连续性，但是采用UPS的成本较高，是制约中高压变流器低成本化的主要因素之一。而且，UPS需要通过内置的逆变器将其内部蓄电池输出的直流电转换为交流电，再将交流电作为输入电提供给AC/DC PSU。一旦逆变器在此逆变过程中出现问题，UPS就无法为AC/DC PSU提供输入电。换句话说，采用UPS的直流供电系统由于缺少冗余设计，可靠性较低。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种新的直流供电装置，该装置无需UPS就能够为中高压变流器的主控电路持续供电。
一种控制系统的直流供电装置，其特征在于，包括：
第一低压电源和第二低压电源；
主整流单元，其电接在所述第一低压电源的输出端与控制系统的电源输入端之间；
次整流单元，其电接在所述第二低压电源的输出端与控制系统的电源输入端之间；
延时开关单元，其电接在所述第二低压电源与所述次整流单元之间，用于在所述主整流单元上电启动后接通所述第二低压电源与所述次整流单元之间的电路，使所述次整流单元上电启动。
根据本发明的实施例，上述直流供电装置还包括延时限流单元，其电接在所述第一低压电源与所述主整流单元之间，用于在所述主整流电路上电启动时限制从所述第一电压电源流向所述主整流单元的电流的大小。
进一步地，上述延时限流单元包括限流电阻和延时继电器，当所述主整流电路上电启动后，所述延时继电器动作以短路所述限流电阻，从而取消所述限流电阻限制流向所述主整流单元的电流的大小的作用。
优选的，上述限流电阻为可调电阻。
优选的，上述延时开关单元为一受控开关，其当所述延时继电器短路所述限流电阻时接通所述第二低压电源与所述次整流单元之间的电路。
此外，根据本发明的实施例，上述主整流单元和所述次整流单元中均包括储能元件，当所述第一和第二低压电源同时失电时，由所述储能元件向所述控制系统供电。
上述第一低压电源和第二低压电源可以输出直流电或交流电。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提出的直流供电装置的一个具体实施例的组成结构示意图；
图2是本发明实施例带的有储能元件的直流供电装置的电路结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，是本发明提出的直流供电装置的一个具体实施例的组成结构示意图。该直流供电装置设置在一高压变流装置的控制系统的低压供电回路中，包括两条供电支路。其中：
第一低压电源110的输出端连接主整流单元130的输入端，主整流单元130的输出端连接控制系统200的电源输入端，构成第一条供电支路；
第二低压电源120的输出端连接次整流单元140的输入端，次整流单元140的输出端连接控制系统200的电源输入端，构成第二条供电支路。
此外，在第一条供电支路中，第一低压电源110与主整流单元130之间的电路中还设置有延时限流单元113，以防止上电瞬间第一低压电源向主整流单元输出过大的冲击电流而损害电路元件。在本实施例中，延时限流单元113由限流电阻R0和延时继电器KT1组成。其中，延时继电器KT1的动作端并接在限流电阻R0的两端，并在主整流电路130上电启动后(上电时间通常仅持续几秒钟)动作，将限流电阻R0短路，取消限流电阻R0限制流向主整流单元的电流的大小的作用。
此外，在第二条供电支路中，第二低压电源120与次整流单元140之间的电路中还设置有延时开关单元124，以控制次整流单元在主整流单元之后上电启动，使其主整流单元一起参与供电工作。在本实施例中，延时开关单元124为一控制开关QF。当延时继电器KT1短路限流电阻R1时，控制开关QF动作而接通第二低压电源120与次整流单元140之间的电路，使其输出稳定的直流电为控制系统供电。
采用该方案的优点是，采用两条供电支路同时为控制系统供电，若其中任意一条支路发生故障，另外一条支路都可以单独为控制系统供电，确保系统不间断供电。而且为进一步提高供电可靠性，上述主整流单元130和次整流单元140中还可以增设相应的储能元件(例如电容)。当两条供电支路的低压电源同时掉电时，可以由主整流单元130和次整流单元140中的储能元件释放电能，维持控制系统继续工作一段时间，例如确保控制系统能够记录下设备故障类型。
如图2所示，是上述实施例中带有储能元件的直流供电装置的电路结构图。从图2可知，主整流单元130和次整流单元140均采用四个整流二极管、两个电容、两个电阻构成。其中：
第一整流二极管D1的正极电连接第二整流二极管D2的负极；
第三整流二极管D3的正极电连接第四整流二极管D4的负极；
第一整流二极管D1的负极电连接第三整流二极管D2的负极；
第二整流二极管D1的正极电连接第四整流二极管D2的正极；
同时，第一电容C1与第二电容C2串联后并联在第一整流二极管D1和第二整流二极管D2的两端，用于平波和储能；第一电阻R1并联在第一电容C1的两端，第二电阻R2并联在第二电容C2的两端，以均衡第一电容C1和第二电容C2上的电压；
第一整流二极管D1的正极和第三整流二极管D3的正极分别电连接第一/第二低压电源的输出端；
第一整流二极管D1的负极和第二整流二极管D3的正极分别电连接控制系统的电源输入端。
上述实施例中，限流电阻R0优选可调电阻。
上述实施例中，第一、第二低压电源均可以为直流电或者交流电。
虽然本发明所披露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，在实施的形式上及细节上所作的任何修改与变化，都应该在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种控制系统的直流供电装置，其特征在于，包括：
第一低压电源和第二低压电源；
主整流单元，其电接在所述第一低压电源的输出端与控制系统的电源输入端之间；
次整流单元，其电接在所述第二低压电源的输出端与控制系统的电源输入端之间；
延时开关单元，其电接在所述第二低压电源与所述次整流单元之间，用于在所述主整流单元上电启动后接通所述第二低压电源与所述次整流单元之间的电路，使所述次整流单元上电启动。
2.如权利要求1所述的直流供电装置，其特征在于：
所述直流供电装置还包括延时限流单元，其电接在所述第一低压电源与所述主整流单元之间，用于在所述主整流电路上电启动时限制从所述第一电压电源流向所述主整流单元的电流的大小。
3.如权利要求2所述的直流供电装置，其特征在于：
所述延时限流单元包括限流电阻和延时继电器，当所述主整流电路上电启动后，所述延时继电器动作以短路所述限流电阻，从而取消所述限流电阻限制流向所述主整流单元的电流的大小的作用。
4.如权利要求3所述的直流供电装置，其特征在于：
所述限流电阻为可调电阻。
5.如权利要求1～4任意一项所述的直流供电装置，其特征在于：
所述延时开关单元为一受控开关，其当所述延时继电器短路所述限流电阻时接通所述第二低压电源与所述次整流单元之间的电路。
6.如权利要求1～4任意一项所述的直流供电装置，其特征在于：
所述主整流单元和所述次整流单元中均包括储能元件，当所述第一和第二低压电源同时失电时，由所述储能元件向所述控制系统供电。
7.如权利要求1～4任意一项所述的直流供电装置，其特征在于：
所述第一低压电源和第二低压电源输出直流电或交流电。
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