CN112366942A - 一种采用锂电池组供电的电力操作电源 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种采用锂电池组供电的电力操作电源，其包括:锂电池组；输入滤波电路，所述输入滤波电路采用EMI滤波电路，其输入端与所述锂电池组连接；交错正激电路，包括第一正激电路和第二正激电路，所述第一正激电路、第二正激电路并联，所述第一正激电路的输入端、所述第二正激电路的输入端与所述输入滤波电路的输出端连接；输出滤波电路，所述输出滤波电路采用π型滤波电路，所述输出滤波电路的输入端与所述第一正激电路的输出端、所述第二正激电路的输出端连接。本发明采用交错并联式双正激式升压电路，使电路的可靠性增强、功率密度提高、效率提高，特别适用于直流低压输入、高压大电流输出的应用场合。
Description
技术领域
本发明涉及电力供电领域，具体涉及一种采用锂电池组供电的电力操作电源。
背景技术
随着经济和技术的快速发展，对电力供电提出了更高的要求，储能式电动分合闸、微机继电保护、网络化远程监控等新型自动化配网设备逐步投入应用，这些设备的可靠供电是系统安全运行的前提条件。
现有的变电所采用操作电源作为二次供电设备，来提供可靠的不间断工作电源，其可靠性极其重要。
但是现有的操作电源大多数体积较大，电路较为复杂，安装调试及维护造成极大地不便，在日常维护过程中经常发现故障，电源系统的可靠性也得不到保障。
发明内容
本发明提供了一种采用锂电池组供电的电力操作电源，以解决现有技术中操作电源体积较大、电路较为复杂、可靠性不高的技术问题。
本发明解决上述技术问题的方案如下：
一种采用锂电池组供电的电力操作电源，其包括：
锂电池组；
输入滤波电路，所述输入滤波电路采用EM I滤波电路，其输入端与所述锂电池组连接；
交错正激电路，包括第一正激电路和第二正激电路，所述第一正激电路、第二正激电路并联，所述第一正激电路的输入端、所述第二正激电路的输入端与所述输入滤波电路的输出端连接；
输出滤波电路，所述输出滤波电路采用π型滤波电路，所述输出滤波电路的输入端与所述第一正激电路的输出端、所述第二正激电路的输出端连接。
进一步的，所述输入滤波电路包括：共模电感L1、电容C1、电容C2、电容CY1、电容CY2，所述电容C1和所述电容C2并联在共模电感L1的两输入端，所述电容CY1与所述电容CY2串联后并联在共模电感L1的两输出端，所述共模电感L1的两输出端与所述交错正激电路连接。
进一步的，所述第一正激电路包括变压器T1、开关管M1、二极管D1、二极管D3、二极管D5及电感L3，所述开关管M1的漏级与所述变压器T1连接，所述二极管D1的阳极与所述开关管M1的源极连接，所述二极管D1的阴极与所述电感L3一端连接，所述电感L3另一端与所述变压器T1的正极输入端口连接，且所述变压器T1的正极输入端口与所述输入滤波电路的输出端口连接，所述二极管D3的阳极与变压器T1的第一输出端连接，所述二极管D3的阴极与所述输出滤波电路连接，所述二极管D5的阳极与所述二极管D3的阴极连接，所述二极管D5的阳极与变压器T1第二输出端连接，所述开关管M1的源极与所述输入滤波电路的输出端连接。
进一步的，所述第二正激电路包括变压器T2、开关管M2、二极管D2、二极管D4及电感L6，所述二极管D2的阳极与开关管M2的源极连接，所述二极管D2的阴极与所述电感L4一端连接，所述电感L4另一端与所述变压器T2的正极输入端口连接，所述变压器T2的正极输入端口与所述输入滤波电路的正极输出端口连接，所述二极管D4的阳极与变压器T2的输出端连接，二极管D4的阴极、二极管D3阴极与所述输出滤波电路连接，所述变压器T2的输出端与所述二极管D5的阳极连接，所述开关管M2的源极与所述输入滤波电路的输出端连接。
进一步的，所述输出滤波电路包括：电感L2、电容C4、极性电容C5、二极管D6、二极管D7，所述电容C4一端、所述电感L2一端与所述第一正激电路和所述第二正激电路连接，所述电容C4另一端与所述二极管D6的阴极、所述二极管D7的阳极连接，所述二极管D7的阴极、所述电感L2另一端、所述极性电容C5的阳极形成正极输出端，所述二极管D6的阳极、所述极性电容C5的阴极形成负极输出端。所述电感L2、电容C4，二极管D6、二极管D7组成CDD箝位缓冲无损吸收网络电路。
本发明提供的采用锂电池组供电的电力操作电源，采用交错并联式双正激式升压电路，在输出总功率相同情形下，正激式升压电路的额定峰值电流为单端正激变换器的一半，而且没磁通不平衡问题。在同样的纹波电流条件下，输出滤波电感值可减小一半，输出电压最大峰值越小，功率器件的电压应力也越小，使电路的可靠性增强、功率密度提高、效率提高，特别适用于直流低压输入、高压大电流输出的应用场合。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明提供的采用锂电池组供电的电力操作电源的模块示意图；
图2为本发明提供的采用锂电池组供电的电力操作电源的电路远离图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，为本发明实施例一所提供的一种采用锂电池组供电的电力操作电源，其包括：锂电池组1，输入滤波电路2、交错正激电路3及输出滤波电路4，所述输入包括锂电池组1，所述输入滤波电路2与所述交错正激电路3的输入端连接，所述交错正激电路3的输出端经所述输出滤波电路4与负载连接。
所述锂电池组1是电源能源供给。
如图2所示，所述输入滤波电路2采用EMI滤波电路，包括：共模电感L1、电容C1、电容C2、电容CY1、电容CY2，所述电容C1和所述电容C2并联在共模电感L1的两输入端，所述电容CY1与所述电容CY2串联后并联在共模电感L1的两输出端，所述共模电感L1的两输出端与所述交错正激电路3连接。
所述交错正激电路3包括第一正激电路31和第二正激电路32。
如图2所示，所述第一正激电路31包括变压器T1、开关管M1、二极管D1、二极管D3、二极管D5及电感L3，所述开关管M1的漏级与所述变压器T1连接，所述二极管D1的阳极与所述开关管M1的源极连接，所述二极管D1的阴极与所述电感L3一端连接，所述电感L3另一端与所述变压器T1的正极输入端口连接，且所述变压器T1的正极输入端口与所述输入滤波电路2的输出端口连接，所述二极管D3的阳极与变压器T1的第一输出端连接，所述二极管D3的阴极与所述输出滤波电路4连接，所述二极管D5的阳极与所述二极管D3的阴极连接，所述二极管D5的阳极与变压器T1第二输出端连接，所述开关管M1的源极与所述输入滤波电路4的输出端连接。
如图2所示，所述第二正激电路32包括变压器T2、开关管M2、二极管D2、二极管D4及电感L6，所述二极管D2的阳极与开关管M2的源极连接，所述二极管D2的阴极与所述电感L4一端连接，所述电感L4另一端与所述变压器T2的正极输入端口连接，所述变压器T2的正极输入端口与所述输入滤波电路2的正极输出端口连接，所述二极管D4的阳极与变压器T2的输出端连接，二极管D4的阴极、二极管D3阴极与所述输出滤波电路连接，所述变压器T2的输出端与所述二极管D5的阳极连接，所述开关管M2的源极与所述输入滤波电路的输出端连接。
如图2所示，所述输出滤波电路4采用π型滤波电路，其包括：电感L2、电容C4、极性电容C5、二极管D6、二极管D7，所述电容C4一端、所述电感L2一端与所述第一正激电路31和所述第二正激电路32连接，所述电容C4另一端与所述二极管D6的阴极、所述二极管D7的阳极连接，所述二极管D7的阴极、所述电感L2另一端、所述极性电容C5的阳极形成正极输出端，所述二极管D6的阳极、所述极性电容C5的阴极形成负极输出端。所述电感L2、电容C4，二极管D6、二极管D7组成CDD箝位缓冲无损吸收网络电路，能够解决续流二级管电压尖峰过高的问题。
本发明采用交错并联式双正激式升压电路，在输出总功率相同情形下，交错正激技术选用开关管的额定峰值电流为单端正激变换器的一半，而且没磁通不平衡问题。在同样的纹波电流条件下，输出滤波电感值可减小一半，输出电压最大峰值越小，功率器件的电压应力也越小，加入CDD箝位缓冲无损吸收网络解决续流二级管电压尖峰过高的问题，具有电路结构简单、可靠性高、功率密度高、效率高的优点，特别适用于直流低压输入、高压大电流输出的应用场合。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种采用锂电池组供电的电力操作电源，其特征在于，包括：
锂电池组；
输入滤波电路，所述输入滤波电路采用EMI滤波电路，其输入端与所述锂电池组连接；
交错正激电路，包括第一正激电路和第二正激电路，所述第一正激电路、第二正激电路并联，所述第一正激电路的输入端、所述第二正激电路的输入端与所述输入滤波电路的输出端连接；
输出滤波电路，所述输出滤波电路采用π型滤波电路，所述输出滤波电路的输入端与所述第一正激电路的输出端、所述第二正激电路的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的采用锂电池组供电的电力操作电源，其特征在于，所述输入滤波电路包括：共模电感L1、电容C1、电容C2、电容CY1、电容CY2，所述电容C1和所述电容C2并联在共模电感L1的两输入端，所述电容CY1与所述电容CY2串联后并联在共模电感L1的两输出端，所述共模电感L1的两输出端与所述交错正激电路连接。
3.根据权利要求1所述的采用锂电池组供电的电力操作电源，其特征在于，所述第一正激电路包括变压器T1、开关管M1、二极管D1、二极管D3、二极管D5及电感L3，所述开关管M1的漏级与所述变压器T1连接，所述二极管D1的阳极与所述开关管M1的源极连接，所述二极管D1的阴极与所述电感L3一端连接，所述电感L3另一端与所述变压器T1的正极输入端口连接，且所述变压器T1的正极输入端口与所述输入滤波电路的输出端口连接，所述二极管D3的阳极与变压器T1的第一输出端连接，所述二极管D3的阴极与所述输出滤波电路连接，所述二极管D5的阳极与所述二极管D3的阴极连接，所述二极管D5的阳极与变压器T1第二输出端连接，所述开关管M1的源极与所述输入滤波电路的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的采用锂电池组供电的电力操作电源，其特征在于，所述第二正激电路包括变压器T2、开关管M2、二极管D2、二极管D4及电感L6，所述二极管D2的阳极与开关管M2的源极连接，所述二极管D2的阴极与所述电感L4一端连接，所述电感L4另一端与所述变压器T2的正极输入端口连接，所述变压器T2的正极输入端口与所述输入滤波电路的正极输出端口连接，所述二极管D4的阳极与变压器T2的输出端连接，二极管D4的阴极、二极管D3阴极与所述输出滤波电路连接，所述变压器T2的输出端与所述二极管D5的阳极连接，所述开关管M2的源极与所述输入滤波电路的输出端连接。
5.根据权利要求1所述的采用锂电池组供电的电力操作电源，其特征在于，所述输出滤波电路包括：电感L2、电容C4、极性电容C5、二极管D6、二极管D7，所述电容C4一端、所述电感L2一端与所述第一正激电路和所述第二正激电路连接，所述电容C4另一端与所述二极管D6的阴极、所述二极管D7的阳极连接，所述二极管D7的阴极、所述电感L2另一端、所述极性电容C5的阳极形成正极输出端，所述二极管D6的阳极、所述极性电容C5的阴极形成负极输出端,所述电感L2、电容C4，二极管D6、二极管D7组成CDD箝位缓冲无损吸收网络电路。
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