CN114640168A - 并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法及其电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法及其电路，用于检测蓄电池续流回路中的反向二极管，以防止母线电压高于续流回路蓄电池而进行反向充电。其是通过一隔离电路注入低于母线和蓄电池压降的隔离电压，并通过采集的电压值判断二极管是否存在短路或是断路，并能提供警示，可避免共负造成断路烧毁其他元器件。并且可以采用体积比较小的采集盒完成二极管故障判断，实现全性能实时检测。
Description
技术领域
本发明涉及直流电源供电系统，尤指一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法及其电路。
背景技术
直流电源供电系统在输配发电、冶金、核电、轨道交通、市政、石化、陶瓷、光伏、风电、储能、电动车等等领域得到了广泛地使用。在传统的直流系统中，蓄电池最初通常是串联成电池组来使用，而这种电路结构导会致出现单只蓄电池开路就会导致整组蓄电池失压的情况频繁发生。而如果采用并联型直流电源系统则可较好的决蓄电池组中单只电池开路导致的风险，因而并联型直流电源系统逐渐被引入，并且后来本领域技术人员为了加强可靠性，进一步为并联型直流电源系统设计了蓄电池续流回路，以防止出现母线电压高于续流回路蓄电池而进行反向充电的情况出现，其主要改进就是在回路中增加了反向二极管逆止母线用于对蓄电池充电，然而目前的电路尚不能判断出所述逆止母线的续流回路二极管是否有故障，因而可能导致电源系统带病运行。
发明内容
为解决上述问题，本发明主要目的在于，提供一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法及其电路，以解决判断续流回路当中的两只逆止二极管是否有故障的判断问题，进一步完善现有并联型直流电源系统。
为达上述目的，本发明提供了一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法及其电路，其是在并联型直流电源续流回路二极管两端加载一个预定电压，该预定电压值为可使所述二极管正向导通的电压，且与串联电池回路相隔离，并采集所述二极管两端电压，当所述电压异常时发出警报。
较佳的是，所述预定电压是由DC/DC隔离降压模块将直流母线电压降压输出的。
较佳的是，所述并联型直流电源续流回路为并联支路蓄电池组串联连接成的低于直流母线电压的串联蓄电池组，所述串联蓄电池组两端是通过载续流二极管(11,12)保护熔断器与直流母线连接。
较佳的是，所述警报是通过声光提示或者通过发送故障代码给数据总线进行提示。
另外本发明提供的一种并联型直流电源续流回路二极管故障检测电路，所述并联型直流电源具有一个续流回路，所述续流回路是由各并联支路蓄电池组串联连接成的低于直流母线电压的串联蓄电池组通过至少一个过载续流二极管(11,12)及保护熔断器与直流母线连接构成，在所述过载续流二极管两端连接有一个隔离电源输出端，该隔离电源输出端输出一个预定直流电压，且所述过载续流二极管两端连接有一个检测模块，所述检测模块检测述过载续流二极管两端电压，当该电压异常时发出警报。
较佳的是，所述隔离电源输出串接有一个限流电阻。
较佳的是，所述检测电路设置于一个检测盒中，所述检测盒设有正极二极管及负极二极管检测端子(1-8)，还包含有地址(9-12)和电源接口(13、14)，而且所述正极二极管盒负极二极管检测端子可设置多组，例如两组可同时检测正负极设置的二极管。
本发明有益效果在于，借助上述技术方案，本发明解决了在直流供电系统正常工作时，实时检测出续流回路当中的逆止二极管出现故障的问题，可及时修复以避免进入共负状态造成断路烧毁其他元器件的状态，完善了现有并联型直流电源系统的不足，并采用了模块化设计结构，具有便于接线、可实现全网络隔离的要求。
附图说明
图1为本发明的一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法的实施例电路示意图。
图2隔离电源工作电路示意图。
图3为本发明的一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断电路的检测盒示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，为本发明的一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法的一具体实施例电路示意图。在并联型直流电源系统中，是由交流配电单元连接数个并联型电源变换模块，且每个并联型电源变换模块分别通过直流输出母线与负载连接，每个所述并联型电源变换模块包括有AC/DC转换器、DC/DC充电电路及DC/DC输出电路，其中AC/DC转换器的输入端连接交流配电单元为DC/DC充电电路及DC/DC输出电路供电，DC/DC充电电路输出端与其对应并联支路蓄电池组相连为其充电，所述DC/DC输出电路输出端与直流输出母线电气连接。所述并联支路蓄电池组串联连接构成低于直流母线电压的串联蓄电池组，所述串联蓄电池组两端(BAT+、BAT-)通过载续流二极管(11,12)保护熔断器与直流母线连接，当系统负荷过载或发生短路等故障时，如果直流母线电压被拉低到串联电池组电压，则所述串联电池组将通蓄电池续流回路为负载提供续流。
在本具体实施例中，所述蓄电池续流回路设有2只反向二极管用于防止母线电压高于续流回路蓄电池而进行反向充电，本领域技术知晓的是，如果仅采用一支亦可实现逆止功能，但是一旦该反向二极管被击穿，就会出现母线电压高于续流回路蓄电池而进行反向充电的情况，因而现有技术一般均采用至少两个反向二极管分别设于蓄电池组的正负输出端，以避免该种故障的发生，但是该技术方案又带来了新的问题，任意一个反向二极管如果出现断路，就会导致所述电池组失能，而即使实时在线监视所述反向二极管两端电压也不能发现开路故障。
为了能对上述过载续流二极管进行实时检测及时判断出影响系统安全的故障，本发明提供了一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法及其电路，其是通过一隔离电路向反向二极管注入一个能使其进入正向导通地预设电压，并通过采集的电压值判断二极管是否存在短路或是断路，能在出现故障时及时提供警示，可避免共负造成断路烧毁其他元器件。
在本具体实施例中，直流母线电压为230V，采用了16只标称12V的蓄电池串联，串联的12V蓄电池两端充满电压为13.5V*16＝216V，因而正常工作时直流母线电压高于蓄电池串联电压，此时母线电压是由并联型电源变换模块升压提供的，为了避免反充电，必须在直流母线和蓄电池之间设置过载续流二极管。
请参见图1及图2，本发明的一具体实施例是通过一个DC/DC隔离降压模块输出5V的电压，并通过一个限流电阻加载于过载续流二极管(11,12)上，然后通过采样所述过载续流二极管两端(1，2)(3，4)的电压，并进行判断，如果判断出现故障可通过声光提示或者通过发送故障代码给数据总线进行提示。所述的判断逻辑为：
判断一：采样电压是0.7V左右说明二极管是好的，可发出正常信号；
判断二：任一采样电压是0V则说明二极管击穿直通，任何一个二极管采样电压为零即表明该装置出现故障，需要发出警报并及时维修；
判断三：电压是5V+、母线电压－蓄电池电压的压差或者>5V说明二极管是断路，在本具体实施例中续流回路是由两只逆止二极管组成，对于负极二极管判断和正极二极管的原理一样，电流方向和数据正好相反。
请参见图3，为采用本发明方案的一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断电路的检测盒示意图。该续流回路二极管检测模块包含两组检测电路，每组分别设有正极二极管盒负极二极管检测端子(1-8)，还包含有地址(9-12)和电源接口(13、14)。
综上所述，本发明通过隔离电路注入低于母线和蓄电池压降电压，通过采集的电压值判断二极管是短路还是断路，避免了共负造成断路烧毁其他元器件，并且可以采用体积比较小的采集盒完成二极管故障判断，实现全性能实时检测。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法，其特征在于，在并联型直流电源续流回路二极管两端加载一个能使其导通的隔离电压，并采集并监控所述二极管两端电压，当所述电压出现异常时发出警报。
2.根据权利要求1所述的一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法，其特征在于，所述并联型直流电源续流回路为并联支路蓄电池组串联连接成的低于直流母线电压的串联蓄电池组，所述串联蓄电池组两端是通过载续流二极管(11,12)保护熔断器与直流母线连接，在所述串联蓄电池组正负极输出端均设有所述续流回路二极管。
3.根据权利要求1或2所述的一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法，其特征在于，所述预定电压是由DC/DC隔离降压模块将直流母线电压降压并通过一个限流电阻输出的。
4.根据权利要求3所述的一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法，其特征在于：所述警报是通过声光提示或者通过发送故障代码给数据总线进行提示。
5.根据权利要求2所述的一种并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法，其特征在于，故障判断逻辑为：
判断一：采样电压是0.7V左右说明二极管是好的，发出正常信号；
判断二：任一采样电压是0V则说明二极管击穿直通；
判断三：电压是5V+、母线电压－蓄电池电压的压差或者>5V说明二极管是断路。
6.一种并联型直流电源续流回路二极管故障检测电路，其特征在于，所述并联型直流电源具有一个续流回路，所述续流回路是由各并联支路蓄电池组串联连接成的低于直流母线电压的串联蓄电池组通过至少一个过载续流二极管(11,12)及保护熔断器与直流母线连接构成，在所述过载续流二极管两端连接有一个隔离电源输出端，该隔离电源输出端输出一个预定的直流电压，且所述过载续流二极管两端连接有一个检测模块，所述检测模块检测述过载续流二极管两端电压，当该电压异常时发出警报。
7.根据权利要求6所述的一种并联型直流电源续流回路二极管故障检测电，其特征在于，所述隔离电源输出串接有一个限流电阻。
8.根据权利要求6所述的一种并联型直流电源续流回路二极管故障检测电路，其特征在于，所述检测电路设置于一个检测盒中，所述检测盒设有正极二极管盒负极二极管检测端子(1-8)，还包含有地址(9-12)和电源接口(13、14)。
9.根据权利要求8所述的一种并联型直流电源续流回路二极管故障检测电路，其特征在于：所述正极二极管及负极二极管检测端子构成模块，具有多组模块。
Priority Applications (1)
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| CN202210333063.3A CN114640168A (zh) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 并联型直流电源续流回路二极管故障判断方法及其电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116299030A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-06-23 | 深圳市泰昂能源科技股份有限公司 | 一种并联直流电源系统续流回路异常的检测方法 |
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2022
- 2022-03-30 CN CN202210333063.3A patent/CN114640168A/zh active Pending
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| CN116299030A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-06-23 | 深圳市泰昂能源科技股份有限公司 | 一种并联直流电源系统续流回路异常的检测方法 |
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