CN114884167B - 基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统 - Google Patents

基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114884167B
CN114884167B CN202210520866.XA CN202210520866A CN114884167B CN 114884167 B CN114884167 B CN 114884167B CN 202210520866 A CN202210520866 A CN 202210520866A CN 114884167 B CN114884167 B CN 114884167B
Authority
CN
China
Prior art keywords
direct current
power supply
storage battery
charging
switches
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210520866.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114884167A (zh
Inventor
黄南
陈刚
胡翰文
杜萌
李黛琳
杨骐
高翔
杜东明
倪呈祥
石志峰
刘春意
陈杰
程泽涛
陈东
董骥
施翔宇
艾洪涛
陈佳琪
冯强
郭余翔
章影
汪凌宇
秦玮昕
郭玲
王鹏
张洋
施薇
徐志高
靳华伟
刘洋
阮修伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yichang Power Supply Co of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Yichang Power Supply Co of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yichang Power Supply Co of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd filed Critical Yichang Power Supply Co of State Grid Hubei Electric Power Co Ltd
Priority to CN202210520866.XA priority Critical patent/CN114884167B/zh
Publication of CN114884167A publication Critical patent/CN114884167A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114884167B publication Critical patent/CN114884167B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309—Overheat or overtemperature protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，直流系统包括供电直流母线KM+、KM‑，供电直流母线KM+、KM‑上连接有直流充电屏CHC、磷酸铁锂蓄电池屏BAT及直流馈电屏DISC，直流充电屏CHC内设有整流模块ZHG向供电直流母线KM+、KM‑提供直流电源，直流系统还设有直流系统检测控制器，由直流系统检测控制器对直流充电屏CHC、磷酸铁锂蓄电池屏BAT及直流馈电屏DISC的状态进行监测，结合母线负载情况，可以选择母线的不同供电模式，通过三级式供电保障充分保证了直流系统的稳定性，即使在一组蓄电池维修的情况下仍可保证直流系统的万无一失，在蓄电池处于紧急情况下还可自动断开蓄电池与直流系统的连接，充分保证了系统的安全性。

Description

基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统
技术领域
本发明涉及变电站直流系统技术领域，具体涉及一种基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统。
背景技术
磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右，最高也就500次磷酸铁锂电池，而磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电（5小时率）使用，可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”，最多也就1-1.5年时间，而磷酸铁锂电池在同样条件下使用，理论寿命将达到7-8年。综合考虑，性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。
由于以上特性，磷酸铁锂电池在新能源动力电池中得到了广泛应用，也将其成本优势充分发挥。但在变电站直流系统中，蓄电池部分由于技术传承原因，一直使用铅酸蓄电池，铅酸蓄电池自放电率较高，自放电电流1mA/ Ah，只有通过长期浮充电保证满容量。磷酸铁锂电池自放电率较低，基本不需要补充自放电容量，若长期浮充电会导致锂电池过充电，增加其危险性，因此其不能在直流系统中直接用磷酸铁锂蓄电池进行替换，且磷酸铁锂蓄电池与变电站的直流系统匹配的安全性也需要进行长期的试验研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，能提供稳定、可靠、安全的包含磷酸铁锂蓄电池的直流系统以及多种控制模式选择。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，直流系统包括供电直流母线KM+、KM-，供电直流母线KM+、KM-上连接有直流充电屏CHC、磷酸铁锂蓄电池屏BAT及直流馈电屏DISC，直流充电屏CHC内设有整流模块ZHG向供电直流母线KM+、KM-提供直流电源，磷酸铁锂蓄电池屏BAT内设有充电电源模块CHG以及两套蓄电池装置BAT1和BAT2，蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池分别通过充放电控制管理开关BMS1和BMS2与充电电源模块CHG和供电直流母线KM+、KM-连接，直流系统还设有直流系统检测控制器，直流系统检测控制器对直流充电屏CHC、磷酸铁锂蓄电池屏BAT、直流馈电屏DISC和供电直流母线KM+、KM-内各部分的电压电流以及蓄电池装置BAT1和BAT2内蓄电池电芯温度进行监测，并控制充放电控制管理开关BMS1和BMS2的了连接通断。
上述的充电电源模块CHG内设有并联的两组充电机CHG1和CHG2，充电机CHG1和CHG2输入端接交流进线电源，充电机CHG1和CHG2输出端通过充电连接开关NFB32和NFB33与充放电控制管理开关BMS1和BMS2连接，充放电控制管理开关BMS1和BMS2分别与两个蓄电池组连接，充放电控制管理开关BMS1和BMS2还通过供电开关QS1和QS2与供电直流母线KM+、KM-连接，充电连接开关NFB32和NFB33、供电开关QS1和QS2由直流系统检测控制器进行控制，并实现充电机CHG1和CHG2向蓄电池组单向充电，蓄电池组向供电直流母线KM+、KM-的单向放电，充电机CHG1和CHG2的并联输出端设有数字电压表LU22和数字电流表LI22，蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池处分别设有数字电压表LU24、LU25和数字电流表LI24、LI25,数字电压表LU22、LU24、LU25和数字电流表LI22、LI24、LI25与直流系统检测控制器上的模拟量模块输入端电连接，模拟量模块和直流系统检测控制器通讯连接。
上述的充放电控制管理开关BMS1和BMS2内部结构相同，以充放电控制管理开关BMS1内部结构进行说明：充电连接开关NFB32下端连接充电接触器KM1一端，充电接触器KM1另一端与供电开关QS1连接，供电开关QS1两端分别与供电直流母线KM+、KM-及蓄电池组1或连接，充电接触器KM1接正极端沿电流方向出线端设有向蓄电池组1充电导通的二极管D1，供电开关QS1与充电接触器KM1连接的正极端设有向供电直流母线KM+、KM-供电导通的二极管D2，二极管D2下方设有蓄电池组开关QF1, 蓄电池组开关QF1和充电接触器KM1由直流系统检测控制器进行控制。
上述的蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池电芯处分别设有温度传感器TEP1和TEP2，温度传感器TEP1和TEP2与模拟量模块输入端电连接，供电直流母线KM+、KM-上设有数字电压表LU23和数字电流表LI23，对直流母线的电压和电流进行监测，数字电压表LU23和数字电流表LI23与模拟量模块输入端电连接。
上述的直流系统检测控制器与人机交互屏通讯连接，温度传感器TEP1和TEP2上分别设有热失控报警开关SL1和SL2，热失控报警开关SL1和SL2为常闭开关且两者串联后与直流系统检测控制器输入端电连接。
上述的充放电控制管理开关BMS1和BMS2内在充电接触器KM1出线端二极管D1的后端还设有放电接触器KM2，充放电控制管理开关BMS1和BMS2的两个放电接触器KM2出线端并联，放电接触器KM2下端设有放电插座，放电插座上端设有放电开关NFB35，放电接触器KM2正极一端出线端设有沿放电方向通路的二极管D5和D6。
上述的直流充电屏CHC内设有多个并联的整流模块ZHG1～ZHGN，整流模块ZHG1～ZHGN输入端与交流电源连接，交流电源设有两路进线，整流模块ZHG1～ZHGN输出端通过输入开关QS3向供电直流母线KM+、KM-供电。
上述的输入开关QS3上并联有备用输入开关QS4，备用输入开关QS4用于在直流充电屏CHC的直流电源失效的情况下提供备用的直流电源端口。
本发明提供的一种基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，由直流系统检测控制器对直流充电屏CHC、磷酸铁锂蓄电池屏BAT及直流馈电屏DISC的状态进行监测，对蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池的电压、电流及电芯温度进行监测，结合母线负载情况，可以选择母线的不同供电模式，通过三级式供电保障充分保证了直流系统的稳定性，即使在一组蓄电池维修的情况下仍可保证直流系统的万无一失，在蓄电池处于紧急情况下还可自动断开蓄电池与直流系统的连接，充分保证了系统的安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的直流控制系统的电气原理图；
图2为图1的局部放大示意图一；
图3为图1的局部放大示意图二；
图4为本发明的直流系统电路原理图；
图5为直流充电屏CHC的电路结构示意图；
图6为磷酸铁锂蓄电池屏BAT的电路结构示意图；
图7为蓄电池装置的电路结构示意图。
图中：直流系统检测控制器1、人机交互屏2、模拟量模块3。
具体实施方式
如图1-7中所示，基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，直流系统包括供电直流母线KM+、KM-，供电直流母线KM+、KM-上连接有直流充电屏CHC、磷酸铁锂蓄电池屏BAT及直流馈电屏DISC，直流充电屏CHC内设有整流模块ZHG向供电直流母线KM+、KM-提供直流电源，磷酸铁锂蓄电池屏BAT内设有充电电源模块CHG以及两套蓄电池装置BAT1和BAT2，蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池分别通过充放电控制管理开关BMS1和BMS2与充电电源模块CHG和供电直流母线KM+、KM-连接，直流系统还设有直流系统检测控制器1，直流系统检测控制器1对直流充电屏CHC、磷酸铁锂蓄电池屏BAT、直流馈电屏DISC和供电直流母线KM+、KM-内各部分的电压电流以及蓄电池装置BAT1和BAT2内蓄电池电芯温度进行监测，并控制充放电控制管理开关BMS1和BMS2的了连接通断。
供电直流母线KM+、KM-平时由直流充电屏CHC内整流模块ZHG进行供电，直流系统检测控制器1监测蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池的电压，如果某蓄电池组电压低于标准值，则控制该蓄电池组的充放电控制管理开关使蓄电池组与供电直流母线KM+、KM-断开，并与充电电源模块CHG接通实现充电，避免了边充边放，也避免了磷酸铁锂蓄电池的长期浮充，同时两组蓄电池池的并联连接结构也使直流系统具有更好的稳定性，当监测蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池的一组或全部发生热失控时，还可通过断开充放电控制管理开关BMS1和BMS2实现磷酸铁锂蓄电池屏BAT与直流系统的连接从而在电气连接上对蓄电池进行隔离，避免顺着线路蔓延，直流系统检测控制器1根据监控供电直流母线KM+、KM-上的实时负载以及当前母线电压决定投入母线的蓄电池组数量，实现事实上的暂时扩容。
如图6和7中所示，上述的充电电源模块CHG内设有并联的两组充电机CHG1和CHG2，充电机CHG1和CHG2输入端接交流进线电源，充电机CHG1和CHG2输出端通过充电连接开关NFB32和NFB33与充放电控制管理开关BMS1和BMS2连接，充放电控制管理开关BMS1和BMS2分别与两个蓄电池组连接，充放电控制管理开关BMS1和BMS2还通过供电开关QS1和QS2与供电直流母线KM+、KM-连接，充电连接开关NFB32和NFB33、供电开关QS1和QS2由直流系统检测控制器1进行控制，并实现充电机CHG1和CHG2向蓄电池组单向充电，蓄电池组向供电直流母线KM+、KM-的单向放电，充电机CHG1和CHG2的并联输出端设有数字电压表LU22和数字电流表LI22，蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池处分别设有数字电压表LU24、LU25和数字电流表LI24、LI25,数字电压表LU22、LU24、LU25和数字电流表LI22、LI24、LI25与直流系统检测控制器1上的模拟量模块3输入端电连接，模拟量模块3和直流系统检测控制器1通讯连接。
通过控制供电开关QS1和QS2的通断，可以控制对应蓄电池装置BAT1和BAT2向供电直流母线KM+、KM-断开的单向放电，当检测到蓄电池装置BAT1和BAT2中某一蓄电池组出现热失控时，供电开关QS1和QS2、充电连接开关NFB32和NFB33中对应的开关断开，可以断开对应蓄电池组与直流母线KM+、KM-和充电电源模块CHG的连接，实现电气隔离。
通过数字电压表LU22和数字电流表LI22，可以对磷酸铁锂蓄电池屏BAT的充电电压和电流进行监控，通过数字电压表LU24、LU25和数字电流表LI24、LI25，可以对蓄电池组的状态进行监控，从而控制电池进行充放电。
如图7中所示，上述的充放电控制管理开关BMS1和BMS2内部结构相同，以充放电控制管理开关BMS1内部结构进行说明：充电连接开关NFB32下端连接充电接触器KM1一端，充电接触器KM1另一端与供电开关QS1连接，供电开关QS1两端分别与供电直流母线KM+、KM-及蓄电池组1或连接，充电接触器KM1接正极端沿电流方向出线端设有向蓄电池组1充电导通的二极管D1，供电开关QS1与充电接触器KM1连接的正极端设有向供电直流母线KM+、KM-供电导通的二极管D2，二极管D2下方设有蓄电池组开关QF1, 蓄电池组开关QF1和充电接触器KM1由直流系统检测控制器1进行控制。
如图1-3中所示，上述的蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池电芯处分别设有温度传感器TEP1和TEP2，温度传感器TEP1和TEP2与模拟量模块3输入端电连接，供电直流母线KM+、KM-上设有数字电压表LU23和数字电流表LI23，对直流母线的电压和电流进行监测，数字电压表LU23和数字电流表LI23与模拟量模块3输入端电连接。
以蓄电池装置BAT1的使用进行举例：直流系统正常工作时蓄电池组开关QF1为合闸状态，直流系统检测控制器1对蓄电池组1的电压、电流及温度等状态参数进行监测，当蓄电池组1电压低需要进行充电时，先断开供电开关QS1，再控制充电连接开关NFB32合闸，然后接通充电接触器KM1，直流电流沿着充电电源模块CHG经过充电连接开关NFB32、充电接触器KM1、二极管D1和蓄电池组开关QF1向蓄电池组1供电；
当直流系统的控制器检测到供电直流母线KM+、KM-亏电或者断电，需要蓄电池进行供电时，先由和充放电控制管理开关BMS1和BMS2的控制器的通讯检测哪组蓄电池满足，当蓄电池组1满足时，先断开充电连接开关NFB32，然后控制充电接触器KM1断开，避免边充边放，再接通供电开关QS1，蓄电池组1经由蓄电池组开关QF1、二极管D2及供电开关QS1向供电直流母线KM+、KM-进行供电；
当蓄电池组需要进行检修时，先将对应电池组放电后再将对应的蓄电池组开关QF1或QF2打开，此时系统仍可由另外一个蓄电池组进行供电保持直流系统功能的完整性。
在特殊情况向下，当监测到供电直流母线KM+、KM-的电压低于标准值或者直流充电屏CHC失效，且蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池的电压也低于标准值时，可通过断开两组蓄电池组开关QF1，接通其中充电接触器KM1和供电开关QS1，来实现由充电机CHG1和CHG2向直流母线进行供电；
由上述控制可知，供电直流母线KM+、KM-平时由直流充电屏CHC内整流模块进行供电，还可以辅以蓄电池装置BAT1和BAT2向其供电，特殊情况下还由充电电源模块CHG进行供电，共三种供电模式，充分保证了直流系统的运行稳定性。
如图1-3中所示，上述的直流系统检测控制器1与人机交互屏2通讯连接，温度传感器TEP1和TEP2上分别设有热失控报警开关SL1和SL2，热失控报警开关SL1和SL2为常闭开关且两者串联后与直流系统检测控制器1输入端电连接。
如图2中所示，温度传感器TEP1和TEP2将检测的两组蓄电池温度传输送至直流系统检测控制器1，当温度传感器TEP1和TEP2处温度超过传感器上设定的阈值时，对应的热失控报警开关SL1和SL2断开，则输入端的信号丢失触发热失控报警，后续进行控制断开蓄电池与直流系统的电气连接，在直流系统检测控制器1的输出端，中间继电器作为控制各开关的中间媒介。
人机交互屏2上可以对直流系统的参数进行设置，包括母线额定电压、额定电流、最大电流、最大电流、热失控温度等进行设置，根据监测的数据与设定的值进行比较来对供电策略进行选择和控制，热失控报警开关SL1和SL2为直流系统检测控制器1提供了直接的报警硬件信号。
如图6和7所示，上述的充放电控制管理开关BMS1和BMS2内在充电接触器KM1出线端二极管D1的后端还设有放电接触器KM2，充放电控制管理开关BMS1和BMS2的两个放电接触器KM2出线端并联，放电接触器KM2下端设有放电插座，放电插座上端设有放电开关NFB35，放电接触器KM2正极一端出线端设有沿放电方向通路的二极管D5和D6。
如图5中所示，上述的直流充电屏CHC内设有多个并联的整流模块ZHG1～ZHGN，整流模块ZHG1～ZHGN输入端与交流电源连接，交流电源设有两路进线，整流模块ZHG1～ZHGN输出端通过输入开关QS3向供电直流母线KM+、KM-供电。
如图5中所示，上述的输入开关QS3上并联有备用输入开关QS4，备用输入开关QS4用于在直流充电屏CHC的直流电源失效的情况下提供备用的直流电源端口。
直流充电屏CHC的两路交流电源提供了可靠的交流输入保障，多路整流模块ZHG1～ZHGN为直流馈电屏DISC的馈电负载提供了足够的电源容量，且分为多个整流模块可以提供足够的容错量，两组蓄电池组按照设计负载容量进行选型。

Claims (7)

1.基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，其特征在于：直流系统包括供电直流母线KM+、KM-，供电直流母线KM+、KM-上连接有直流充电屏CHC、磷酸铁锂蓄电池屏BAT及直流馈电屏DISC，直流充电屏CHC内设有整流模块ZHG向供电直流母线KM+、KM-提供直流电源，磷酸铁锂蓄电池屏BAT内设有充电电源模块CHG以及两套蓄电池装置BAT1和BAT2，蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池分别通过充放电控制管理开关BMS1和BMS2与充电电源模块CHG和供电直流母线KM+、KM-连接，直流系统还设有直流系统检测控制器（1），直流系统检测控制器（1）对直流充电屏CHC、磷酸铁锂蓄电池屏BAT、直流馈电屏DISC和供电直流母线KM+、KM-内各部分的电压电流以及蓄电池装置BAT1和BAT2内蓄电池电芯温度进行监测，并控制充放电控制管理开关BMS1和BMS2的连接通断；
所述的充电电源模块CHG内设有并联的两组充电机CHG1和CHG2，充电机CHG1和CHG2输入端接交流进线电源，充电机CHG1和CHG2输出端通过充电连接开关NFB32和NFB33与充放电控制管理开关BMS1和BMS2连接，充放电控制管理开关BMS1和BMS2分别与两个蓄电池组连接，充放电控制管理开关BMS1和BMS2还通过供电开关QS1和QS2与供电直流母线KM+、KM-连接，充电连接开关NFB32和NFB33、供电开关QS1和QS2由直流系统检测控制器（1）进行控制，并实现充电机CHG1和CHG2向蓄电池组单向充电，蓄电池组向供电直流母线KM+、KM-的单向放电，充电机CHG1和CHG2的并联输出端设有数字电压表LU22和数字电流表LI22，蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池处分别设有数字电压表LU24、LU25和数字电流表LI24、LI25,数字电压表LU22、LU24、LU25和数字电流表LI22、LI24、LI25与直流系统检测控制器（1）上的模拟量模块（3）输入端电连接，模拟量模块（3）和直流系统检测控制器（1）通讯连接。
2.根据权利要求1所述的基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，其特征在于，所述的充放电控制管理开关BMS1和BMS2内部结构相同，以充放电控制管理开关BMS1内部结构进行说明：充电连接开关NFB32下端连接充电接触器KM1一端，充电接触器KM1另一端与供电开关QS1连接，供电开关QS1两端分别与供电直流母线KM+、KM-及蓄电池组1或连接，充电接触器KM1接正极端沿电流方向出线端设有向蓄电池组1充电导通的二极管D1，供电开关QS1与充电接触器KM1连接的正极端设有向供电直流母线KM+、KM-供电导通的二极管D2，二极管D2下方设有蓄电池组开关QF1, 蓄电池组开关QF1和充电接触器KM1由直流系统检测控制器（1）进行控制。
3.根据权利要求2所述的基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，其特征在于，所述的蓄电池装置BAT1和BAT2内的两组蓄电池电芯处分别设有温度传感器TEP1和TEP2，温度传感器TEP1和TEP2与模拟量模块（3）输入端电连接，供电直流母线KM+、KM-上设有数字电压表LU23和数字电流表LI23，对直流母线的电压和电流进行监测，数字电压表LU23和数字电流表LI23与模拟量模块（3）输入端电连接。
4.根据权利要求3所述的基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，其特征在于，所述的直流系统检测控制器（1）与人机交互屏（2）通讯连接，温度传感器TEP1和TEP2上分别设有热失控报警开关SL1和SL2，热失控报警开关SL1和SL2为常闭开关且两者串联后与直流系统检测控制器（1）输入端电连接。
5.根据权利要求4所述的基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，其特征在于，所述的充放电控制管理开关BMS1和BMS2内在充电接触器KM1出线端二极管D1的后端还设有放电接触器KM2，充放电控制管理开关BMS1和BMS2的两个放电接触器KM2出线端并联，放电接触器KM2下端设有放电插座，放电插座上端设有放电开关NFB35，放电接触器KM2正极一端出线端设有沿放电方向通路的二极管D5和D6。
6.根据权利要求5所述的基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，其特征在于，所述的直流充电屏CHC内设有多个并联的整流模块ZHG1～ZHGN，整流模块ZHG1～ZHGN输入端与交流电源连接，交流电源设有两路进线，整流模块ZHG1～ZHGN输出端通过输入开关QS3向供电直流母线KM+、KM-供电。
7.根据权利要求6所述的基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统，其特征在于，所述的输入开关QS3上并联有备用输入开关QS4，备用输入开关QS4用于在直流充电屏CHC的直流电源失效的情况下提供备用的直流电源端口。
CN202210520866.XA 2022-05-13 2022-05-13 基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统 Active CN114884167B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210520866.XA CN114884167B (zh) 2022-05-13 2022-05-13 基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210520866.XA CN114884167B (zh) 2022-05-13 2022-05-13 基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114884167A CN114884167A (zh) 2022-08-09
CN114884167B true CN114884167B (zh) 2023-06-02

Family

ID=82676322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210520866.XA Active CN114884167B (zh) 2022-05-13 2022-05-13 基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114884167B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209612047U (zh) * 2018-12-25 2019-11-12 宁波比亚迪汽车有限公司 一种消防系统
CN112086955A (zh) * 2020-07-27 2020-12-15 国网综合能源服务集团有限公司 一种变电站用多组电池互备直流系统及其自动控制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190722581A (en) * 1907-10-14 1909-01-14 Alfred Mills Taylor Improvements in Electric Battery Substations Fed from Alternating Current Systems.
CN100367626C (zh) * 2003-02-26 2008-02-06 孙海裕 无损宽调压脉动浮充蓄电池成套直流屏
CN103219766B (zh) * 2013-04-08 2016-02-10 国家电网公司 非浮充锂电型站用直流电源系统
CN206272231U (zh) * 2016-12-01 2017-06-20 国家电网公司 一种变电站用三电五充直流电源系统
WO2020144839A1 (ja) * 2019-01-11 2020-07-16 エクセルギー・パワー・システムズ株式会社 直流電力連系システム
CN112332399B (zh) * 2020-10-23 2021-08-10 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司 一种220v两电两充多馈直流系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209612047U (zh) * 2018-12-25 2019-11-12 宁波比亚迪汽车有限公司 一种消防系统
CN112086955A (zh) * 2020-07-27 2020-12-15 国网综合能源服务集团有限公司 一种变电站用多组电池互备直流系统及其自动控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
当前变电站中使用的直流屏性能对比;刘霞;龙静;王天虹;;电气传动(第06期);第63-65页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114884167A (zh) 2022-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202550664U (zh) 一种基于铁锂电池的非浮充式变电站直流电源系统
CN110011408B (zh) 一种移动应急电源系统及其工作方法
CN214850576U (zh) 一种bms电池管理系统
CN103219766B (zh) 非浮充锂电型站用直流电源系统
CN105576776B (zh) 锂离子蓄电池电力及通信用直流电源系统
CN107069976A (zh) 一种可扩展的组串式大规模储能系统
CN108649594A (zh) 一种用于低压配网的分布式储能系统
CN113285518A (zh) 直流电源系统
CN106602689B (zh) 一种防止直流电源母线失压的系统及其运行方法
CN111181224A (zh) 一种多节串联电池组用充电系统及其充电方法
CN114884168B (zh) 基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流系统
KR102284859B1 (ko) 다수의 충전기 관리가 용이한 그리드 참여형 전기자동차 충전시스템
CN104882936A (zh) 一种通信储能电源系统
CN114884167B (zh) 基于磷酸铁锂蓄电池的变电站直流控制系统
CN216413928U (zh) 阵列式直流电源系统
CN204761067U (zh) 一种通信储能电源系统
CN113629800A (zh) 一种电芯级优化电池插箱、储能系统及其应用
CN112526362A (zh) 一种实现蓄电池充放电试验的切换装置及方法
CN203398833U (zh) 一种不间断电源的电池充放电电路
CN2384358Y (zh) 无环流并运铅免蓄电池成套直流屏
CN219267735U (zh) 一种铅酸蓄电池组自管理设备
CN216489874U (zh) 基于锂电池并联式交直流一体电源
CN221862695U (zh) 双向转换电路、电池均衡系统、及数据中心
CN221669564U (zh) 一种分布式光储网充供电系统
CN220492663U (zh) 一种电池单元、电池模块、电池簇和电池包

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant