CN201918746U

CN201918746U - 一种变电站直流电源系统

Info

Publication number: CN201918746U
Application number: CN2010205771205U
Authority: CN
Inventors: 陈耀荣; 杨忠亮; 梁云龙; 张�雄
Original assignee: SHENZHEN YINGJIUZHOU INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Yingjiuzhou Industrial Co., Ltd.; Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2020-10-26

Abstract

一种变电站直流电源系统，包括充电模块和锂电池，所述充电模块输入端连接变电站直流系统交流输出，所述充电模块输出端连接所述锂电池输入端，所述锂电池输出端连接负载。主充电模块，充电电压及电流针对锂离子电池组；分布式充电机针对每个锂离子电池单体。主充电模块针对整组电池充电，并让电池组任一单体电池电压不超过上限值，分布式充电机针对没达到充电电压上限值的单体电池补充电，主充模块与分布式充电机共同让每个单体电池端电压一至、均衡、满足充电要求。本实用新型目的为保护环境、减少直流屏系统在生产制造、使用过程中对环境的污染，提高系统安全性、可靠性、更优越的供电能力及减少占地面积。

Description

一种变电站直流电源系统

技术领域

本实用新型涉及一种变电站直流电源系统，也称为变电站后备电源，它提供了一种用锂离子电池作为电源的变电站直流系统。

背景技术

智能免维护直流电源屏，简称直流屏，通用型号为XDZD，而直流屏就是用来供应这种直流电源的。发电厂和变电站中的电力操作电源现今采用的都是直流电源，它为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源，是当代电力系统控制、保护的基础。直流屏由交配电单元、充电模块单元、降压硅链单元、直流馈电单元、配电监控单元、监控模块单元及绝缘监测单元组成。主要应用于电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站，和其他使用直流设备的用户（如石化、矿山、铁路等），适用于开关分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合。

现有直流屏中所采用的蓄电池为铅酸蓄电池和镍镉蓄电池，铅酸蓄电池具有：爆炸、漏液腐蚀、铅、硫酸环境污染、维护量大、使用寿命短的等缺点，而镍镉蓄电池使用寿命略高于铅酸蓄电池，但镍镉蓄电池维护极其繁琐，需要配置电解液和更换电解液，同时废弃的电解液还会对环境造成污染，需特殊处理。

发明内容

本实用新型采用绿色环保的锂离子蓄电池替换铅酸蓄电池和镍镉蓄电池，避免直流屏在使用中因蓄电池爆炸、漏液引起的安全事故及减少设备对环境的污染及延长蓄电池的使用寿命。安全可靠、不爆炸的蓄电池：蓄电池的产品定型试验要包含：针刺、跌落、挤压、震动、撞击、火烧及短路等试验，蓄电池不爆炸不起明火。循环寿命更长，高于80%放电率的情况下可达到3000次使用寿命，锂离子蓄电池的能量密度高，同容量下体积更小、重量更轻，减少直流系统的占地面积。环保。

具体的技术方案为：

一种变电站直流电源系统，包括充电模块和锂离子电池，所述充电模块输入端连接变电站交流系统交流输出，所述充电模块输出端连接所述锂离子电池输入端，所述锂离子电池输出端连接负载。其还包括能量平衡电路，所述能量平衡电路包括电压监测电路、充电机和锂电池组管理单元，所述电压监测电路连接所述锂电池组的每一个锂电池，所述电压监测电路输出监测信号至所述锂电池组管理单元，所述锂电池组管理单元连接控制所述充电机，所述充电机分别与所述锂电池组的每一个锂电池连接。将锂蓄电池应用于变电站直流电源系统中，取代原有不环保的铅酸蓄电池和镍镉蓄电池。充电模块，充电电压及电流针对锂离子电池组；分布式充电机针对每个锂离子电池单体。充电模块针对整组电池充电，并让电池组任一单体电池电压不超过上限值，分布式充电机针对没达到充电电压上限值的单体电池补充电，充模块与分布式充电机共同让每个单体电池端电压一至、均衡、满足充电要求。

所述锂离子电池充电电压为3.25V-4.2V之间，浮充电压为：3.2V-4.2V之间,防止锂电池损坏。

本实用新型一种优选方案为：所述锂离子电池为68节，输出220V电压。

本实用新型另一种优选方案为：所述锂离子电池为34节，输出110V电压。

所述锂电池为磷酸铁锂电池及所有的锂离子电池。

本实用新型目的为保护环境、减少直流屏系统在生产制造、使用过程中对环境的污染，提高系统安全性、可靠性、更优越的供电能力及减少占地面积。

附图说明

图1为本实用新型实施例示意图。

具体实施方式

以下通过实施例来描述本实用新型，应该指出的是，所列举的实施例不应理解对实用新型的限制。

如图1所示，一种变电站直流电源系统，包括充电模块和锂电池，所述充电模块输入端连接变电站交流系统输出，所述充电模块输出端连接所述锂电池输入端，所述锂电池输出端连接负载。将锂蓄电池应用于变电站交直流电源系统中，取代原有不环保的铅酸蓄电池和镍镉蓄电池。主充电模块，充电电压及电流针对锂离子电池组；分布式充电机针对每个锂离子电池单体。主充电模块针对整组电池充电，并让电池组任一单体电池电压不超过上限值，分布式充电机针对没达到充电电压上限值的单体电池补充电，主充模块与分布式充电机共同让每个单体电池端电压一至、均衡、达到要求。

所述锂电池充电电压为3.25V-4.2V之间，浮充电压为：3.2V-4.2V之间,防止锂电池损坏。

所述锂电池为68节，输出220V电压。

所述锂电池为铁锂电池。

铅酸蓄电池与锂离子电池的优缺点对比。

铅酸电池：

能量密度wh/L：65，功率密度wh/kg：35，循环寿命（次）：400，

优点：1、高可靠性；2、价格低；3、历史悠久、工艺成熟；4、可密封；5、一致性好。

缺点：1、生产、使用对环境产生严重污染；2、能量密度低，体积、重量大；3、过充过放性能弱；4、低温影响输出。

锂离子动力电池：

能量密度wh/L：180，功率密度wh/kg：160，循环寿命（次）：5000，

优点：1、高安全、可靠性强；2、永无记忆，允许过充过放；3、生产、使用过程无污染环境；4、能量、功率密度极高，可回收再造，循环寿命及长，体积重量小；5、耐高低温充放电。

缺点：1、技术、工艺没有铅酸电池成熟；2、蓄电池一致性较铅酸电池低。

磷酸铁锂电池是一种高安全可靠的蓄电池，由于磷酸铁锂电池本身具有耐高温，适宜快速充电，循环寿命长，电池组一致性充放电十分优秀，工作电压高、体积小、储能密度高、响应速度快、永无记忆、使用寿命大于25年以上，并且生产、使用过程无污染环境。

标称容量

工作电压：充电(上限) 4.0V-4.2V，浮充3.2V-4.2V，放电(下限) 2.8V-2.0V；

最大充电电流：≤3CA

最大放电电流：恒电流≤3CA，脉冲式≤20CA；

标准充放电电流：0.5CA；

循环寿命：(80DOD%)≥3000次，(70DOD%)≥5000次；

壳体耐温性：≤200℃；

适应环境：充电-45℃~85℃，放电-45℃~85℃；

自放电率（月）：≤3%（月）。

本实施例目的为保护环境、减少直流屏系统在生产制造、使用过程中对环境的污染，提高系统安全性、可靠性、更优越的供电能力及减少占地面积。

显然，上述内容只是为了说明本实用新型的特点，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员根据本实用新型在相应的技术领域做出的变化应属于本实用新型的保护范畴。

Claims

1.一种变电站直流电源系统，其特征在于：包括充电模块和锂电池组，所述充电模块输入端连接变电站交流系统输出，所述充电模块输出端连接所述锂离子电池组，所述锂电池组输出端连接负载。

2.根据权利要求1所述的一种变电站直流电源系统，其特征还在于：其还包括能量平衡电路，所述能量平衡电路包括电压监测电路、充电机和锂电池组管理单元，所述电压监测电路连接所述锂电池组的每一个锂电池，所述电压监测电路输出监测信号至所述锂电池组管理单元，所述锂电池组管理单元连接控制所述充电机，所述充电机分别与所述锂电池组的每一个锂电池连接。

3.根据权利要求1所述的一种变电站直流电源系统，其特征还在于：所述锂电池组的锂电池充电电压为3.25V-4.2V之间, 浮充电压为：3.2V-4.2V之间。

4.根据权利要求3所述的一种变电站直流电源系统，其特征还在于：所述锂电池组的锂电池为68节，输出220V电压。

5.根据权利要求3所述的一种变电站直流电源系统，其特征还在于：所述锂电池组的锂电池为34节，输出110V电压。

6.根据权利要求1所述的一种变电站直流电源系统，其特征还在于：所述锂电池组为铁锂电池组。