CN201918749U - 微机型交直流一体化电源设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例涉及一种微机型交直流一体化电源设备，包括：为直流用电设备供电的高频开关电源单元和蓄电池组电源单元；将高频开关电源单元和蓄电池组电源单元输出的直流电转换成交流电的无源逆变模块；将蓄电池组电源单元输出的直流电转换为交流电回馈市电电网并定期对蓄电池组电源单元进行活化处理的有源逆变放电模块；对设备进行管理和控制的监控单元。本实用新型的微机型交直流一体化电源设备可实现定期对蓄电池组进行活化处理并将蓄电池组活化的电能转换成交流电回馈到电网，对电力能源能起到补充和回收作用，较好地节约了能源，可安全的进行放电，满足蓄电池组的自动恒流放电的需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源设备，尤其涉及一种微机型交直流一体化电源设备。
背景技术
随着国民经济的飞速发展，工业、农业和人民日常生活的用电都在日益增长，大型发电厂和110kV及以上的变电所中，其每组蓄电池容量均在200~3000 Ah左右，尽管蓄电池组的维护不是经常的，但为了确保每只电池之间的电压偏差值最小，容量到达95%以上，使蓄电池组运行在最佳状态和保证较长的使用寿命，每年都应对电池组进行定期活化操作。现有的交直流一体化电源设备不具有对电池组自动进行活化放电的功能，通常是将电池组从系统上脱离下来接上电阻丝或水阻等放电负荷进行放电。这种电阻丝或水阻体积庞大，需要多人搬运、安装及调试，一旦操作不当就会造成蓄电池组过放电情况并导致蓄电池损坏，给客户带来一定的经济损失，还存在安全隐患，同时还引起大量的电能白白流失、造成浪费，交流电源、直流电源、通讯电源分散组屏，造成重复投资。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种微机型交直流一体化电源设备，多种电能设备集中组屏，避免重复投资，同时可定期对蓄电池组进行活化处理，节约电能，运行安全。
为解决上述技术问题，提供了一种微机型交直流一体化电源设备，包括：
将交流市电转换为直流电以向直流用电设备供电的高频开关电源单元；
在所述交流市电中断或用电高峰时为所述直流用电设备供电的蓄电池组电源单元；
分别与所述高频开关电源单元和蓄电池组电源单元相连接并将其输出的直流电转换成交流电的无源逆变模块；
在用电高峰时将所述蓄电池组电源单元所输出的直流电转换为交流电回馈市电电网并定期对所述蓄电池组电源单元进行活化处理的有源逆变放电模块；
分别与所述高频开关电源单元、蓄电池组电源单元、无源逆变模块以及有源逆变放电模块相连并对其工作进行管理和控制的监控单元。
进一步地，所述蓄电池组电源单元包括：
与所述有源逆变放电模块相连接的为直流用电设备供电的蓄电池组；
将风力发电机和光伏板输出的电能转换为直流电并为所述蓄电池组充电的风光互补控制器。
进一步地，所述高频开关电源单元包括：
将交流市电转换为直流电以向直流用电设备供电并在用电低谷时为所述蓄电池组充电的电力充电模块；
与交流市电进线相连接的断路器；
分别与所述电力充电模块和所述断路器相连接的交流接触器。
进一步地，所述无源逆变模块的交流输入端与所述交流接触器的输出端相连接。
进一步地，所述监控单元包括：
实现所述高频开关电源单元和所述蓄电池组电源单元自动进行供电切换的配电模块；
控制所述风光互补控制器和所述电力充电模块对所述蓄电池组进行充电的充电控制模块；
控制所述有源逆变放电模块进行电压逆变和蓄电池组活化处理的逆变控制模块。
进一步地，所述设备还包括分别与所述电力充电模块和所述蓄电池组相连接并对其输出的直流电进行降压输出的通讯电源模块。
进一步地，所述监控单元通过通信总线分别与所述高频开关电源单元、蓄电池组电源单元、无源逆变模块、有源逆变放电模块以及通讯电源模块进行通信。
上述技术方案至少具有如下有益效果：
本实用新型实施例的微机型交直流一体化电源设备增加了无源逆变模块、通讯电源模块，可对交流电源设备和通讯电源设备提供稳定的电源。集中组屏，避免重复投资。将风光电能储存蓄电池中，使电力运行更加安全可靠。增加有源逆变放电模块，可将蓄电池组输出的直流电转换成交流电输送回馈到电网，缓解用电高峰时电网压力，并配合监控单元定期自动完成蓄电池组的活化，对蓄电池组周期性核对容量放电，运行安全，节约电能。
附图说明
图1是本实用新型实施例的微机型交直流一体化电源设备的框图。
具体实施方式
图1所示微机型交直流一体化电源设备包括：高频开关电源单元、蓄电池组电源单元、无源逆变模块3、有源逆变放电模块2以及监控单元1。监控单元1通过通信总线分别与高频开关电源单元、蓄电池组电源单元、无源逆变模块3以及有源逆变放电模块2进行通信。
其中，蓄电池组电源单元用于当市电中断或用电高峰时为直流用电设备12提供稳定的直流电。蓄电池组电源单元包括蓄电池组4和与蓄电池组4相连接的风光互补控制器5。
风光互补控制器5的输入端分别与风力发电机9和光伏板10的输出端相连接，风光互补控制器4用于将风力发电机9和光伏板10输出的电能转换成直流电并在监控单元1的控制下对蓄电池组4进行恒流充电、均充电或者浮充电。
蓄电池组4用于当市电中断或用电高峰时在监控单元1的控制下为直流用电设备12提供稳定的直流电。蓄电池组4与有源逆变放电模块2相连接，当市电中断或用电高峰时有源逆变放电模块2采用有源逆变的方法将蓄电池组4输出的直流电转换为正弦波的交流电回馈到电网，缓解电网供电压力。有源逆变放电模块2可配合监控单元1定期自动完成蓄电池组4的活化，对蓄电池组4进行周期性的核对容量放电。
进一步地，高频开关电源单元用于将交流市电转换为直流电，再将稳定的直流电提供给直流用电设备12。高频开关电源单元包括依次连接的电力充电模块6、交流接触器7以及断路器8。
断路器8与380V交流市电进线相连接，市电再经断路器8和交流接触器7输送至电力充电模块6，电力充电模块6用于将交流市电转换为220V的直流电以向直流用电设备12供电并在用电低谷时为蓄电池组4充电。
无源逆变模块3分别与电力充电模块6和蓄电池组4相连接，用于将电力充电模块6和蓄电池组4输出的直流电逆变成交流电为交流负载供电。
无源逆变模块3的交流输入端与交流接触器7的输出端相连接，当交流接触器7停止输出时，可由蓄电池组3和电力充电模块6为无源逆变模块3提供直流输出，从而为交流负载供电；当交流接触器7正常输出时直接输出交流电为交流负载供电。
如图1所示所述电源设备还包括分别与电力充电模块6和蓄电池组4相连接的通讯电源模块11，通讯电源模块11用于对电力充电模块6和蓄电池组4输出的直流电进行降压输出，即将输入的220V直流电转换成48V直流电或24V直流电为通讯系统供电。
监控单元1分别对高频开关电源单元、蓄电池组电源单元、无源逆变模块3、源逆变放电模块2以及通讯电源模块11的工作进行管理和控制。监控单元1包括配电模块、充电控制模块以及逆变控制模块。
配电模块用于实现高频开关电源单元和蓄电池组电源单元自动进行供电切换。
充电控制模块用于控制风光互补控制器5和电力充电模块6对蓄电池组4进行充电。
逆变控制模块用于控制有源逆变放电模块2进行电压逆变和对蓄电池组4进行活化处理。
当交流市电供电正常时，电力充电模块6将输入的市电转换成稳定的直流电，再输送至直流用电设备12。同时，在用电低谷时电力充电模块6在监控单元1的充电控制模块的控制下，给蓄电池组4充电。当用电高峰时或市电中断时，在监控单元1的配电模块的控制下设备自动切换由蓄电池组4给直流用电设备12供电。还可通过控制有源逆变放电模块2将蓄电池组4输出的直流电转换成交流电，对电网输送正弦波交流电，缓解电网的供电压力。当蓄电池组4放电到一定程度，而市电还未恢复供电时，在监控单元1的控制下，启动光伏板10和风力发电机9利用太阳能和风能发电，并通过风光互补控制器5为蓄电池组4充电。
本实用新型的微机型交直流一体化电源设备，能够在交流电网没有覆盖到的地方，利用光伏发电和风力发电进行储存转换，提供正弦波三相交流电源和稳定的直流电源，为直流用电设备和交流用电设备供电。在用电相对集中的场合，可自动实现用电高峰期对电网输送正弦波交流电，缓解用电压力。用电低谷期对蓄电池组进行充电储存，实现合理优化用电，为客户创造更大的价值，满足各种高精度用电的需要。在监控单元的控制下可通过有源逆变放电模块定期自动对蓄电池组进行活化处理，设备运行安全，节约电能。进一步增加了通讯电源模块，取消了通信电池，直接输出24V或48V的直流电给通讯系统供电。
以上所述是本实用新型的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种微机型交直流一体化电源设备，其特征在于，包括：
将交流市电转换为直流电以向直流用电设备供电的高频开关电源单元；
在所述交流市电中断或用电高峰时为所述直流用电设备供电的蓄电池组电源单元；
分别与所述高频开关电源单元和蓄电池组电源单元相连接并将其输出的直流电转换成交流电的无源逆变模块；
在用电高峰时将所述蓄电池组电源单元所输出的直流电转换为交流电回馈市电电网并定期对所述蓄电池组电源单元进行活化处理的有源逆变放电模块；
分别与所述高频开关电源单元、蓄电池组电源单元、无源逆变模块以及有源逆变放电模块相连并对其工作进行管理和控制的监控单元。
2.如权利要求1所述的微机型交直流一体化电源设备，其特征在于，所述蓄电池组电源单元包括：
与所述有源逆变放电模块相连接的为直流用电设备供电的蓄电池组；
将风力发电机和光伏板输出的电能转换为直流电并为所述蓄电池组充电的风光互补控制器。
3.如权利要求2所述的微机型交直流一体化电源设备，其特征在于，所述高频开关电源单元包括：
将交流市电转换为直流电以向直流用电设备供电并在用电低谷时为所述蓄电池组充电的电力充电模块；
与交流市电进线相连接的断路器；
分别与所述电力充电模块和所述断路器相连接的交流接触器。
4.如权利要求3所述的微机型交直流一体化电源设备，其特征在于，所述无源逆变模块的交流输入端与所述交流接触器的输出端相连接。
5.如权利要求3所述的微机型交直流一体化电源设备，其特征在于，所述监控单元包括：
实现所述高频开关电源单元和所述蓄电池组电源单元自动进行供电切换的配电模块；
控制所述风光互补控制器和所述电力充电模块对所述蓄电池组进行充电的充电控制模块；
控制所述有源逆变放电模块进行电压逆变和蓄电池组活化处理的逆变控制模块。
6.如权利要求3所述的微机型交直流一体化电源设备，其特征在于，所述设备还包括分别与所述电力充电模块和所述蓄电池组相连接并对其输出的直流电进行降压输出的通讯电源模块。
7.如权利要求6所述的微机型交直流一体化电源设备，其特征在于，所述监控单元通过通信总线分别与所述高频开关电源单元、蓄电池组电源单元、无源逆变模块、有源逆变放电模块以及通讯电源模块进行通信。
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