CN201956683U - 使用超级电容器组作为储能装置的直流电源 - Google Patents

使用超级电容器组作为储能装置的直流电源 Download PDF

Info

Publication number
CN201956683U
CN201956683U CN2011200883730U CN201120088373U CN201956683U CN 201956683 U CN201956683 U CN 201956683U CN 2011200883730 U CN2011200883730 U CN 2011200883730U CN 201120088373 U CN201120088373 U CN 201120088373U CN 201956683 U CN201956683 U CN 201956683U
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
converter
energy
direct current
storage module
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.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2011200883730U
Other languages
English (en)
Inventor
顾德明
王侨举
甄雪灵
杜洋
张婕
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.)
Tianjin Sanyuan Power Equipment Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Tianjin Sanyuan Power Equipment Manufacturing 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 Tianjin Sanyuan Power Equipment Manufacturing Co Ltd filed Critical Tianjin Sanyuan Power Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority to CN2011200883730U priority Critical patent/CN201956683U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201956683U publication Critical patent/CN201956683U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

本实用新型公开一种使用超级电容器组作为储能装置的直流电源，所述直流电源包括：交流输入电源、AC/DC变换器、储能模块、DC/DC变换器、检测及控制电路、监控电路和用电设备；交流输入电源依次串联AC/DC变换器、储能模块、DC/DC变换器和用电设备；在储能模块和DC/DC变换器节点上连接检测及控制电路输入端，检测及控制电路输出端串联监控电路输入端，监控电路输出端连接DC/DC变换器输入端。本实用新型有益效果：具有较宽工作温度范围、极长使用寿命、高能量转换率和利用率，无污染，多次反复充电，大幅延长供电时间；适用于配网发电厂、输电站、开关站、配电站、箱式变电站、断路器或负荷开关弹簧操作机构电机分合闸操作、配电终端和通讯等装置，作独立电源应用。

Description

使用超级电容器组作为储能装置的直流电源
技术领域
本实用新型涉及的是直流电源，特别涉及的是使用超级电容器组作为储能装置的直流电源。
背景技术
直流电源主要是为输配电的控制设备、通信设备提供的电源。目前电力系统中的直流电源都是采用蓄电池的直流屏，现有技术中蓄电池对运行环境和运行条件有如下较高要求：
1.不能过充电或过放电。例如2.0V的蓄电池终止放电电压为1.8V，到达1.8V电压继续放电就会给蓄电池造成损伤；
2.输出的电量较少——储能装置中电荷的利用率较低；
3.不能多次反复充放电，否则容量就会下降——国家标准中规定“10Ah的蓄电池在第六次充放电时的实际容量应不低于额定容量”。蓄电池在经历约1000次充放电后就会报废。
为此，直流电源一直是配电自动化实施的瓶颈，上述采用蓄电池做直流电源已不能适应智能电网建设的需要，人们迫切需要人们迫切需要一种满足其设备的控制和信息流交互要求的直流电源出现。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种适于智能电网发展需求，满足其设备的控制和信息流交互要求的可靠的直流电源。
解决上述技术问题的技术方案是：一种使用超级电容器组作为储能装置的直流电源，所述直流电源包括：交流输入电源、AC/DC变换器、储能模块、DC/DC变换器、检测及控制电路、监控电路和用电设备；其中交流输入电源依次串联AC/DC变换器、储能模块、DC/DC变换器和用电设备；在储能模块和DC/DC变换器的节点上连接检测及控制电路输入端，检测及控制电路输出端串联监控电路输入端，监控电路输出端连接DC/DC变换器的输入端。
本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型储能模块全部采用多个电容串联构成一个串联支路电容组，再由多个串联支路电容组并联组成。储能模块采用超级电容器组作为储能装置，具有较大的容量、较高的能量、较宽的工作温度范围和极长的使用寿命；而与蓄电池相比，它又具有较高的比功率，且对环境无污染。充分发挥超级电容器组器能量转换率高、寿命长、多次反复充电特点，大幅延长供电时间。
(2)储能模块3利用了超级电容器组不存在过放电的特性，该实用新型输出电路采用高效DC/DC变换电路，其中的DC/DC变换器关断电压(aV)设置可为储能模块3额定电压n的1/2、1/3、1/4甚至更低。这样就可以大幅提高储能模块的电荷利用率，在储能模块储存电量一定的情况下，大幅延长供电时间。
(3)检测及控制电路能实时获得储能模块的电压采样信号，并将其输送到监控电路，监控电路可实时显示储能模块的剩余能量和工作状态。监控电路还能显示DC/DC变换器输出是否正常以及可以提供交流输入、直流输出的失电及欠压报警信号。检测及控制电路能根据DC/DC变换器的输出电流信号判断用电设备是否正在运转，确保用电设备能够完成工作。
利用超级电容器组作为储能装置，达到长寿命、高利用率的直流电源，该直流电源适用于配网发电厂、输电站、开关站、配电站、箱式变电站，为断路器或负荷开关弹簧操作机构电机分合闸操作和配电终端、通讯等装置提供直流电源，也可作为独立电源应用。
附图说明
图1是本实用新型电路方框图；
图2是图1中储能模块电路示意图。
《附图中序号说明》
1：交流输入电源；2：AC/DC变换器；3：储能模块；4：检测及控制电路；5：监控电路；6：DC/DC变换器；7：用电设备；A、B：节点；C1-1、C1-2、C1-N、C2-1、C2-2、C2-n、Cn-1、Cn-2、Cn-n：电容。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进一步详述：
图1是本实用新型电路方框图；图2是图1中储能模块电路示意图。
如图1、图2所示，本实用新型提供一种使用超级电容器组作为储能装置的直流电源，所述直流电源包括：交流输入电源1、AC/DC变换器2、储能模块3、DC/DC变换器6、检测及控制电路4、监控电路5和用电设备7；其中交流输入电源1依次串联AC/DC变换器2、储能模块3、DC/DC变换器6和用电设备7；在储能模块3和DC/DC变换器6的节点A、节点B上连接检测及控制电路4输入端，检测及控制电路4输出端串联监控电路5输入端，监控电路5输出端连接DC/DC变换器6的输入端。
所述储能模块3包括：多个电容串联构成一个串联支路电容组，再由多个串联支路电容组并联组成超级电容器组。
如图2所示，更具体地说，储能模块3包括：多个电容C1-1、C1-2、……C1-N依次串联连接为一个电容组、多个电容C2-1、C2-2……C2-n依次串联连接为二个电容组、多个电容Cn-1、Cn-2……Cn-n依次串联连接为第n个电容组；再由上述一个电容组、二个电容组、……第n个电容组并联组成超级电容器组。
储能模块3采用超级电容器组作为储能装置，具有较大的容量、较高的能量、较宽的工作温度范围和极长的使用寿命；而与蓄电池相比，它又具有较高的比功率，且对环境无污染。充分发挥超级电容器组器能量转换率高、寿命长、多次反复充电特点，大幅延长供电时间。
更具体地说，220V或380V交流输入电源经AC/DC变换器2输入端，输出直流电流为储能模块3充电，储能模块3的电压逐渐上升。当储能模块3电压达到一定数值——即储能模块3电压达到DC/DC变换器6的关断电压时，DC/DC变换器6可输出用电设备所需的工作电压。储能模块3的电压随充电时间逐渐上升，到设定的最高电压时停止；这时AC/DC变换器2进入恒压工作模式并输出微小电流补充储能模块3的自放电损耗以及DC/DC变换器6的空载损耗。当储能模块3充满电，没有交流输入的情况下，用电设备工作，储能模块3的电压逐渐下降，下降到DC/DC变换器6的关断电压时，DC/DC变换器6停止工作。
超级电容器组是近几年才发展起来的一种专用于储能的特种电容器，有着法拉级的超大电容量，比传统的电解电容器的能量密度高上百倍，漏电流小近千倍，它的放电比功率较蓄电池高近十倍，不需要任何维护和保养，寿命长达十年以上，是一种理想的大功率物理二次电源，已成功的用作内燃发动机的启动电源；电动车的起步、加速、爬坡电源；高压开关的分合闸操作电源及用于电传动装甲车和大型充磁设备中。
本实用新型采用的超级电容器组可以大电流输出放电，短路放电也不会对它造成伤害——不存在过放电的问题；可以输出较多的电量——只要负荷索取它便输出，能量转换率高；可以反复充放电——充放电次数达100000次，容量几乎没有变化，寿命长。

Claims (2)

1.一种使用超级电容器组作为储能装置的直流电源，其特征在于，所述直流电源包括：交流输入电源(1)、AC/DC变换器(2)、储能模块(3)、DC/DC变换器(6)、检测及控制电路(4)、监控电路(5)和用电设备(7)；其中交流输入电源(1)依次串联AC/DC变换器(2)、储能模块(3)、DC/DC变换器(6)和用电设备(7)；在储能模块(3)和DC/DC变换器(6)的节点上连接检测及控制电路(4)输入端，检测及控制电路(4)输出端串联监控电路(5)输入端，监控电路(5)输出端连接DC/DC变换器(6)的输入端。
2.根据权利要求1中所述的使用超级电容器组作为储能装置的直流电源，其特征在于，所述储能模块(3)包括：多个电容串联构成一个串联支路电容组，再由多个串联支路电容组并联组成超级电容器组。
CN2011200883730U 2011-03-30 2011-03-30 使用超级电容器组作为储能装置的直流电源 Expired - Lifetime CN201956683U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011200883730U CN201956683U (zh) 2011-03-30 2011-03-30 使用超级电容器组作为储能装置的直流电源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011200883730U CN201956683U (zh) 2011-03-30 2011-03-30 使用超级电容器组作为储能装置的直流电源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201956683U true CN201956683U (zh) 2011-08-31

Family

ID=44500785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011200883730U Expired - Lifetime CN201956683U (zh) 2011-03-30 2011-03-30 使用超级电容器组作为储能装置的直流电源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201956683U (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102420463A (zh) * 2011-12-05 2012-04-18 天津市静海供电有限公司 智能箱式配电站
CN102638097A (zh) * 2012-03-26 2012-08-15 天津市三源电力设备制造有限公司 用于配电网络的远程集中测控系统
WO2013040975A1 (zh) * 2011-09-24 2013-03-28 辽宁省电力有限公司大连供电公司 多级直流变换电源装置
CN108599328A (zh) * 2018-06-15 2018-09-28 深圳壹智云科技有限公司 一种基于超级电容的慢充快放的储能充放电装置
CN111231866A (zh) * 2019-12-31 2020-06-05 武汉长江通信智联技术有限公司 基于超级电容实现掉电保护功能的车载电源电路及方法
CN113629812A (zh) * 2021-08-12 2021-11-09 电子科技大学 一种带储能稳压的配电装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013040975A1 (zh) * 2011-09-24 2013-03-28 辽宁省电力有限公司大连供电公司 多级直流变换电源装置
CN103023135A (zh) * 2011-09-24 2013-04-03 辽宁省电力有限公司大连供电公司 多级直流变换电源装置
CN102420463A (zh) * 2011-12-05 2012-04-18 天津市静海供电有限公司 智能箱式配电站
CN102638097A (zh) * 2012-03-26 2012-08-15 天津市三源电力设备制造有限公司 用于配电网络的远程集中测控系统
CN108599328A (zh) * 2018-06-15 2018-09-28 深圳壹智云科技有限公司 一种基于超级电容的慢充快放的储能充放电装置
CN111231866A (zh) * 2019-12-31 2020-06-05 武汉长江通信智联技术有限公司 基于超级电容实现掉电保护功能的车载电源电路及方法
CN113629812A (zh) * 2021-08-12 2021-11-09 电子科技大学 一种带储能稳压的配电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102104257B (zh) 公寓楼的储能系统、集成电力管理系统及系统控制方法
CN201956683U (zh) 使用超级电容器组作为储能装置的直流电源
CN201985554U (zh) 锂离子动力电池主动式自管理充电装置
CN103219766B (zh) 非浮充锂电型站用直流电源系统
CN204681125U (zh) 一种基于太阳能的电动汽车充电系统
CN106059046A (zh) 一种组合式应急保障电源及其供电方法
CN104901326A (zh) 控制棒驱动机构静态电源系统及其储能系统及其供电方法
CN104993506A (zh) 一种分布式发电系统的混合储能装置
CN104578433A (zh) 一种可切换的电力储能系统及其使用方法
CN203326621U (zh) 非浮充锂电型站用直流电源系统
CN202455097U (zh) 储能电站中的电池管理系统
CN201576944U (zh) 一种车载太阳能移动电源
CN201918746U (zh) 一种变电站直流电源系统
CN103023135A (zh) 多级直流变换电源装置
CN203522341U (zh) 一种可切换的电力储能系统
CN110854954A (zh) 一种储能系统电池簇智能调度系统及调度方法
CN203339947U (zh) 一种开关电路及通信电源
CN102969754B (zh) 蓄电池组连接电路及智能蓄电池组
CN204350377U (zh) 超级电容补偿型太阳能路灯供电系统及其控制装置
CN203788037U (zh) 光伏发电的储能模块混合调配系统
CN202142889U (zh) 一种太阳能充放电控制器
CN207426794U (zh) 新型输电线路监控设备储能系统
CN203233234U (zh) 变电站供电系统控制装置
CN201893598U (zh) 自动侦测和控制的充电电源设备
CN205901439U (zh) 输电线路监控系统

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20110831

CX01 Expiry of patent term