CN202231481U - 多级直流变换电源装置 - Google Patents
多级直流变换电源装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202231481U CN202231481U CN 201120364268 CN201120364268U CN202231481U CN 202231481 U CN202231481 U CN 202231481U CN 201120364268 CN201120364268 CN 201120364268 CN 201120364268 U CN201120364268 U CN 201120364268U CN 202231481 U CN202231481 U CN 202231481U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- power supply
- unit
- output
- circuit switch
- 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 - Fee Related
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title abstract 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种多级直流变换电源装置，其特征在于它由超级电容器、电路切换单元、多级电压变换单元、电压监控单元组成，超级电容器的总输出通过电路切换单元与多级电压变换单元连接，多级电压变换单元与负载连接，电压监控单元与超级电容器的输出端及电路切换单元连接，用以检测超级电容器的输出电压和控制电路切换单元动作。本实用新型采用多级直流变换装置，输入电压可以在50-270V范围内任意输入，可以实现电压的稳定和无间隔输出，提高了稳定性和可靠性。可以满足智能变电站、特别是移动智能变电站站用电源后备延时、智能开关动作、后台监控等电源需求。其结构简单，使用寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种交直流一体化电源装置，特别是一种多级直流变换电源装置。
背景技术
现有智能变电站的站用电源一般采用交直流一体化电源，交直流一体化电源的储能装置都是采用免维护铅酸蓄电池，其不足之处在于：一、为保证使用的可靠性需要经常对蓄电池进行电压、内阻监测；二、蓄电池只有1000次左右的循环充、放电寿命，难以满足当今智能变电站中智能开关、智能终端等电源的需求；三、蓄电池组放电时需要设置欠压保护，否则蓄电池会因为过放而损坏，因此蓄电池有部分电能不能释放，不能有效利用，而且长时间使用后，蓄电池会有记忆效应，容量会下降，寿命会缩短。四、蓄电池的铅制极板在充电放电过程中容易损耗变薄，电能和化学能的转装换效率降低。五、蓄电池需要经常维护，进行深度放电，以保证蓄电池的寿命。六、酸性液体挥发影响环境，废弃的蓄电池对环境也能带来很大危害。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种输入电压范围宽，输出稳定，工作可靠，原理简单，效率高，免维护的多级直流变换电源装置。
本实用新型的目的是这样实现的：一种多级直流变换电源装置。其特征在于它由超级电容器、电路切换单元、多级电压变换单元、电压监控单元组成，超级电容器的总输出通过电路切换单元与多级电压变换单元连接，多级电压变换单元与负载连接，电压监控单元与超级电容器的输出端及电路切换单元连接，用以检测超级电容器的输出电压和控制电路切换单元动作。
所述的电路切换单元由并联的直流接触器构成，其中一个直流接触器直接与负载连接，其他接触器分别与多级电压变换单元中的DC/DC模块连接。
所述的多级电压变换单元由并联的DC/DC模块构成，每个DC/DC模块均串接在电路切换单元的直流接触器与负载之间，且DC/DC模块的正输出用隔离二极管与输出母线正相接。
所述的电压监控单元由辅助电源和CPU控制器构成，辅助电源给CPU控制器的主电源和检测芯片电源供电，CPU控制器根据检测到得电压分段控制电路切换单元中各直流接触器的动作。
本实用新型采用多级直流变换装置，可以实现电压的稳定和无间隔输出，提高了稳定性和可靠性。输入电压可以在50-270V范围内任意输入，避免输入电压范围宽而提高电源的设计难度，降低电源的稳定性。由于超级电容器具有50万次以上的循环充放电寿命，通过多级直流变换电源装置可以配置极低的容量的超级电容器就可以满足智能变电站、特别是移动智能变电站站用电源后备延时、智能开关动作、后台监控等电源需求。其结构简单，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图所示，超级电容器1可以设若干组，本实施例给出的是一组，共计100个串联。其总输出分别与电路切换单元2中的四个直流接触器的输入端子连接。电路切换单元中的直流接触器KM1的输出端子直接与负载连接，直流接触器KM2的输出端子与多级电压变换单元3中的模块DC/DC1的输入端连接；直流接触器KM3的输出端子与多级电压变换单元中的模块DC/DC2的输入端连接；直流接触器KM4的输出端子与多级电压变换单元中的模块DC/DC3的输入端连接。多级电压变换单元将50-270V的电压变换到220V工作电压给直流负荷供电，其中的DC/DC模块的正输出用隔离二极管D1、D2、D3与输出母线正相接，预防模块出故障时输出电压母线反灌到机器内部。电压监控单元4包含辅助电源和CPU控制器两部分电路。辅助电源是将超级电容组两端电压转换为5V/±12V，提供给CPU的主电源和检测芯片电源，输入电压范围45-300V，输出5V/±12V。电压监控单元CPU控制器采用8位CPU，采样速度为2微秒/次，CPU的电压基准参数为2.500V，CPU内部程序采用循环比较，将检测的超级电容器上的直流电压分为四段调压方式，通过大电流的驱动电路，根据超级电容器的电压调节每个DC/DC的直流输入接触器。电压监控单元的继电器输出端与电路切换单元中的直流接触器线圈连接，用以控制直流接触器的通断，电压监控单元还与DC/DC模块的输出端连接，以检测输出电压的实际值是否正常并向上位机传输信息。
本实用新型的工作过程是，当超级电容器输出电压小于46V时，电压监控单元根据检测到的电压值控制电路切换单元中的直流接触器KM1、KM2、KM3、KM4全部断开，超级电容器不向负载输出电压电流；当超级电容器输出电压大于46V且小于75V时，电压监控单元控制KM4接通，KM1、KM2、KM3断开，超级电容器向负载输出电压电流，同时KM3准备启动接通。KM3的接通条件是超级电容器输出电压大于76V且小于125V。多级电压变换单元中的DC/DC3和DC/DC2输出并联，不会产生输出倒灌，DC/DC3和DC/DC2在超级电容器输出电压大于76V且小于85V时均有输出，以弥补在临界电压转换时的零输出，确保负载的使用；当超级电容器输出电压大于76V且小于125V时，电压监控单元控制KM3接通，KM4准备断开。超级电容器输出电压大于86V且小于115V时，KM3正常工作，DC/DC3无输出，DC/DC2正常输出，KM1、KM2、KM4断开；当超级电容器输出电压大于116V且小于185V时，电压监控单元控制KM2接通，KM3在超级电容器输出电压大于126V时断开；当超级电容器输出电压大于186V时，电压监控单元控制KM2断开，KM1接通，此时，由超级电容器直接输出电压电流给负载使用。
在整个切换过程当中，电路切换单元的接触器切换保证了超级电容器电压在临界点的电源输出稳定，互为备份，保证DC/DC变换电源的持续供电。
Claims (4)
1.一种多级直流变换电源装置，其特征在于它由超级电容器、电路切换单元、多级电压变换单元、电压监控单元组成，超级电容器的总输出通过电路切换单元与多级电压变换单元连接，多级电压变换单元与负载连接，电压监控单元与超级电容器的输出端及电路切换单元连接，用以检测超级电容器的输出电压和控制电路切换单元动作。
2.根据权利要求1所述的多级直流变换电源装置，其特征在于所述的电路切换单元由并联的直流接触器构成，其中一个直流接触器直接与负载连接，其他接触器分别与多级电压变换单元中的DC/DC模块连接。
3.根据权利要求1所述的多级直流变换电源装置，其特征在于所述的多级电压变换单元由并联的DC/DC模块构成，每个DC/DC模块均串接在电路切换单元的直流接触器与负载之间，且DC/DC模块的正输出用隔离二极管与输出母线正相接。
4.根据权利要求1所述的多级直流变换电源装置，其特征在于所述的电压监控单元由辅助电源和CPU控制器构成，辅助电源给CPU控制器的主电源和检测芯片电源供电，CPU控制器根据检测到得电压分段控制电路切换单元中各直流接触器的动作。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201120364268 CN202231481U (zh) | 2011-09-24 | 2011-09-24 | 多级直流变换电源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201120364268 CN202231481U (zh) | 2011-09-24 | 2011-09-24 | 多级直流变换电源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202231481U true CN202231481U (zh) | 2012-05-23 |
Family
ID=46082055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201120364268 Expired - Fee Related CN202231481U (zh) | 2011-09-24 | 2011-09-24 | 多级直流变换电源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202231481U (zh) |
Cited By (2)
| 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 |
| CN106129997A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-16 | 桂林航天电子有限公司 | 多通道智能配电装置及其运行方法 |
-
2011
- 2011-09-24 CN CN 201120364268 patent/CN202231481U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| 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 |
| CN106129997A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-16 | 桂林航天电子有限公司 | 多通道智能配电装置及其运行方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104081625B (zh) | 开关电源装置 | |
| CN103135062A (zh) | 一种高效率动力电池充放电监测方法 | |
| CN102290856B (zh) | 一种双电源装置及其供电方法 | |
| CN201750208U (zh) | 带备用蓄电池的嵌入式设备双电源自动切换电路 | |
| CN103023135A (zh) | 多级直流变换电源装置 | |
| CN104600831A (zh) | 一种逆变器辅助电源供电系统及方法 | |
| CN103259059A (zh) | 一种液流电池初始充电方法及电路 | |
| CN105680506A (zh) | 一种电梯轿厢蓄电池供电方法 | |
| CN202059229U (zh) | 用超级电容作储能器的直流不间断供电装置 | |
| CN103532226A (zh) | 基于超级电容器储能的电力操作电源 | |
| CN202231481U (zh) | 多级直流变换电源装置 | |
| CN103872754B (zh) | 光伏太阳能供电控制方法和系统 | |
| CN202798110U (zh) | 移动终端 | |
| CN202872443U (zh) | 基于燃料电池的通信电源 | |
| CN202178599U (zh) | 一种双电源装置 | |
| CN108767841B (zh) | 一种储能单元分离式变流器及控制方法 | |
| CN102709999A (zh) | 一种节能充电机 | |
| CN206992788U (zh) | 一种ups电源装置 | |
| CN201830136U (zh) | 大功率开关电源的软启动装置 | |
| CN105337402A (zh) | 基于超级电容后备电源的dc5v双电源切换装置 | |
| CN205945181U (zh) | 蓄电池感应充电电路 | |
| CN2912075Y (zh) | 适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源 | |
| CN205231840U (zh) | 基于超级电容后备电源的dc5v双电源切换装置 | |
| CN104134825B (zh) | 一种总线光伏集成式蓄电池维护系统及其维护方法 | |
| CN203522507U (zh) | 一种变频器主回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: STATE ELECTRIC NET CROP. Effective date: 20121025 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20121025 Address after: 116001 No. 102, Zhongshan, Dalian District, Liaoning, Zhongshan Road Patentee after: Dalian Power Supply Company of Liaoning Electric Power Co., Ltd. Patentee after: State Grid Corporation of China Address before: 116001 No. 102, Zhongshan, Dalian District, Liaoning, Zhongshan Road Patentee before: Dalian Power Supply Company of Liaoning Electric Power Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120523 Termination date: 20200924 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |