CN202550614U - 一种蓄电池组离线放电装置 - Google Patents

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谢海宁
戚宏伟
周卓懿
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Shanghai Municipal Electric Power Co
East China Power Test and Research Institute Co Ltd
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Shanghai Municipal Electric Power Co
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Abstract

本实用新型涉及电网技术领域,具体涉及一种放电装置。一种蓄电池组离线放电装置,包括用于辅助供电的蓄电池组,还包括逆变回馈放电装置,逆变回馈放电装置的电源输入端连接蓄电池组的电源输出端,逆变回馈放电装置的电源输出端连接电网供电模块。蓄电池组的电源输入端通过蓄电池输入开关连接供电接口。由于采用上述技术方案,本实用新型既能有效回收蓄电池组的电能、节约能源,又能减少设备投资、设备维护的费用,适用于发电厂、变电站、通讯机房直流屏等配有大容量蓄电池组的配电系统中,用于蓄电池组的活化及周期性核对容量放电,具有广泛的推广应用价值。

Description

—种蓄电池组离线放电装置
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及电网技术领域,具体涉及一种放电装置。
背景技术
[0002] 直流操作电源系统是电力系统中继电保护装置、信号装置、照明装置等重要负载的不停电供电电源,其供电的可靠性直接影响变电站的安全运行。直流操作电源的后备电源一般采用蓄电池组,作为 直流电源系统的核心部分,蓄电池组确保了系统在停电或电网故障时仍能正常运作。从大量的运行实例来看,对蓄电池的使用维护不当,将导致蓄电池组在短期使用后容量大大低于标称容量,造成UPS不间断供电时间明显缩短。对蓄电池定期进行均衡充放电维护,是延长蓄电池使用寿命及保证蓄电池正常工作的必不可少的手段之
O
[0003]目前,大容量蓄电池的放电维护过程中通常采用串接负载电阻放电,把蓄电池存储的电能转换为热能消耗掉,带来能量浪费、放电精度低、脱离系统、缺少保护等问题。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于,提供一种蓄电池组离线放电装置,解决以上技术问题。
[0005] 本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0006] 一种蓄电池组离线放电装置,包括一用于辅助供电的蓄电池组,其特征在于,还包括一逆变回馈放电装置,所述逆变回馈放电装置的电源输入端连接所述蓄电池组的电源输出端,所述逆变回馈放电装置的电源输出端连接一电网供电模块;
[0007] 所述蓄电池组的电源输入端通过一蓄电池输入开关连接一供电接口。
[0008] 本实用新型在使用时,断开蓄电池输入开关,将蓄电池组的供电接口连接至UPS上的蓄电池输入端,并确保正负端接线正确。将逆变回馈放电装置的电源输出端连接至电网供电模块(市电回路),并确保接线相位正确。接线完成后,本实用新型可以接入监控单元辅助电源,启动监控单元。采用监控单元,将蓄电池组中的电能通过逆变回馈放电装置的逆变,回馈放电给电网供电模块,避免了能量的浪费,也实现了对蓄电池定期进行均衡充放电维护,有效延长了蓄电池使用寿命、保证蓄电池正常工作。
[0009] 所述逆变回馈放电装置通过一放电输入开关连接所述蓄电池组的电源输出端,所述逆变回馈放电装置通过一放电输出开关连接所述电网供电模块的电源输入端。在接线完成后,合上放电输入开关、放电输出开关实现电能的回馈,这样可以保证接线的安全可靠。
[0010] 所述逆变回馈放电装置包括一输入EMI电路,所述输入EMI电路连接一 DC/DC变换器,所述DC/DC变换器连接一 DC/AC变换器,所述DC/AC变换器连接一输出EMI电路;
[0011] 所述逆变回馈放电装置还包括一控制模块,所述控制模块包括一采样电路,所述采样电路连接一微型处理器系统,所述微型处理器系统连接一保护电路,所述保护电路分别连接所述DC/DC变换器和所述DC/AC变换器的控制端;所述采样电路连接一电流检测传感器,所述电流检测传感器连接所述逆变回馈放电装置的电源输出端。[0012] 本实用新型逆变回馈放电装置工作时,直流输入首先经过输入EMI电路,该部分电路可以有效防止直流侧对逆变回馈放电装置和逆变回馈放电装置对直流侧的高频干扰。DC/DC变换器采用的是全桥电路,全桥电路将输入直流转换为高频交流脉冲,再经高频变压器隔离升压后整流输出到模块内直流母线。通过调节全桥电路的脉宽来达到稳定直流电压的目的。DC/AC变换器采用的也是全桥电路,通过输出的LC滤波得到纯净的正弦电压。控制模块部分负责整个逆变回馈放电装置的控制、切换和故障处理。逆变回馈放电装置采用了高频链逆变的新技术,用高频变压器取代了传统的逆变技术中的工频变压器,大大减小了逆变模块的体积和重量,显著提高逆变特性,克服了传统逆变技术的缺点。同时逆变回馈放电装置输出电压的控制采用正弦脉冲宽度调制(SPWM)控制技术,逆变器的开关频率高达20kHz,只需要很小的滤波器就可以将输出电压中的谐波滤除,使逆变回馈放电装置输出电压波形很接近于标准正弦。
[0013] 有益效果:由于采用上述技术方案,本实用新型既能有效回收蓄电池组的电能、节约能源,又能减少设备投资、设备维护的费用,适用于发电厂、变电站、通讯机房直流屏等配有大容量蓄电池组的配电系统中,用于蓄电池组的活化及周期性核对容量放电,具有广泛 的推广应用价值。
附图说明
[0014] 图I为本实用新型的电路连接示意图。
具体实施方式
[0015] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。
[0016] 参照图1,一种蓄电池组离线放电装置,包括一用于辅助供电的蓄电池组1,还包括一逆变回馈放电装置2,逆变回馈放电装置2的电源输入端连接蓄电池组I的电源输出端,逆变回馈放电装置2的电源输出端连接电网供电模块3。蓄电池组I的电源输入端通过一蓄电池输入开关11连接供电接口。本实用新型在使用时,断开蓄电池输入开关11,将蓄电池组I的供电接口连接至UPS电源模块4上的蓄电池输入端,并确保正负端接线正确。将逆变回馈放电装置2的电源输出端连接至电网供电模块3 (市电回路),并确保接线相位正确。接线完成后,本实用新型可以接入监控单元辅助电源,启动监控单元。采用监控单元,将蓄电池组I中的电能通过逆变回馈放电装置2的逆变,回馈放电给电网供电模块3,避免了能量的浪费,也实现了对蓄电池定期进行均衡充放电维护,有效延长了蓄电池使用寿命、保证蓄电池正常工作。
[0017] 逆变回馈放电装置2通过一放电输入开关21连接蓄电池组I的电源输出端,逆变回馈放电装置2通过一放电输出开关22连接电网供电模块3的电源输入端。在接线完成后,合上放电输入开关21、放电输出开关22实现电能的回馈,这样可以保证接线的安全可
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[0018] 逆变回馈放电装置2包括一输入EMI电路,输入EMI电路连接一 DC/DC变换器,DC/DC变换器连接一 DC/AC变换器,DC/AC变换器连接一输出EMI电路。逆变回馈放电装置2还包括一控制模块,控制模块包括一米样电路,米样电路连接一微型处理器系统,微型处理器系统连接一保护电路,保护电路分别连接DC/DC变换器和DC/AC变换器的控制端。采样电路连接一电流检测传感器,电流检测传感器连接逆变回馈放电装置2的电源输出端。电流检测传感器可以采用电流互感器。本实用新型逆变回馈放电装置2工作时,直流输入首先经过输入EMI电路,该部分电路可以有效防止直流侧对逆变回馈放电装置2和逆变回馈放电装置2对直流侧的高频干扰。DC/DC变换器采用的是全桥电路,全桥电路将输入直流转换为高频交流脉冲,再经高频变压器隔 离升压后整流输出到模块内直流母线。通过调节全桥电路的脉宽来达到稳定直流电压的目的。DC/AC变换器采用的也是全桥电路,通过输出的LC滤波得到纯净的正弦电压。控制模块部分负责整个逆变回馈放电装置2的控制、切换和故障处理。逆变回馈放电装置2采用了高频链逆变的新技术,用高频变压器取代了传统的逆变技术中的工频变压器,大大减小了逆变模块的体积和重量,显著提高逆变特性,克服了传统逆变技术的缺点。同时逆变回馈放电装置2输出电压的控制采用正弦脉冲宽度调制(SPWM)控制技术,逆变器的开关频率高达20kHz,只需要很小的滤波器就可以将输出电压中的谐波滤除,使逆变回馈放电装置2输出电压波形很接近于标准正弦。
[0019] UPS电源模块4包括一电源输入端、一整流器41、一逆变器42、电源输出端,电源输入端通过一整流器输入开关43连接整流器41的输入端,整流器41的输出端连接逆变器42的输入端,逆变器42的输出端连接电源输出端。蓄电池组I的电源输出端连接逆变器42的输入端。本实用新型在放电工作时,将整流器输入开关43置于接入状态,并断开蓄电池输入开关11,以便与电源输出端连接的用电设备正常使用。为了保证用电设备正常使用,UPS电源模块4还并联一旁路开关5。
[0020] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1. 一种蓄电池组离线放电装置,包括一用于辅助供电的蓄电池组,其特征在于,还包括一逆变回馈放电装置,所述逆变回馈放电装置的电源输入端连接所述蓄电池组的电源输出端,所述逆变回馈放电装置的电源输出端连接ー电网供电模块; 所述蓄电池组的电源输入端通过ー蓄电池输入开关连接一供电接ロ。
2.根据权利要求I所述的ー种蓄电池组离线放电装置,其特征在于,所述逆变回馈放电装置通过ー放电输入开关连接所述蓄电池组的电源输出端,所述逆变回馈放电装置通过一放电输出开关连接所述电网供电模块的电源输入端。
3.根据权利要求I或2所述的ー种蓄电池组离线放电装置,其特征在于,所述逆变回馈放电装置包括ー输入EMI电路,所述输入EMI电路连接一 DC/DC变换器,所述DC/DC变换器连接ー DC/AC变换器,所述DC/AC变换器连接ー输出EMI电路; 所述逆变回馈放电装置还包括ー控制模块,所述控制模块包括ー采样电路,所述采样电路连接ー微型处理器系统,所述微型处理器系统连接一保护电路,所述保护电路分别连接所述DC/DC变换器和所述DC/AC变换器的控制端; 所述采样电路连接一电流检测传感器,所述电流检测传感器连接所述逆变回馈放电装置的电源输出端。
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CN103457301A (zh) * 2012-05-29 2013-12-18 南京和栖原电气技术有限公司 一种电池活化装置及其控制方法
CN109428386A (zh) * 2017-08-31 2019-03-05 国基电子(上海)有限公司 备用电源系统

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