CN204559218U - 新型智能直流操作电源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型智能直流操作电源装置，包括箱体，箱体内安装有电池组，箱体上设置有过欠压继电器、充电控制器，充电控制器包括三电平高频充电模块和DSP控制器，所述过欠压继电器、三电平高频充电模块分别连接DSP控制器，过欠压继电器通过CAN总线反馈数据信息给DSP控制器，DSP控制器输出控制信号给三电平高频充电模块改变PWM脉宽，改变直流输出电压，直到输出电压反馈给DSP控制器的电压与设置一致，过欠压继电器为数字式过欠压继电器，集电压显示、过欠压保护、缺相保护和相序保护、中文液晶显示功能于一体。本实用新型低功耗，高功率、可靠性好、节约能源；体积极小重量极轻，节省空间，运输简单、费用低。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业直流电源技术领域,尤其涉及一种能够替代电力高频开关电源直流装置和传统通信电源装置的新型智能直流操作电源装置。
背景技术
电力工程直流系统通常的做法，主要由充电屏、馈电屏、蓄电池屏，每面屏体积为：800mm*600mm*2260mm，体积非常庞大，运输极为不便，运输成本也高。
技术层面，一种采用相控充电机技术：内配笨重工频变压器，采用微机可控硅整流电力电子技术，存在造价高、体积大、笨重、售后成本高等不足。另一种采用高频开关电源模块技术：虽然去掉笨重工频变压器，用高频变压器替代，但还采用多个模块并联，整体成本有所下降价，但单个充电模块体积还是很大，输出功率不高，仍得采用多模块并联技术，否则输出功率不够。尤其交流电压过高时或有高次谐波时，模块故障率特别高，其成本并没降低，电力行业水电站、泵站、冶炼厂等交流输入高、高次谐波等技术难题难以攻破。
本申请人申请过一篇专利号为ZL201420587980.5，公开了一种智能微型直流操作电源，将免维护铅酸蓄电池、220V智能高频充电模块（自冷型）和输入输出馈线回路高度集成为一个整体，直接替代原有的直流屏电源或交流操作电源，包括箱体，工作状态指示灯，电池组，凹型把手，交流输入开关、直流输出开关，报警消音开关，箱体上设置有过欠压继电器、充电控制器，充电控制器包括防雷电磁干扰（EMI）滤波器、全桥整流器、无源功率因数校正（PFC）控制器、DC/DC变换器、电源控制器、平滑滤波器、高频变压器。充电控制器设置有工作状态指示灯，充电控制器上端并列设置有交流输入开关、直流输出开关。
本实用新型是在此基础上进行的改进。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种低功耗高功率可靠性好，体积小重量轻的新型智能直流操作电源装置。
为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：一种新型智能直流操作电源装置，包括箱体，所述箱体内安装有电池组，所述箱体上设置有过欠压继电器、充电控制器，所述充电控制器包括三电平高频充电模块和DSP控制器，所述过欠压继电器、三电平高频充电模块分别连接DSP控制器，过欠压继电器通过CAN总线反馈数据信息给DSP控制器，DSP控制器输出控制信号给三电平高频充电模块改变PWM脉宽，改变直流输出电压，直到输出电压反馈给DSP控制器的电压与设置一致。
所述三电平高频充电模块融合了软开关PWM技术和三电平技术。
优选地，所述过欠压继电器为数字式过欠压继电器，集电压显示、过欠压保护、缺相保护和相序保护、中文液晶显示功能于一体。
优选地，所述箱体上还设置有交流微型断路器、直流微型断路器。
优选地，所述箱体为多维度散热箱体。
软开关是相对硬开关而言的，通过在开关过程前后引入谐振，使开关开通前电压先降到零，关断前电流先降到零，就可以消除开关过程中电压、电流的重叠，降低它们的变化率，从而大大减小甚至消除开关损耗。同时的，谐振过程限制了开关过程中电压和电流的变化率，这使得开关噪声也显著减小。这样的电路被称为软开关电路，而这样的开关过程也被称为软开关。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
1、低功耗，高功率、可靠性好、节约能源
三电平PWM软开关和独有保护电路，电路效能高达99%。传统或目前市场电力工程直流系统（以下简称“传统电源”）须分分秒秒得不间断运行，本身用电量也很大而言，本实用新型电源装置体积极小，但输出功率高，故为高功率充电控制器。通过EMI、EMC严格测试，确保可靠性，因功耗低，减少不必要的资源浪费。
2、体积极小重量极轻，节省空间，运输简单、费用低
比传统电源都小很多。例如，传统电源最少体积为：800mm*600mm*2260mm，最低配置至少有300KG/台，多用220V或110V直流电源，须18节或9节电池，传统电源必须派人到现场安装、维护和售后，而此类产品又是面向全国市场，甚至全球市场，一旦须提供现场售后，其费用开支非常之大，甚至超过产品成本，本实用新型电源装置整体箱体设计独特，体积小巧仅为450mm*600mm*300mm，电源装置仅为58KG/台，不用单独提供占地，可以直接放置在现有高压柜里面或顶部，便于用户的维护及售后，极大地降低了安装、维护、售后等费用，总体投资成本低，采用48V直流电源，仅须4节电池，电池数量减少可以降压成本、减少安装时间。
总之，本实用新型电源装置保持传统电源原有的功能上，不仅节约了总体投资成本，也减少了使用维护成本，更重要的是解决了电力行业水电站、泵站等交流输入高、冶炼厂高次谐波等技术难题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型结构原理图；
图2是本实用新型结构主视图；
图3是本实用新型结构右视图；
图4是本实用新型三电平高频充电模块原理图；
图5是本实用新型线路连接图；
图中：1、充电控制器；2、过欠压继电器；3、交流微型断路器；4、直流微型断路器；5、电池组； 6、箱体；7、输入输出端子；8、散热通风百叶口。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型进行描述。
如图2所示，本实用新型的一种新型智能直流操作电源装置，包括箱体6，箱体6为多维度散热箱体，如图3所示，箱体6上设有大电流输入输出端子7，箱体6多个面板上设有散热通风百叶口8。如图2所示，箱体6内安装有电池组5，电池为耐高温免维护铅酸蓄电池。
如图2所示，箱体6上设置有过欠压继电器2、交流微型断路器3和直流微型断路器4，图5为过欠压继电器线路连接图，过欠压继电器2为数字式过欠压继电器，集电压显示、过欠压保护、缺相保护和相序保护、中文液晶显示功能于一体。过欠压继电器2能进行过压设定、欠压设定和自检，按“选择”键使过压设定指示灯亮,此时数字表显示过压设定值,调整过压设定电位器,直到数字表显示所需数值,此时过压设定完毕；按“选择”键使欠压设定指示灯亮,此时数字表显示欠压设定值,调整欠压设定电位器,直到数字表显示所需数值,此时欠压设定完毕；过压、欠压值均设定好后，按“选择”键，可让数字表显示过压设定值、欠压设定值或当前测量值。当继电器停电，再来电时，则自动回到测量位置；如需检查过欠压的工作情况，可先测量出被测电压值，再用设定电位器将欠压数值调到高于被测电压值，即表示已经欠压，此时继电器应动作；过压检查方法和欠压检查方法刚好相反，即将过压设定值调到低于被测电压值时，继电器应动作，自检正常后，再将两设定值调到所需的数值。交、直流微型断路器具有过载和短路保护，确保可靠性和安全性操作。
如图2所示，箱体6上设置有充电控制器1，如图1所示，充电控制器1包括防雷电磁干扰（EMI）滤波器、DSP控制器和三电平高频充电模块，充电控制器工作时，交流输入首先经防雷EMI滤波，该部分电路可以有效吸收雷击残压，抑制尖峰，保证模块后级电路的安全。三电平高频充电模块融合了高频整流器、无源功率因数校正（PFC）控制器、DC/AC变换器和LC滤波器的功能，是三电平技术和软开关PWM技术的结合，三电平高频充电模块同时也负责PWM信号产生及控制，保证输出稳定，同时对模块各部分进行保护，DSP控制器起监控和总调节作用，当直流输出电压上升或者下降，信号反馈给脉宽调制（PWM），PWM根据反馈交接输出脉宽，稳定输出。如图4所示，三电平高频充电模块原理图，功率开关管的电压关断平台为输入电压的一半，采用600V的MOS管，其应力系数为0.55 (330/600)，电网适应能力强4个MOS管串联，无桥臂直通危险。如图1所示，过欠压继电器、三电平高频充电模块和风扇分别连接DSP控制器，过欠压继电器通过CAN总线反馈数据信息给DSP控制器，DSP控制器输出控制信号给三电平高频充电模块改变PWM脉宽，改变直流输出电压，直到输出电压反馈给DSP控制器的电压与设置一致。三电平PWM软开关和独有保护电路，电路效能高达99%。传统或目前市场电力工程直流系统（以下简称“传统电源”）须分分秒秒得不间断运行，本身用电量也很大而言，本实用新型电源装置体积极小，但输出功率高，故为高功率充电控制器。通过EMI、EMC严格测试，确保可靠性，因功耗低，减少不必要的资源浪费。
本文中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，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、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种新型智能直流操作电源装置，包括箱体，所述箱体内安装有电池组，所述箱体上设置有过欠压继电器、充电控制器，其特征在于：所述充电控制器包括三电平高频充电模块和DSP控制器，所述过欠压继电器、三电平高频充电模块分别连接DSP控制器，过欠压继电器通过CAN总线反馈数据信息给DSP控制器，DSP控制器输出控制信号给三电平高频充电模块改变PWM脉宽，改变直流输出电压，直到输出电压反馈给DSP控制器的电压与设置一致。
2.根据权利要求1所述的一种新型智能直流操作电源装置，其特征在于：所述过欠压继电器为数字式过欠压继电器，集电压显示、过欠压保护、缺相保护和相序保护、中文液晶显示功能于一体。
3.根据权利要求1所述的一种新型智能直流操作电源装置，其特征在于：所述箱体上还设置有交流微型断路器、直流微型断路器。
4.根据权利要求1所述的一种新型智能直流操作电源装置，其特征在于：所述箱体为多维度散热箱体。
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| CN201520225335.3U CN204559218U (zh) | 2015-04-15 | 2015-04-15 | 新型智能直流操作电源装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105978074A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-09-28 | 国网山东省电力公司临朐县供电公司 | 一种移动直流充电装置 |
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2015
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