CN205004761U - 一种蓄电池组池供配电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种蓄电池组池供配电系统，包括：高电压蓄电池组池，所述高电压蓄电池组池包含多组高电压大容量的蓄电池组，其中，所述高电压大容量的蓄电池组为电压值大于或者等于480V，容量大于或者等于200Ah的蓄电池组；与所述高电压蓄电池组池连接，为所述高电压等级蓄电池组池充电的充电系统；与所述高电压蓄电池组池连接，将所述高电压蓄电池组池的输出电压转换为多种直流输出电压分别输出至对应的用电设备的配电系统；其中，所述配电系统包括多个并列设置的直-直变换系统，所述直-直变换系统单向输出对应的所述直流输出电压。该蓄电池组池供配电系统实现了多电压隔离输出，增加了系统的应用范围。

Description

一种蓄电池组池供配电系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种蓄电池组池供配电系统。

背景技术

现有的技术方案是针对不同的电压等级，采用2V、6V、12V的单只电池组成相应的蓄电池组，并且与各自的高压直流系统或UPS(不间断电源)系统组成配电系统。

现有技术的缺点包括：

一、占地面积大，每组蓄电池组均需要相应的维护空间，占地面积大；

二、维护量大、维护成本高，因蓄电池组的数量很大，以高频开关电源和UPS为例，每个系统最少配置两组蓄电池组，造成蓄电池组数量庞大，增加维护量和维护成本；

三、电池寿命低，尤其是6V和12V单只的蓄电池组，单体均衡性无法保障，蓄电池组寿命低，多组蓄电池充电不均衡；尤其是UPS对蓄电池的管理在这方面更明显；

四、电池充电时占用发电机组容量，造成备用发电机组设置过大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蓄电池组池供配电系统，简化系统结构，减少占地面积，增加机房使用率，减少维护量和维护成本，同时延长蓄电池组使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型实施例提供一种蓄电池组池供配电系统，包括：

高电压蓄电池组池，所述高电压蓄电池组池包含多组高电压大容量的蓄电池组，其中，所述高电压大容量的蓄电池组为电压值大于或者等于480V，容量大于或者等于200Ah的蓄电池组；

与所述高电压蓄电池组池连接，为所述高电压等级蓄电池组池充电的充电系统；

与所述高电压蓄电池组池连接，将所述高电压蓄电池组池的输出电压转换为多种直流输出电压分别输出至对应的用电设备的配电系统；其中，

所述配电系统包括多个并列设置的直-直变换系统，所述直-直变换系统单向输出对应的所述直流输出电压。

其中，每组高电压大容量的蓄电池组之间采用隔离充电。

其中，所述高电压蓄电池组池包括4组高电压大电容的蓄电池组；其中，

第一蓄电池组的负极与第二蓄电池组的正极连接构成串联结构，第三蓄电池组的负极与第四蓄电池组的正极连接构成串联结构，所述第二蓄电池组的负极与所述第四蓄电池组的负极连接作为所述高电压蓄电池组池的负极；所述第一蓄电池组的正极与第一保护熔丝的一端连接，所述第三蓄电池组的正极与第二保护熔丝的一端连接，所述第一保护熔丝的另一端与所述第二保护熔丝的另一端连接作为所述高电压蓄电池组池的正极。

其中，所述充电系统包括低压供配电系统和整流系统；

所述整流系统对所述低压供配电系统的输出电压整流后输出稳定的直流电压，所述稳定的直流电压为所述高电压蓄电池组池充电。

其中，所述低压供配电系统包括第一路市电、第二路市电以及备用发电机组；其中，

当所述低压供配电系统的输出电压为第一路市电的电压或第二路市电的电压时，所述充电系统为所述高电压蓄电池组池充电。

其中，所述整流系统包括：交流配电单元、第一监控单元、以及N个整流单元，N为大于或者等于1的整数；其中，

所述低压供配电系统的输出电压与所述交流配电单元的输入端连接，所述交流配电单元的输出端分别与每个整流单元的输入端连接；所述第一监控单元与每个整流单元的第一输出端连接，每个所述整流单元的第二输出端与所述高电压蓄电池组池的正极连接，每个所述整流单元的第三输出端与所述高电压蓄电池组池的负极连接；

所述整流单元的第二输出端为正向输出端，所述整流单元的第三输出端为负向输出端。

其中，每个所述直-直变换系统包括第二监控单元、M个直-直变换单元以及单向限制单元，M为大于或者等于1的整数；其中，

每个直-直变换单元的正向输入端与所述高电压蓄电池组池的正极连接，每个直-直变换单元的负向输入端与所述高电压蓄电池组池的负极连接，每个所述第二监控单元与所述直-直变换单元的第一输出端连接，每个所述直-直变换单元的第二输出端相连接后与所述单向限制单元的输入端连接，每个所述直-直变换单元的第三输出端相连接后与所述单向限制单元的输入端连接；所述单向限制单元的输出端输出所述直流输出电压。

本实用新型的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蓄电池组池供配电系统中，采用高电压大容量的蓄电池组构成高电压蓄电池组池的结构来供电，减小了占地面积，且单一电压等级的蓄电池组有益维护管理；同时利用分布式架构并列设置多个直-直变换系统来实现多电压隔离分配，增加了系统的应用范围的同时也减少了蓄电池组的数量，继而减小了维护量和运营成本。

附图说明

图1表示本实用新型实施例提供的蓄电池组池供配电系统的组成结构示意图；

图2表示本实用新型实施例提供的蓄电池组池供配电系统中高电压蓄电池组池的具体结构图；

图3表示本实用新型实施例提供的蓄电池组池供配电系统中充电系统的具体结构图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型针对现有技术中供配电系统的占地面积大，维护量大成本高的问题，提供一种蓄电池组池供配电系统，采用高电压大容量的蓄电池组构成高电压蓄电池组池的结构来供电，减小了占地面积，且单一电压等级的蓄电池组有益维护管理；同时利用分布式架构并列设置多个直-直变换系统来实现多电压隔离分配，增加了系统的应用范围的同时也减少了蓄电池组的数量，继而减小了维护量和运营成本。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种蓄电池组池供配电系统，包括：

高电压蓄电池组池11，所述高电压蓄电池组池包含多组高电压大容量的蓄电池组，其中，所述高电压大容量的蓄电池组为电压值大于或者等于480V，容量大于或者等于200Ah的蓄电池组；

与所述高电压蓄电池组池11连接，为所述高电压等级蓄电池组池11充电的充电系统12；

与所述高电压蓄电池组池11连接，将所述高电压蓄电池组池11的输出电压转换为多种直流输出电压分别输出至对应的用电设备的配电系统13；其中，

所述配电系统13包括多个并列设置的直-直变换系统131，所述直-直变换系统131单向输出对应的所述直流输出电压。

本实用新型的上述实施例中，采用高电压大容量的蓄电池组作为基本供电单元，一般设置二组到四组；其中，电压值大于或者等于480V的电压称为高电压，容量大于或者等于2000Ah的蓄电池组称为大容量蓄电池组。采用单一电压等级(即480V及以上)的蓄电池组，有益维护管理；同时相对于单只蓄电池组供电的情况，占地面积减小。

进一步的，本实用新型实施例的配电系统采用多个并列设置的直-直变换系统131，每个直-直变换系统将上述高电压蓄电池组池11输出的高电压转换为对应的低电压直流输出电压，例如高电压蓄电池组池11的输出电压为480V的高电压，则直-直变换系统131一般为480/336V直-直变换系统或480/240V直-直变换系统。且该多个直流输出电压均为单向输出，保证了(对用户设备)供电的稳定性。

该多个直-直变换系统的可以为预先设置的，也可以在线扩展(由于是并列设置，故多个直-直变换系统之间互相不影响)。其中，预先设置即预先根据该系统对应的用电设备的用电电压确定直-直变换系统的个数和类型；在线扩展即在该供配电系统的工作过程中增加用电设备时，可通过实时增加直-直变换系统来为其供电。采用直-直变换系统形成多种直流输出电压，可同时满足240V-270V高压直流、336V高压直流以及多种UPS蓄电池电压要求，如±240V等，且由高电压变换为低电压增加了系统效率；另一方面，采用分布式架构(即并列设置直-直变换系统)，可以根据多种电压需求并入相应直-直变换系统，增加了系统的应用范围。

具体的，由于该高电压蓄电池组池11由多组高电压大容量的蓄电池组组成，则该多组高电压大容量的蓄电池组之间可能会相互影响，进而可能会产生高电压蓄电池组池的使用寿命降低，维护困难等问题，故本实用新型的具体实施例中，每组高电压大容量的蓄电池组之间采用隔离充电。采用隔离充电技术，能够确保蓄电池组单只均衡性及组间均衡性，提高蓄电池组总体使用寿命，减少对高电压蓄电池组池11的维护量和运行成本。

具体的，本实用新型实施例中，如图2所示，所述高电压蓄电池组池11包括4组高电压大电容的蓄电池组；其中，

第一蓄电池组111的负极与第二蓄电池组112的正极连接构成串联结构，第三蓄电池组113的负极与第四蓄电池组114的正极连接构成串联结构，所述第二蓄电池组112的负极与所述第四蓄电池组114的负极连接作为所述高电压蓄电池组池的负极；所述第一蓄电池组111的正极与第一保护熔丝115的一端连接，所述第三蓄电池组113的正极与第二保护熔丝116的一端连接，所述第一保护熔丝115的另一端与所述第二保护熔丝116的另一端连接作为所述高电压蓄电池组池的正极。

需要说明的是，该4组高电压大电容的蓄电池组构成高电压蓄电池组池11的方式仅为本实用新型的较佳实施例，不用于限制本申请的保护范围，其他的如2组蓄电池组、3组蓄电池组等均适用于本申请，在此不作具体限定，且其具体的连接方式会随着蓄电池组的个数的变化而不同，在此不一一枚举。

由于本实用新型实施例提供的供配电系统是由蓄电池进行供电，根据蓄电池的特性，其存储的电量是有限的，故需外设一充电系统为蓄电池进行充电，从而保证蓄电池组池的正常工作；具体的，所述充电系统12包括低压供配电系统121和整流系统122；

所述整流系统122对所述低压供配电系统121的输出电压整流后输出稳定的直流电压，所述稳定的直流电压为所述高电压蓄电池组池11充电。

具体的，所述低压供配电系统121包括第一路市电7、第二路市电8以及备用发电机组9；其中，

当所述低压供配电系统121的输出电压为第一路市电7的电压或第二路市电8的电压时，所述充电系统12为所述高电压蓄电池组池11充电。

本实用新型的上述实施例中，低压供配电系统采用双路市电+备用发电机组构成高可靠性系统，且采用仅支持市电状态下蓄电池组充电技术，节省备用发电机组配置容量，减小初期投资。

具体的，如图3所示，所述整流系统122包括：交流配电单元14、第一监控单元15、以及N个整流单元16，N为大于或者等于1的整数，图3中N等于6，即图3中所示的1、2、3、4、5和6为整流单元；其中，

所述低压供配电系统的输出电压与所述交流配电单元14的输入端连接，所述交流配电单元14的输出端分别与每个整流单元16的输入端连接；所述第一监控单元15与每个整流单元16的第一输出端连接，每个所述整流单元16的第二输出端与所述高电压蓄电池组池11的正极连接，每个所述整流单元16的第三输出端与所述高电压蓄电池组池11的负极连接；

所述整流单元16的第二输出端为正向输出端，所述整流单元16的第三输出端为负向输出端。

本实用新型的上述实施例中，整流系统122用于将所述低压供配电系统121输出的交流电转化成直流电后为蓄电池组池11充电。交流配电单元14用于为每个整流单元16分配合适的交流电，第一监控单元用于监控每个整流单元16的输出电压，例如控制其是否输出电压或者当其输出电压不符合预设规则时发出预警信息等。

承续上例，本实用新型的上述实施中，如图1所示，每个所述直-直变换系统131包括第二监控单元、M个直-直变换单元以及单向限制单元，M为大于或者等于1的整数，图1中M等于6；其中，

每个直-直变换单元的正向输入端与所述高电压蓄电池组池的正极连接，每个直-直变换单元的负向输入端与所述高电压蓄电池组池的负极连接，每个所述第二监控单元与所述直-直变换单元的第一输出端连接，每个所述直-直变换单元的第二输出端相连接后与所述单向限制单元的输入端连接，每个所述直-直变换单元的第三输出端相连接后与所述单向限制单元的输入端连接；所述单向限制单元的输出端输出所述直流输出电压。

具体的，其单向限制单元可通过类似二极管的元器件来实现，不限于一固定器件。

综上，本实用新型的上述实施例中蓄电池组池由480V及以上高频开关电源采用高效模式组成，提高使用效率减少能耗；同时240V-336V直-直变换系统可以支持多电压输出，一方面减少蓄电池组数量，增加可靠性，另一方面减少占地面积，增加机房使用率，减少维护量和维护成本；且该供配电系统同时具备电压隔离技术，提高对蓄电池组均衡性管理，延长蓄电池组使用寿命，节省运营成本；同时多个直-直变换系统满足每个输出分路间的电流方向的一致性，提高供电效率；且采用仅市电状态下蓄电池组充电技术，减少备用发电机组容量配置，降低初期投资。

需要说明的是，本实用新型实施例中所提及的隔离充电技术以及仅市电状态下蓄电池组充电技术，可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其能够实现该模块的规定目的。或者利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的方法，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件，还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，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所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种蓄电池组池供配电系统，其特征在于，包括：

高电压蓄电池组池，所述高电压蓄电池组池包含多组高电压大容量的蓄电池组，其中，所述高电压大容量的蓄电池组为电压值大于或者等于480V，容量大于或者等于200Ah的蓄电池组；

与所述高电压蓄电池组池连接，为所述高电压等级蓄电池组池充电的充电系统；

与所述高电压蓄电池组池连接，将所述高电压蓄电池组池的输出电压转换为多种直流输出电压分别输出至对应的用电设备的配电系统；其中，

所述配电系统包括多个并列设置的直-直变换系统，所述直-直变换系统单向输出对应的所述直流输出电压。

2.根据权利要求1所述的蓄电池组池供配电系统，其特征在于，每组高电压大容量的蓄电池组之间采用隔离充电。

3.根据权利要求2所述的蓄电池组池供配电系统，其特征在于，所述高电压蓄电池组池包括4组高电压大电容的蓄电池组；其中，

第一蓄电池组的负极与第二蓄电池组的正极连接构成串联结构，第三蓄电池组的负极与第四蓄电池组的正极连接构成串联结构，所述第二蓄电池组的负极与所述第四蓄电池组的负极连接作为所述高电压蓄电池组池的负极；所述第一蓄电池组的正极与第一保护熔丝的一端连接，所述第三蓄电池组的正极与第二保护熔丝的一端连接，所述第一保护熔丝的另一端与所述第二保护熔丝的另一端连接作为所述高电压蓄电池组池的正极。

4.根据权利要求2所述的蓄电池组池供配电系统，其特征在于，所述充电系统包括低压供配电系统和整流系统；

所述整流系统对所述低压供配电系统的输出电压整流后输出稳定的直流电压，所述稳定的直流电压为所述高电压蓄电池组池充电。

5.根据权利要求4所述的蓄电池组池供配电系统，其特征在于，所述低压供配电系统包括第一路市电、第二路市电以及备用发电机组；其中，

当所述低压供配电系统的输出电压为第一路市电的电压或第二路市电的电压时，所述充电系统为所述高电压蓄电池组池充电。

6.根据权利要求4所述的蓄电池组池供配电系统，其特征在于，所述整流系统包括：交流配电单元、第一监控单元、以及N个整流单元，N为大于或者等于1的整数；其中，

所述低压供配电系统的输出电压与所述交流配电单元的输入端连接，所述交流配电单元的输出端分别与每个整流单元的输入端连接；所述第一监控单元与每个整流单元的第一输出端连接，每个所述整流单元的第二输出端与所述高电压蓄电池组池的正极连接，每个所述整流单元的第三输出端与所述高电压蓄电池组池的负极连接；

所述整流单元的第二输出端为正向输出端，所述整流单元的第三输出端为负向输出端。

7.根据权利要求1所述的蓄电池组池供配电系统，其特征在于，每个所述直-直变换系统包括第二监控单元、M个直-直变换单元以及单向限制单元，M为大于或者等于1的整数；其中，

每个直-直变换单元的正向输入端与所述高电压蓄电池组池的正极连接，每个直-直变换单元的负向输入端与所述高电压蓄电池组池的负极连接，每个所述第二监控单元与所述直-直变换单元的第一输出端连接，每个所述直-直变换单元的第二输出端相连接后与所述单向限制单元的输入端连接，每个所述直-直变换单元的第三输出端相连接后与所述单向限制单元的输入端连接；所述单向限制单元的输出端输出所述直流输出电压。