本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种直流电源系统。
背景技术：
现有直流电源系统由交流电源、整流器、蓄电池以及直流配电单元组成。通常依靠一定数量的蓄电池个体串联以获取系统端电压，因串联结构充放电回路电流一致，如果蓄电池存在较大差异，则必然会产生过度充电或过度放电现象，加剧电池损坏程度，急速缩短电池寿命，因此需要严格要求蓄电池个体间性能参数保持一致性，现有技术中存在以下问题：
1、蓄电池串联使用对电池一致性的要求高，同一批次蓄电池也很难保证绝对的一致性，并且在系统运行过程中蓄电池个体差异将会继续扩大。由于蓄电池间存在的差异性，必然在蓄电池整组充放电过程中产生单体电池的过充过放，导致因个体问题影响整组输出的风险加大。
2、蓄电池串联时任意一点出现连接松动等异常都会影响整组电池的正常放电，甚至会因发热引起火灾。
3、串联蓄电池组放电特性遵循木桶原理，蓄电池组放电容量取决于组内物理容量最小的那只电池，单只蓄电池容量下降甚至开路直接影响整组放电，系统后备供电可靠性存在极大安全隐患。
4.单只蓄电池容量下降至标称容量80％以下，若去掉后满足不了端电压要求则需要更换整组蓄电池，造成经济和资源上的极大浪费。
5、不能实现蓄电池组在线核容，在线更换。做一组蓄电池核容试验，需进行备用蓄电池组切换，将蓄电池组离线，带上假负载放电，其间会有假负载发热燃烧的风险。放电结束后，如果不及时充电将使蓄电池容量出现虚假充满，在后续实际应用中出现瞬间崩溃。同时，由于蓄电池组无法在线更换，如果有个别电池出现故障必须整组离线更换。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种直流电源系统，旨在解决现有技术中存在的蓄电池组的一致性要求高、可靠性低以及安全性低的问题。
本实用新型是这样实现的，第一方面提供一种直流电源系统，所述直流电源系统包括交流配电单元、监控单元、至少一个交流直流变换器、至少一个直流直流变换器、至少一个蓄电池、直流母线以及直流配电单元；
所述交流配电单元的输入端连接交流电源，所述交流配电单元的输出端连接每个交流直流变换器的电压输入端，所述每个交流直流变换器的电压输出端连接直流母线，所述直流母线连接每个直流直流变换器的第一电压输入输出端和所述直流配电单元的电压输入端，每个直流直流变换器的第二电压输入输出端连接与其对应的蓄电池，所述直流配电单元的电压输出端连接多个负载，所述监控单元的信号输入输出端连接所述交流配电单元的信号输入输出端、所述每个交流直流变换器的信号输入输出端、所述每个直流直流变换器的信号输入输出端以及所述直流配电单元的信号输入输出端；
所述监控单元控制所述交流配电单元向所述每个交流直流变换器输出交流电，并控制所述每个交流直流变换器通过所述母线向所述每个直流直流变换器以及所述直流配电单元输出直流电，以使所述每个直流直流变换器向与其对应的每个蓄电池充电以及使所述直流配电单元向负载供电。
结合第一方面，作为第一方面的第一种实施方式，所述监控单元检测到所述交流配电单元出现异常时，控制所述交流配电单元停止输出交流电，并控制所述每个直流直流变换器对与其对应的蓄电池输出的电压进行直流变换后向所述直流母线供电。
结合第一方面的第一种实施方式，作为第一方面的第二种实施方式，所述监控单元通过检测所述交流配电单元的输出电压以判断其是否出现异常。
结合第一方面的第一种实施方式，作为第一方面的第三种实施方式，所述监控单元检测到其中一对直流直流变换器与蓄电池的组合出现异常时，控制该对直流直流变换器与蓄电池的组合停止输出电压。
结合第一方面的第三种实施方式，作为第一方面的第四种实施方式，所述监控单元检测到其中一对直流直流变换器与蓄电池的组合输出的电压超出预设电压范围时，判定该对直流直流变换器与蓄电池的组合出现异常。
结合第一方面的第三种实施方式，作为第一方面的第五种实施方式，所述监控单元检测到某个交流直流变换器出现异常时，控制该交流直流变换器停止输出电压。
结合第一方面的第五种实施方式，作为第一方面的第六种实施方式，所述监控单元通过检测所述每个交流直流变换器的输出电压以判断其是否出现异常。
结合第一方面，作为第一方面的第七种实施方式，所述蓄电池为不同型号的蓄电池。
本实用新型提供一种直流电源系统，直流电源系统包括交流配电单元、监控单元、至少一个交流直流变换器、至少一个直流直流变换器、至少一个蓄电池、直流母线以及直流配电单元；监控单元控制交流配电单元向每个交流直流变换器输出交流电，并控制每个交流直流变换器通过母线向每个直流直流变换器以及直流配电单元输出直流电，以使每个直流直流变换器向与其对应的每个蓄电池充电以及使直流配电单元向负载供电，本实用新型直流电源系统结构简单，蓄电池无需筛选配对，不同规格型号电池可混用，降低了设计难度，大幅度降低了单只蓄电池容量变化对系统容量的影响程度，提高了电池利用率，延长电池使用寿命以及可靠性，降低系统运行成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一种实施例提供的一种直流电源系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本实用新型实施例提供一种直流电源系统，如图1所示，直流电源系统包括交流配电单元20、监控单元10、至少一个交流直流变换器40、至少一个直流直流变换器50、至少一个蓄电池60、直流母线80以及直流配电单元30；
交流配电单元20的输入端连接交流电源，交流配电单元20的输出端连接每个交流直流变换器40的电压输入端，每个交流直流变换器40的电压输出端连接直流母线80，直流母线80连接每个直流直流变换器50的第一电压输入输出端和直流配电单元30的电压输入端，每个直流直流变换器50的第二电压输入输出端连接与其对应的蓄电池60，直流配电单元30的电压输出端连接多个负载70，监控单元10的信号输入输出端连接交流配电单元20的信号输入输出端、每个交流直流变换器40的信号输入输出端、每个直流直流变换器50的信号输入输出端以及直流配电单元30的信号输入输出端；
监控单元10控制交流配电单元20向每个交流直流变换器40输出交流电，并控制每个交流直流变换器40通过母线向每个直流直流变换器50以及直流配电单元30输出直流电，以使每个直流直流变换器50向与其对应的每个蓄电池60充电以及使直流配电单元30向负载70供电。
对于交流配电单元20，其用于接入交流电源并输出交流电源，例如220V交流电源。
对于AC/DC变换器(交流直流变换器40)，属于高频隔离变换器，将其设置为多个，交流直流变换器40采用的是多模块并联冗余设计，每个AC/DC变换器进行交流直流变换后向直流母线80供电。
对于DC/DC变换器(直流直流变换器50)，属于高频隔离变换器，将其设置为多个，AC/DC变换器与AC/DC变换器相对应的DC/DC变换器之间相互并联，每个DC/DC变换器均一端连接有一个独立的蓄电池60，一端连接直流母线80，DC/DC变换器可以实现将母线中的直流电压进行直流变换后为蓄电池60充电，也可以实现将蓄电池60的电压进行直流变换后为母线供电。
对于直流配电单元30，其连接多个负载70，用于将直流母线80的直流电压输出给负载70供电。
对于监控单元10，其用于监控交流配电单元20、每个AC/DC变换器、每个DC/DC变换器以及直流配电单元30，用于控制器输出电压、进行电压转换以及判断其是否出现异常。
对于蓄电池60，其分别与每个DC/DC变换器进行连接，相当于相互之间并联连接在母线上，其中，蓄电池60可以为不同型号的蓄电池60。
本实用新型实施例系统结构简单，大幅提高供电可靠性，蓄电池无需筛选配对，不同品牌，不同规格型号电池可混用，降低了设计难度，大幅度降低了单只蓄电池容量变化对系统容量的影响程度，提高了电池利用率，延长电池使用寿命，节省资源，降低系统运行成本。
作为本实用新型实施例的一种实施方式，监控单元10检测到交流配电单元20出现异常时，控制交流配电单元20停止输出交流电，并控制每个直流直流变换器50对与其对应的蓄电池60输出的电压进行直流变换后向直流母线80供电。
其中，当交流电源正常时，由交流配电单元20通过AC/DC变换器向直流母线80供电，同时，由直流母线80通过每个DC/DC变换器进行直流降压向各自的蓄电池60充电。当交流电源异常时，蓄电池60通过各自的DC/DC变换器进行直流升压向直流母线80供电。两种供电模式实现0ms无缝切换，可保证直流母线80供电的连续性，从而提高供电可靠性。
具体的，监控单元10通过检测交流配电单元20的输出电压以判断其是否出现异常，例如当检测到交流配电单元20的输出电压不在预设电压范围时，即可判定其出现故障，即进行供电的切换。
作为本实用新型实施例的一种实施方式，监控单元10检测到其中一对直流直流变换器50与蓄电池60的组合出现异常时，控制该对直流直流变换器50与蓄电池60的组合停止输出电压。
具体的，监控单元10检测到其中一对直流直流变换器50与蓄电池60的组合输出的电压超出预设电压范围时，判定该对直流直流变换器50与蓄电池60的组合出现异常。
基于本实用新型实施方式，当单体电池或者与其连接的直流直流变换器50出现故障时，只需控制该直流直流变换器50停止输出电压即可，即可单独对其进行维修或者替换，避免了整体电池组的替换。
作为本实用新型实施例的一种实施方式，监控单元10检测到某个交流直流变换器40出现异常时，控制该交流直流变换器40停止输出电压。
监控单元10通过检测每个交流直流变换器40的输出电压以判断其是否出现异常。
基于本实用新型实施方式，当单体电池或者与其连接的交流直流变换器40出现故障时，只需控制该交流直流变换器40停止输出电压即可，避免了控制所有交流直流变换器40停止输出电压。
进一步的，蓄电池60可以为不同型号的蓄电池，每个蓄电池与监控单元连接，监控单元获取蓄电池的类型，根据该类型检测到蓄电池的电量剩余预设值时控制蓄电池对应的直流直流变换器停止工作，电压测试端子T数量有两个，分别为第一电压测试端子T1和第二电压测试端子T2；监控单元连接第一电压测试端子T1的第一负系数热敏电阻NTC1、连接第二电压测试端子T2的第二负系数热敏电阻NTC2、连接第一电压测试端子T1的识别二极管D1，首先设置监控单元端口Po为高阻态，测定电压测试端子T的电压值为V_T1，再设置单片机处理器MCU端口Po输出高电平，测定电压测试端子T的电压值为V_T1’，比较端子T前后电压变化值得ΔV_T1，最后将ΔV_T1与单片机处理器MCU120中的电池类型定义表比较就可识别电池具体类型。
本实用新型实施例具有以下优点：
1)系统结构上，AC/DC变换器之间、DC/DC变换器之间均采用并联冗余设计，蓄电池通过DC/DC变换器进行一对一的精细充放电管理，蓄电池间形成间接并联，相互独立，单个电池故障不会影响整组电池运行。
2)系统采用DC/DC变换器，可实现能量的双向传输，功率不仅可以从输入端流向输出端，也能从输出端流向输入端，即可由直流母线一端向蓄电池充电，也可由蓄电池向直流母线供电，同时实现高低电压的转换。
3)多个DC/DC变换器并联，输出功率大，模块间自主均流，系统可靠性高。
4)各支路电池通过DC/DC变换器的隔离电路相连接，属于间接并联方式，不存在回路电流，电池间不会造成相互干扰。
5)单个电池可以在线核容，在线更换。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。