一种蓄电池备份电路及直流供电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于直流供电技术领域，尤其涉及一种蓄电池备份电路及直流供电系统。在本实用新型的实施例中，所述蓄电池备份电路包括蓄电池组，所述蓄电池组由多节蓄电池串联而成，所述蓄电池组作为电力负载的备用电源。在本实用新型的实施例中，通过将所述蓄电池组分为多个小蓄电池单元，并在每个小蓄电池单元的正负极之间并联一个将所述小蓄电池单元两端的电压升至所述电力负载所需电压的升压模块，这样当某些小蓄电池单元中的某些蓄电池出现故障时，其他小蓄电池单元可以不受影响，继续为所述电力负载提供其所需的电压，提高了直流供电系统的稳定性。
【专利说明】
一种蓄电池备份电路及直流供电系统
技术领域
[0001]本实用新型属于直流供电领域，尤其涉及一种蓄电池备份电路及直流供电系统。
【背景技术】
[0002]在电力工程中，直流供电系统的作用是将交流电源输入的交流电转换为电力负载所需的直流电，一般直流供电系统包括蓄电池组和多个充电模块，如图1所示，所述多个充电模块通过电力线连接于所述交流电源的输出端，将所述交流电源输出的380V交流电转换为直流电通后过馈线开关为所述电力负载供电，同时也通过电源开关为所述蓄电池组充电，使所述蓄电池组处于饱和状态。所述蓄电池组在交流电源失电的情况下，可作为直流供电系统的最后供电保障，为所述电力负载提供其工作所需的直流电。
[0003]—般情况下，直流供电系统中的蓄电池组是由多个蓄电池串联而成，在交流电源失电的情况下，若蓄电池组中的某些蓄电池出现故障，如某个蓄电池开路，就会导致整个蓄电池组处于故障状态，不能为所述电力负载提供其所需的直流电，导致所述电力负载不能正常工作。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型实施例的目的在于提供一种蓄电池备份电路，旨在解决由多个蓄电池串联而成的蓄电池组中的某些蓄电池出现故障而导致整个蓄电池组不能正常工作的问题。
[0005]本实用新型实施例是这样实现的，一种蓄电池备份电路，包括直流母线和蓄电池组，所述蓄电池组由多节蓄电池串联而成，所述蓄电池组的正极和负极分别与所述直流母线的正线和负线连接，所述直流母线上还接有电力负载，所述蓄电池组为所述电力负载的备用电源，所述蓄电池组分为多个小蓄电池单元，每个小蓄电池单元的正负极之间并联一个可将所述小蓄电池单元两端的电压升至所述电力负载所需电压的升压模块，所有升压模块的输出端均与所述直流母线连接。
[0006]进一步的，所述蓄电池备份电路还包括多个串接于所述升压模块的输入端，控制所述升压模块的导通与断开的控制开关。
[0007]进一步的，所述蓄电池组包括18节蓄电池。
[0008]进一步的，所述蓄电池组分为第一小蓄电池单元、第二小蓄电池单元、第三小蓄电池单元和第四小蓄电池单元，所述第一小蓄电池单元、第二小蓄电池单元、第三小蓄电池单元和第四小蓄电池单元均包含4节蓄电池。
[0009]进一步的，所述蓄电池备份电路包括4个升压模块，所述蓄电池备份电路包括4个升压模块，所述4个升压模块分别并联于所述第一小蓄电池单元的正负极之间、所述第二小蓄电池单元的正负极之间、所述第三小蓄电池单元的正负极之间和所述第四小蓄电池单元的正负极之间。
[0010]本实用新型的另一目的还在于提供一种直流供电系统，所述供电系统包括如上述所述的蓄电池备份电路。
[0011]进一步的，所述直流供电系统还包括:
[0012]交流电源和多个将所述交流电源提供的交流电转换为所述电力负载所需的直流电的充电模块；
[0013]所述多个充电模块的输入端通过电力线连接至所述交流电源的输出端;所述多个充电模块的输出端共接于所述直流母线。
[0014]在本实用新型的实施例中，所述蓄电池备份电路包括蓄电池组，所述蓄电池组由多节蓄电池串联而成，所述蓄电池组作为电力负载的备用电源。在本实用新型的实施例中，通过将所述蓄电池组分为多个小蓄电池单元，并在每个小蓄电池单元的正负极之间并联一个将所述小蓄电池单元两端的电压升至所述电力负载所需电压的升压模块，这样当某些小蓄电池单元中的某些蓄电池出现故障时，其他小蓄电池单元可以不受影响，继续为所述电力负载提供其所需的电压，提高了直流供电系统的稳定性。
【附图说明】
[0015]图1是现有技术中直流供电系统的电路结构图；
[0016]图2是本实用新型第一实施例提供的蓄电池备份电路的电路结构图；
[0017]图3是本实用新型第二实施例提供的直流供电系统的电路结构图。
【具体实施方式】
[0018]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。
[0019]第一实施例
[0020]图2示出了本实用新型第一实施例提供的蓄电池备份电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0021]—种蓄电池备份电路，包括直流母线(正线+KM，负线-KM)和蓄电池组I，蓄电池组I由多节蓄电池串联而成，蓄电池组I的正极和负极分别与所述直流母线的正线+KM和负线-KM连接，所述直流母线上还接有电力负载3，蓄电池组I为电力负载3的备用电源，蓄电池组I分为多个小蓄电池单元，每个小蓄电池单元的正负极之间并联一个可将所述小蓄电池单元两端的电压升至所述电力负载所需电压的升压模块5，所有升压模块5的输出端均与所述直流母线连接。
[0022]作为本实用新型的一实施例，所述蓄电池备份电路还包括多个串接于升压模块5的输入端，控制升压模块5的导通与断开的控制开关6。在本实施例中，升压模块5与小蓄电池单元的连接端为升压模块5的输入端，每个升压模块5的两个输入端分别串接有一个控制开关6，当一个升压模块5的输入端的两个控制开关6均闭合时，该升压模块5开始工作。
[0023]作为本实用新型的一实施例，所述蓄电池备份电路还包括馈线开关4，馈线开关4串接于电力负载3和所述直流母线之间。
[0024]作为本实用新型的一实施例，所述蓄电池备份电路还包括控制蓄电池组I的导通与断开的电源开关2，电源开关2连接于蓄电池组I和所述直流母线之间。
[0025]作为本实用新型的一实施例，蓄电池组包括18节蓄电池。具体的，每节蓄电池的电压约为12V，整个蓄电池组18两端的电源约为220V。
[0026]作为本实用新型的一实施例，蓄电池组I分为第一小蓄电池单元、第二小蓄电池单元、第三小蓄电池单元和第四小蓄电池单元，所述第一小蓄电池单元、第二小蓄电池单元、第三小蓄电池单元和第四小蓄电池单元均包含4节蓄电池，另外剩余2节蓄电池。
[0027]作为本实用新型的一实施例，所述蓄电池备份电路包括4个升压模块，所述蓄电池备份电路包括4个升压模块，所述4个升压模块分别并联于所述第一小蓄电池单元的正负极之间、所述第二小蓄电池单元的正负极之间、所述第三小蓄电池单元的正负极之间和所述第四小蓄电池单元的正负极之间。
[0028]在本实施例中，每个小蓄电池单元两端的电压为12X4 = 48V，当所述第一小蓄电池单元、所述第三小蓄电池单元、所述第四小蓄电池单元均出现故障时，可将所述第二小蓄电池单元两端的控制开关闭合，此时并联于所述第二小蓄电池单元正负极之间的升压模块开始工作，该升压模块将所述第二小蓄电池组两端的48V电压升至220V以单独为所述电力负载供电。
[0029]第二实施例
[0030]图3示出了本实用新型第二实施例提供的直流供电系统的电路结构图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0031]—种直流供电系统，所述供电系统包括蓄电池备份电路，所述蓄电池备份电路包括直流母线(正线+KM，负线-KM)和蓄电池组I，蓄电池组I由多节蓄电池串联而成，蓄电池组I的正极和负极分别与所述直流母线的正线+KM和负线-KM连接，所述直流母线上还接有电力负载3，蓄电池组I为电力负载3的备用电源，蓄电池组I分为多个小蓄电池单元，每个小蓄电池单元的正负极之间并联一个可将所述小蓄电池单元两端的电压升至所述电力负载所需电压的升压模块5，所有升压模块5的输出端均与所述直流母线连接。
[0032]作为本实用新型的一实施例，所述蓄电池备份电路还包括多个串接于升压模块5的输入端，控制升压模块5的导通与断开的控制开关6。在本实施例中，升压模块5与小蓄电池单元的连接端为升压模块5的输入端，每个升压模块5的两个输入端分别串接有一个控制开关6，当一个升压模块5的输入端的两个控制开关6均闭合时，该升压模块5开始工作。
[0033]作为本实用新型的一实施例，所述蓄电池备份电路还包括馈线开关4，馈线开关4串接于电力负载3和所述直流母线之间。
[0034]作为本实用新型的一实施例，所述蓄电池备份电路还包括控制蓄电池组I的导通与断开的电源开关2，电源开关2连接于蓄电池组I和所述直流母线之间。
[0035]作为本实用新型的一实施例，蓄电池组包括18节蓄电池。具体的，每节蓄电池的电压约为12V，整个蓄电池组18两端的电源约为220V。
[0036]作为本实用新型的一实施例，蓄电池组I分为第一小蓄电池单元、第二小蓄电池单元、第三小蓄电池单元和第四小蓄电池单元，所述第一小蓄电池单元、第二小蓄电池单元、第三小蓄电池单元和第四小蓄电池单元均包含4节蓄电池，另外剩余2节蓄电池。
[0037]作为本实用新型的一实施例，所述蓄电池备份电路包括4个升压模块，所述蓄电池备份电路包括4个升压模块，所述4个升压模块分别并联于所述第一小蓄电池单元的正负极之间、所述第二小蓄电池单元的正负极之间、所述第三小蓄电池单元的正负极之间和所述第四小蓄电池单元的正负极之间。
[0038]在本实施例中，每个小蓄电池单元两端的电压为12X4 = 48V，当所述第一小蓄电池单元、所述第三小蓄电池单元、所述第四小蓄电池单元均出现故障时，可将所述第二小蓄电池单元两端的控制开关闭合，此时并联于所述第二小蓄电池单元正负极之间的升压模块开始工作，该升压模块将所述第二小蓄电池组两端的48V电压升至220V以单独为所述电力负载供电。
[0039]作为本实用新型的一实施例，所述直流供电系统还包括:
[0040]交流电源7和多个将所述交流电源提供的交流电转换为所述电力负载所需的直流电的充电模块8;
[0041 ]多个充电模块8的输入端通过电力线连接至交流电源7的输出端；多个充电模块8的输出端共接于所述直流母线。
[0042]以下结合工作原理对本实用新型的实施例作进一步说明:
[0043]在图3中，当交流电源7输入正常时，充电模块8将380V的交流电转换为电力负载3所需的220V直流电，并通过馈线开关4为电力负载3供电，同时通过电源开关2为蓄电池组I充电，使蓄电池组处于电量饱和状态。
[0044]当交流电源7输入失电时，充电模块8停止工作，此时若蓄电池组I中的所有蓄电池均无开路或其他故障，则蓄电池组I正常工作，蓄电池组I通过馈线开关4为电力负载3供电，在蓄电池组I为电力负载3供电的过程中，蓄电池组I的电压逐渐降低，当蓄电池组I的电压降至220V时，升压模块5开始工作，以保证蓄电池组I为电力负载提供的电压不低于220V。当蓄电池组I中的所有蓄电池放电完成时，整个系统才停止工作。
[0045]当交流电源7输入失电时，充电模块8停止工作，此时若蓄电池组I中的某个蓄电池存在开路或其他故障，则该蓄电池所在的小蓄电池单元停止工作，而其他小蓄电池单元可以通过升压模块，将所述小蓄电池单元两端的电压升至220V，继续为所述电力负载供电，提高了直流供电系统的稳定性。
[0046]在本实用新型的实施例中，所述蓄电池备份电路包括蓄电池组，所述蓄电池组由多节蓄电池串联而成，所述蓄电池组作为电力负载的备用电源。在本实用新型的实施例中，通过将所述蓄电池组分为多个小蓄电池单元，并在每个小蓄电池单元的正负极之间并联一个将所述小蓄电池单元两端的电压升至所述电力负载所需电压的升压模块，这样当某些小蓄电池单元中的某些蓄电池出现故障时，其他小蓄电池单元可以不受影响，继续为所述电力负载提供其所需的电压，提高了直流供电系统的稳定性。
[0047]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种蓄电池备份电路，包括直流母线和蓄电池组，所述蓄电池组由多节蓄电池串联而成，所述蓄电池组的正极和负极分别与所述直流母线的正线和负线连接，所述直流母线上还接有电力负载，所述蓄电池组为所述电力负载的备用电源，其特征在于，所述蓄电池组分为多个小蓄电池单元，每个小蓄电池单元的正负极之间并联一个可将所述小蓄电池单元两端的电压升至所述电力负载所需电压的升压模块，所有升压模块的输出端均与所述直流母线连接。2.如权利要求1所述的蓄电池备份电路，其特征在于，所述蓄电池备份电路还包括多个串接于所述升压模块的输入端，控制所述升压模块的导通与断开的控制开关。3.如权利要求1所述的蓄电池备份电路，其特征在于，所述蓄电池组包括18节蓄电池。4.如权利要求3所述的蓄电池备份电路，其特征在于，所述蓄电池组分为第一小蓄电池单元、第二小蓄电池单元、第三小蓄电池单元和第四小蓄电池单元，所述第一小蓄电池单元、第二小蓄电池单元、第三小蓄电池单元和第四小蓄电池单元均包含4节蓄电池。5.如权利要求4所述的蓄电池备份电路，其特征在于，所述蓄电池备份电路包括4个升压模块，所述4个升压模块分别并联于所述第一小蓄电池单元的正负极之间、所述第二小蓄电池单元的正负极之间、所述第三小蓄电池单元的正负极之间和所述第四小蓄电池单元的正负极之间。6.—种直流供电系统，其特征在于，所述供电系统包括如权利要求1-5任意一项所述的蓄电池备份电路。7.如权利要求6所述的直流供电系统，其特征在于，所述直流供电系统还包括: 交流电源和多个将所述交流电源提供的交流电转换为所述电力负载所需的直流电的充电模块； 所述多个充电模块的输入端通过电力线连接至所述交流电源的输出端;所述多个充电模块的输出端共接于所述直流母线。
【文档编号】H02J7/00GK205489606SQ201620036313
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月14日
【发明人】陈波波, 周贤培, 李伟秋
【申请人】深圳市泰昂能源科技股份有限公司