一种高安全性环网柜柱上开关用48V直流供电系统的制作方法

本实用新型涉及一种直流供电系统，尤其涉及用于给环网柜柱上开关供电用的安全性能较高的48V直流供电系统。

背景技术：

环网柜柱上开关需要用到直流电源，一般采用将市电转变为48V直流电的开关电源来进行供电，同时采用四节12V的蓄电池串联作为后备电源。蓄电池串联后，如果某一块蓄电池出现故障，就会影响整体的供电能力，从而使后备电源存在安全隐患。定期核容可以检测各块蓄电池的健康状态，有利于消除安全隐患。但是在核容时，需要将蓄电池卸载，这样如果在核容期间发生市电停电，则开关电源停止工作，导致柱上开关失去电源，并将由此产生链式影响，甚至产生难以估量的损失。如何在不增加蓄电池用量的基础上消除上述难题，一直是本领域技术人员期待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高安全性环网柜柱上开关用48V直流供电系统，该系统在不增加蓄电池用量的基础上，实现了对蓄电池逐块卸载检测核容，并且还使用电设备始终处于具有后备电源的保障状态中，达到了备用供电和核容检测互不干扰的目的，安全性能可靠，保障性强。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种高安全性环网柜柱上开关用48V直流供电系统，包括AC220V输入DC48V输出的第一开关电源， AC220V输入DC12V输出的单电池恒压恒流充电模块及单电池恒流放电模块， DC48V负载正负母线，单总切换装置，12V的蓄电池四个以及DC12V转DC48V的第二开关电源四个，其特征在于，所述第一开关电源的输出端子与48V负载正负母线相连，所述四个12V蓄电池的负极分别与四个第二开关电源的负极输入端相连，四个12V蓄电池的正极分别与单总切换装置内的四个分控单元相连，四个分控单元与四个第二开关电源的正极输入端相连，四个分控单元还与单电池恒压恒流充电模块及单电池恒流放电模块的正极端子相连，单电池恒压恒流充电模块及单电池恒流放电模块的负极端子与四个蓄电池的负极相连，四个第二开关电源的输出端均并联在48V负载正负母线的正负母线上，所述单总切换装置实现蓄电池正极与第二开关电源的正极输入端或单电池恒压恒流充电模块及单电池恒流放电模块的正极端子的连接切换，单总切换装置与控制单元相连。

优选的，所述单总切换装置由四个分控单元组成，四个分控单元为四个单刀双掷继电器，四个单刀双掷继电器的四个不动触点分别与四个蓄电池正极相连，四个常闭触点分别与四个第二开关电源的正极输入端相连，四个常开触点均与所述单电池恒压恒流充电模块及单电池恒流放电模块的正极端子相连。

优选的，所述四个蓄电池分别与蓄电池参数测量模块相连，蓄电池参数测量模块用于测定蓄电池的电压、内阻和温度参数，并且蓄电池参数测量模块与所述控制单元相连。

优选的，所述单电池恒压恒流充电模块及单电池恒流放电模块内设有电流电压测量单元，电流电压测量单元与所述控制单元相连。

优选的，所述控制单元为上位管理机。

优选的，所述第二开关电源为智能电源模块，并与所述控制单元进行通讯。

本系统中，通过单总切换装置为每块蓄电池配备了12V转48V的具有升压功能的第二开关电源，每一块蓄电池配合第二开关电源即可达到后备电源的电压要求，这就使得可以将某一块蓄电池卸载，并通过单独充放电等操作进行核容、补充电，实现了后备电源与核容同时进行、互不干扰的良好效果。系统采用四个电源模块，可以有效提升安全系数，尤其采用智能电源模块，可以受上位管理机控制实现对48V负载正负母线的一致性供电。

附图说明

图1是本实用新型整体线路图；

图2是单总切换装置连线图；

图3是单充放电模块连线图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，本高安全性环网柜柱上开关用48V直流供电系统，包括AC220V输入DC48V输出的第一开关电源1， AC220V输入DC12V输出的单电池恒压恒流充电模块及单电池恒流放电模块3，此两个模块一般整合在一起，对外留有一对正负极端子。其中包括单电池恒压恒流充电模块5和单电池恒流放电模块4，单电池恒压恒流充电模块5用于在电池核容放电后为电池充电，单电池恒流放电模块4里面具有负载，用于使电池放电进行核容。四块DC12V转DC48V的第二开关电源51、第二开关电源52、第二开关电源53和第二开关电源54，48V负载正负母线6，单总切换装置9以及12V的蓄电池10、蓄电池11、蓄电池12、蓄电池13，共四个。第一开关电源1的输出端子直接与48V负载正负母线6相连，四个蓄电池的负极分别与四个第二开关电源的负极输入端相连。单总切换装置中具有四个分控单元，分控单元用于控制各蓄电池正极与各自的第二开关电源的正极输入端或单电池恒压恒流充电模块及单电池恒流放电模块3的连接切换，可以用单刀双掷继电器实现。具体而言，蓄电池10、蓄电池11、蓄电池12、蓄电池13的正极分别与继电器14、继电器15、继电器16、继电器17的各不动触点相连， 这四个继电器的常闭触点分别与第二开关电源51、第二开关电源52、第二开关电源53和第二开关电源54的正极输入端相连，还有四个常开触点均与单电池恒压恒流充电模块及单电池恒流放电模块3相连，单电池恒压恒流充电模块及单电池恒流放电模块3还与各蓄电池的负极相连。四个DC12V输入DC48V输出的第二开关电源的输出端均并联在48V负载正负母线的正负母线上，同时在线路上配置二极管，防止逆向电流通过。单总切换装置9与控制单元18相连，控制单元18一般采用具有信息接收和处理、并能发出指令的上位管理机充当，可以分别控制四个分控单元进行动作。

本系统中，为了检测各个蓄电池的状况，四个蓄电池分别与各自的蓄电池参数测量模块19相连（图3只示出了一块蓄电池的情况，其他蓄电池类同），蓄电池参数测量模块19用于测定蓄电池的电压、内阻和温度参数，并且蓄电池参数测量模块19与控制单元18相连，将所监测的数据上传给控制单元18。此外，AC220V输入DC12V输出的单电池恒压恒流充电模块及单电池恒流放电模块3设有电流电压测量单元，电流电压测量单元与控制单元18相连，能够监测充放电电压和电流并上报给控制单元18。

为了更好的进行控制并使各电源模块的供电电流尽量一致，第二开关电源51、第二开关电源52、第二开关电源53和第二开关电源54可以采用智能电源模块，并与控制单元18进行通讯。智能电源同时兼具电源分配和管理功能，既可以监测供电电压、供电电压频率、每路输出电流等参数，还能够实现远程控制、集中式管理、自动周期控制、安全性管理、可靠性管理等。

本48V直流供电系统使用中，给柱上开关等48V负载22进行直流供电，正常时用市电经第一开关电源1进行供电，当停电时启用蓄电池进行供电。而且通过分控单元可以将某一块蓄电池从备用状态卸载出来进行核容操作，并补充电量，同时进行各种参数的监测，以实现对蓄电池健康状态的评估，遇到问题电池可以及时更换。本系统的好处在于核容操作时不影响其他备用电池发挥备用电源的作用，即使在核容时发生停电，其他蓄电池可以立即起作用，通过电源模块升压产生48V直流电供48V负载22使用，并且这种有益效果并没有增加蓄电池的用量。由于本系统采用四个电源模块，不会因为某一个电源模块出现故障导致无法供电，因此更增强了系统的安全性。本实用新型所用的各部件均为成熟的现有技术。

本实施例只是对本实用新型构思和实现的一个说明，并非对其进行限制，在本实用新型构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。