直流柜的制作方法

1.本发明涉及电气设备领域，尤其涉及一种直流柜。


背景技术：

2.直流柜是直流操作电源系统的简称，直流柜不仅为发电厂和变电站中的电力操作提供直流电源，还为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源，是当代电力系统控制、保护的基础，是一种工业专用应急电源。
3.现有的直流柜采用两路市电经双投开关或双电源自动切换开关(automatic transfer switch，ats)选择对直流柜供电的一路交流市电，因此，直流柜市电输入一般只有一路市电可选择。若直流柜选择的市电停电时，整个直流柜的所有整流模块都将无法提供直流电源工作，如果不能及时发现选择的市电停电的情况及时切换双投开关选择另一路交流市电，会导致直流柜输出的直流电源都是单独由后备蓄电池提供的，后备蓄电池的负荷较高。
4.然而，现有技术中当出现后备蓄电池单独提供的直流电源的情况时，为了保证能够满足直流柜的供电需求，通常采用一定数量和容量的蓄电池作为直流柜的后备蓄电池，导致直流柜的成本较高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种直流柜，以实现降低直流柜的制作成本的目的。
6.第一方面，本发明提供一种直流柜，包括：
7.第一整流模组、第二整流模组、电源模块以及控制模块；
8.所述第一整流模组的输入端与第一交流电源连接，所述第二整流模组的输入端与第二交流电源连接，所述第一整流模组以及所述第二整流模组的控制端均与所述控制模块连接，所述第一整流模组以及所述第二整流模组的输出端均与通信模块连接，所述第一整流模组用于将所述第一交流电源转换为直流电源，所述第二整流模组用于将所述第二交流电源转换为直流电源；
9.所述电源模块的控制端与所述控制模块连接，所述电源模块的输出端与所述通信模块连接，所述控制模块用于控制所述第一整流模组、所述第二整流模组以及电源模块为所述通信模块提供直流电源。
10.在一种可能的设计中，所述第一整流模组包括n个第一整流模块，每个第一整流模块的输入端均与第一交流电源连接，所述每个第一整流模块的输出端均与通信模块连接，所述每个第一整流模块的控制端均与所述控制模块连接，所述每个第一整流模块均用于将所述第一交流电源转换为直流电源，其中n为正整数；
11.所述第二整流模组包括n个第二整流模块，每个第二整流模块的输入端均与第二交流电源连接，所述每个第二整流模块的输出端均与通信模块连接，所述每个第二整流模块的控制端均与所述控制模块连接，所述每个第二整流模块均用于将所述第二交流电源转
换为直流电源。
12.在一种可能的设计中，还包括电流采集模块，所述电流采集模块包括第一电流表、第二电流表以及第三电流表，所述第一电流表用于测量所述第一整流模组的输出电流，所述第二电流表用于测量所述第二整流模组的输出电流，所述第三电流表用于测量所述直流柜的输出电流。
13.在一种可能的设计中，所述控制模块还用于若所述第一整流模组输入的交流电出现故障时，根据所述第三电流表检测的电流大小以及第二电流表检测的电流大小控制所述第一整流模组和/或所述电源模块为所述通信模块提供直流电源；
14.或者，
15.所述控制模块还用于若所述第二整流模组输入的交流电出现故障时，根据所述第三电流表检测的电流大小以及第一电流表检测的电流大小控制所述第二整流模组和/或所述电源模块为所述通信模块提供直流电源。
16.在一种可能的设计中，所述直流柜还包括显示模块，所述显示模块分别与所述第一电流表、所述第二电流表以及所述第三电流表连接，用于显示所述第一电流表、所述第二电流表以及所述第三电流表检测的电流信号。
17.在一种可能的设计中，所述电源模块包括m个串联的蓄电池，每个蓄电池的控制端与所述控制模块连接，所述每个蓄电池的输出端与所述通信模块连接，其中m为正整数。
18.在一种可能的设计中，所述整流模块采用桥式整流模块。
19.在一种可能的设计中，所述直流柜还包括安装在所述直流柜外部的冷却模块以及安装在所述直流柜内部的温度采集模块，所述温度采集模块用于检测所述直流柜内部的温度，所述冷却模块用于采用风冷散热方式对所述直流柜进行降温。
20.在一种可能的设计中，所述温度采集模块为温度传感器，所述冷却模块为散热风扇。
21.在一种可能的设计中，所述直流柜的尺寸为长600mm
×
宽600mm
×
高2000mm。
22.本发明实施例提供的一种直流柜，通过在直流柜内部设置第一整流模组、第二整流模组、电源模块以及控制模块，并且还设置第一整流模组的输入端与第一交流电源连接，第二整流模组的输入端与第二交流电源连接，第一整流模组以及第二整流模组的输出端均与通信模块连接，第一整流模组将第一交流电源转换为直流电源，第二整流模组将第二交流电源转换为直流电源，通过设置电源模块的控制端与控制模块连接以及使得控制模块控制第一整流模组、第二整流模组以及电源模块为通信模块提供直流电源，降低了电源模块输出的直流电源的负荷，降低了直流柜的制作成本。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
24.图1为本发明实施例提供的直流柜结构示意图一；
25.图2为本发明实施例提供的直流柜结构示意图二。
26.附图标记说明：
27.10：第一整流模组；
28.101：第一整流模块；
29.20：第二整流模组；
30.201：第二整流模块；
31.30：电源模块；
32.40：控制模块；
33.501：第一电流表；
34.502：第二电流表；
35.503：第三电流表。
具体实施方式
36.通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底""内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"、"轴向"、"径向"、"周向"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.直流柜是直流操作电源系统的简称，工厂企业配电室中实用的直流柜是为给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。直流电源系统是一个独立的系统，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源以及蓄电池继续提供直流电源的重要设备。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。现有的直流柜采用两路市电经双投开关或双电源自动切换开关(automatic transfer switch，ats)选择对直流柜供电的一路交流市电，因此，直流柜市电输入一般只有一路市电可选择。
41.若直流柜选择的市电停电时，整个直流柜的所有整流模块都将无法提供直流电源工作，如果不能及时发现选择的市电停电的情况及时切换双投开关选择另一路交流市电，会导致直流柜输出的直流电源都是单独由后备蓄电池提供的，后备蓄电池的负荷较高。
42.然而，现有技术中当出现后备蓄电池单独提供的直流电源的情况时，为了保证能够满足直流柜的供电需求，通常采用一定数量和容量的蓄电池作为直流柜的后备蓄电池，
导致直流柜的成本较高。
43.为了避免上述技术问题，本发明通过提供一种直流柜，包括第一整流模组、第二整流模组、电源模块以及控制模块，通过设置第一整流模组包括n个第一整流模块以及第二整流模组包括n个第二整流模块，其中，每个第一整流模块均用于将第一交流电源转换为直流电源、以及每个第二整流模块均用于将第二交流电源转换为直流电源，电源模块的控制端与控制模块连接以及使得控制模块控制第一整流模组、第二整流模组以及电源模块为通信模块提供直流电源，降低了电源模块输出的直流电源的负荷，降低了直流柜的制作成本。
44.图1为本发明实施例提供的直流柜结构示意图一，如图1所示，本发明实施例提供的直流柜包括第一整流模组10、第二整流模组20、电源模块30以及控制模块40。
45.在本发明实施例中，第一整流模组10的输入端与第一交流电源连接，第二整流模组20的输入端与第二交流电源连接，第一整流模组10以及第二整流模组20的控制端均与控制模块40连接，第一整流模组10以及第二整流模组20的输出端均与通信模块连接。第一整流模组10包括n个第一整流模块101，每个第一整流模块101的输入端均与第一交流电源连接，每个第一整流模块101的输出端均与通信模块连接，每个第一整流模块101的控制端均与控制模块40连接，每个第一整流模块101均用于将第一交流电源转换为直流电源，其中n为正整数；第二整流模组20包括n个第二整流模块201，每个第二整流模块201的输入端均与第二交流电源连接，每个第二整流模块201的输出端均与通信模块连接，每个第二整流模块201的控制端均与控制模块40连接，每个第二整流模块201均用于将第二交流电源转换为直流电源。电源模块30的控制端与控制模块40连接，电源模块30的输出端与通信模块连接，控制模块40用于控制第一整流模组10、第二整流模组20以及电源模块30为通信模块提供直流电源。
46.在本发明实施例中，直流柜中的第一整流模组10和第二整流模组20分别接入第一交流电源和第二交流电源，其中第一交流电源和第二交流电源均为交流市电。第一整流模组10包括n个第一整流模块101，第一交流电源为每个第一整流模块101提供交流电源，第二整流模组20包括n个第一整流模块201，第二交流电源为每个第二整流模块201提供交流电源。当输入直流柜的第一交流电源和第二交流电源均正常时，每个第一整流模块101将接入的第一交流电源转换为直流电源，并为通信模块提供直流电源，同时每个第二整流模块201将接入的第二交流电源转换为直流电源，并为通信模块提供直流电源。
47.示例性的，第一交流电源为市电主电源，第二交流电源为市电备电源。为了保障设备的用电需求，通常不会出现市电主电源和市电备电源同时出现故障的情况。当市电主电源和市电备电源中的任一个出现故障时，例如当市电主电源出现故障时，即为第一整流模组提供交流电源的第一交流电源出现停电情况时，此时，直流柜中只有第二整流模组20提供直流电源，无法满足通信模块的直流用电需求，控制模块40通过控制电源模块30同时为通信模块提供直流电源。相应的，当市电备电源出现故障时，即为第二整流模组提供交流电源的第二交流电源出现停电情况时，此时，直流柜中只有第一整流模组10提供直流电源，无法满足通信模块的直流用电需求，控制模块40通过控制电源模块30同时为通信模块提供直流电源，避免了当一路市电出现故障无法正常提供交流电源时，完全由电源模块30提供直流电而造成电源模块30提供的负荷过大的问题。
48.从上述实施例可知，通过设置直流柜包括第一整流模组、第二整流模组、电源模块
以及控制模块，第一整流模组的输入端与第一交流电源连接，第二整流模组的输入端与第二交流电源连接，第一整流模组以及第二整流模组的输出端均与通信模块连接，第一整流模组将第一交流电源转换为直流电源，第二整流模组将第二交流电源转换为直流电源，通过设置电源模块的控制端与控制模块连接以及使得控制模块控制第一整流模组、第二整流模组以及电源模块为通信模块提供直流电源，降低了电源模块输出的直流电源的负荷，降低了直流柜的制作成本。
49.图2为本发明实施例提供的直流柜结构示意图二。在图1提供的直流柜结构的基础上，如图2所示，本发明实施例提供的直流柜还包括电流采集模块，其中，电流采集模块包括第一电流表501、第二电流表502以及第三电流表503，第一电流表501用于测量第一整流模组10的输出电流，第二电流表502用于测量第二整流模组20的输出电流，第三电流表503用于测量直流柜的输出电流。
50.在本发明实施例中，若第一整流模组10输入的交流电出现故障时，根据第三电流表503检测的电流大小以及第二电流表502检测的电流大小控制第一整流模组10和/或电源模块30为通信模块提供直流电源；或者，控制模块40还用于若第二整流模组20输入的交流电出现故障时，根据第三电流表503检测的电流大小以及第一电流表501检测的电流大小控制第二整流模组20和/或电源模块30为通信模块提供直流电源。示例性的，本发明实施例提供的直流柜还显示模块，显示模块分别与第一电流表、第二电流表以及第三电流表连接，用于显示第一电流表、第二电流表以及第三电流表检测的电流信号。
51.示例性的，本发明实施例提供的直流柜中的第一整流模组10包括6个额定输出电流为100a第一整流模块101，其中每个第一整流模块101的输入端均与第一交流电源连接，每个第一整流模块101的输出端均与通信模块连接，每个第一整流模块101均用于将输入的第一交流电源转换为直流电源，并为通信模块提供直流电源。第二整流模组20包括6个额定输出电流为100a的第二整流模块201，其中，每个第二整流模块201的输入端均与第二交流电源连接，每个第二整流模块201的输出端均与通信模块连接，每个第二整流模块201均将输入的第二交流电源转换为直流电源，并为通信模块提供直流电源。若直流柜在正常运行过程中，每个第一整流模块101以及每个第二整流模块201输出的直流电源电流大小为50a，此时第三电流表503测量的直流柜的输出电流为600a，通信模块的用电需求为600a。
52.示例性的，当市电主电源出现了故障时，即为第一整流模组提供交流电源的第一交流电源出现停电情况时。直流柜中只有第二整流模组20提供直流电源，6个第二整流模块201能够输出的最大电流大小为660a。若此时通信模块的用电需求不变，仍然为600a。此时，控制模块可以通过控制每个第二整流模块201的输出电流为100a，第二电流表502测量的第二整流模组20的输出电流为600a。每个第二整流模块201能够提供的最大直流电源的电流大小为额定输出电流的110％即110a，可满足通信模块的用电需求。若第一交流电源一直没有恢复正常，而第三电流表503测量的直流柜的输出电流变为700a，即通信模块的用电需求超过了660a，控制模块40控制每个第二整流模块201工作在满载负荷下，使得每个第二整流模块201输出的直流电源的电流大小为110a，第二整流模组20输出的直流电源仍无法满足通信模块的用电需求。此时控制模块40需要额外控制电源模块30为通信模块提供直流电源。具体的，控制模块40控制电源模块30为通信模块提供电流大小为60a的直流电源。在本发明一个实施例中，本发明实施例提供的直流柜中的整流模块采用桥式整流模块。
53.从上述实施例可知，通过在直流柜中设置电流采集模块，并利用电流采集模块中的第一电流表测量第一整流模组的输出电流，第二电流表测量第二整流模组的输出电流，第三电流表测量直流柜的输出电流，当第一交流电源或者第一交流电源中的任一一路交流电源出现故障时，控制模块根据电流采集模块测量的电流控制直流柜中第一整流模组、第二整流模组以及电源模块的供电状态，当第一整流模组或者第二整流模组单独供电也能够满足通信模块的用电需求时，无需再使用电源模块进行供电，避免浪费电源模块的电量。通过根据电流采集模块采集的电流大小控制电源模块的供电状态，提高了直流柜的使用寿命。
54.本发明实施例提供的直流柜还包括安装在直流柜外部的冷却模块以及安装在直流柜内部的温度采集模块，温度采集模块用于检测直流柜内部的温度，冷却模块用于采用风冷散热方式对直流柜进行降温，具体的，温度采集模块为温度传感器，冷却模块为散热风扇。当第一整流模组10或者第二整流模组20运行在满载负荷条件下时会导致直流柜内部温度过高，控制模块40根据温度采集模块采集的温度控制冷却模块及时对直流柜进行降温。
55.从上述实施例可知，通过在直流柜中设置冷却模块以及温度采集模块，当第一整流模组或者第二整流模组运行在满载负荷条件下时会导致直流柜内部高温，通过温度采集模块采集的温度控制冷却模块及时对直流柜进行降温，提高了直流柜的安全性能。
56.在本发明一个实施例中，电源模块包括m个串联的蓄电池，每个蓄电池的控制端与控制模块40连接，每个蓄电池的输出端与通信模块连接，其中m为正整数。本发明实施例提供的直流柜还包括充电模块，充电模块与每个蓄电池的输入端连接，用于向每个蓄电池进行充电。示例性的，充电模块为充电器，其中充电器正极接电线和充电器负极接线分别连接在蓄电池正负极上。通过在直流柜内部安装为电源模块30进充电的充电模块，及时对直流柜内部的电源模块30进行充电，提高了直流柜的使用寿命。
57.示例性的，本发明实施例提供的直流柜的尺寸为长600mm
×
宽600mm
×
高2000mm。
58.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
59.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征"上"或"下"可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
60.在以上描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
61.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。