[实用新型]一种采用多权位控制技术的硅链调压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采用多权位控制技术的硅链调压装置。

背景技术

如图1所示，常用的电力直流操作电源系统实际上是一个以蓄电池组为后备电源的不间断电源系统，由充电机（图1中Charger1）和蓄电池组（图1中BA1）组成。正常情况下充电机给蓄电池组充电，同时给用电负荷供电。有部分负荷如出口保护继电器（图1中JD1）对供电电压的稳定性要求较高，不允许有过大的电压偏移，否则会造成保护继电器的误动或拒动。而蓄电池的充电分浮充与均充两种状态，两种状态的充电机输出电压是不一样的，均充电压较高。

另外在交流停电等事故状态时，由蓄电池组为负荷供电，蓄电池组放电过程中电池组的端电压不断地的下降，因此在运行过程中电力直流操作电源系统的输出电压是可变的。另外为保证蓄电池组经过较长时间放电后直流母线电压仍不低于一个下限值，一般系统会配置较多数量的蓄电池，使正常工作状态时合闸母线（图1中HM）电压高于系统标称电压（既是保护继电器线圈的额定工作电压），例如标称电压220Vdc的系统，25℃时的浮充电压为243Vdc，均充电压为254Vdc，均高于220Vdc，从上所述可知：系统运行时合闸母线（HM+）的电压是动态变化的，且高于系统标称电压，不符合保护继电器等负荷的要求。

为了解决这个问题，工程师们专门设计了一种硅链调压装置（图1中TY1），把它加在HM与对电压稳定性要求高的负荷之间，形成了一段新的母线，这段新母线术语叫控制母线简称KM（图1中KM）。实际应用中把对电压稳定性要求高的负荷都放在KM上（以下简称控母负荷）。

硅链调压装置的作用是：随HM电压的波动动态调节ＫＭ的电压，使ＫＭ电压保持相对稳定。图2是等权位控制n级硅链调压装置电气原理方框图，装置由硅链GL、继电器调压继电器JD1～JDn、调压控制模块TYMK三部分组成。它的基本工作原理如下：硅链是一由多个二极管硅堆串联在一起的电器元件，调压装置把这些硅堆分为几组（图2中的DZ1～DZn，用一个二极管符号表示若干个串联的二极管硅堆），每组并联一个调压继电器触头。调压装置利用硅堆的压降来降低ＫＭ的电压，当ＫＭ电压较高时就将继电器断开，电流从一组硅堆流过形成压降从而调低ＫＭ的电压；当ＫＭ电压较低时继电器吸合，触头把一组硅堆短路，电流从触头流过没有压降从而调高ＫＭ的电压。调压继电器的吸合或断开由调压控制模块控制，调压控制模块采集KM、HM上的电压，根据采集的电压发出调压继电器的控制指令。现有的硅链调压装置采用的都是等权位控制技术，即每组二极管硅堆的数量一样，每级可调节电压大小一样。根据装置调压的级数，调压装置可分为有５级和７级两种，标称220Vdc的直流系统硅链的总压降为35Vdc，5级的则每级为7Vdc，7级的则每级为5Vdc，7级调压精度较高。5级等权位控制装置要用5个调压继电器，7级的则要7个。

这样，等权位控制硅链调压装置就存在着一些问题：

首先，需要的调压继电器数量较多，装置成本高。为防止硅链中间某个二极管出现开路造成继电器开合于系统电压，使用的继电器应是高压直流继电器，高压直流继电器的价格昂贵，因此继电器是调压装置成本的主要构成之一。

其次，目前线圈电压220Vdc的直流继电器比较少，价格更昂贵，一般都是选用12Vdc、24Vdc或48Vdc线圈电压的继电器，这就必须用一个DCDC变换器电源把系统的ＨＭ电压转换成所需电压，继电器数量使用多了，要求DCDC变换器的功率也大，电源的体积也较大，成本也较高。

最后，电压调节的精度不够高，如果要提高精度要求增加更多的继电器，继电器作用没得到充分发挥。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多权位控制技术硅链调压装置，以有效地解决上述问题。

本实用新型采取的技术方案是：

一种采用多权位控制技术的硅链调压装置，包括硅链、调压继电器以及调压控制模块，其中所述硅链包括多组串联的二极管硅堆，并以第一组二极管硅堆为基准，其后每组二极管硅堆的压降分别为第一组二极管硅堆的倍数递增，其中每组二极管硅堆还与一个调压继电器的触点相并联，所述调压继电器的线圈与所述调压控制模块相连接，所述调压控制模块控制所述调压继电器触点的开合以将不同的二极管硅堆或者二极管硅堆的组合接入所述硅链中实现对所述硅链总压降的调整。