[发明专利]直流电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，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，现有技术中存在一下问题：

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。

发明内容

本发明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。

本发明是这样实现的，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。