[发明专利]一种可重构型矿用蓄电池电源充电系统

说明书

本发明提供一种可重构型矿用蓄电池电源充电系统，所述系统包括整流单元、主直流变换单元和N个分直流变换单元，所述整流单元包括整流电路，所述主直流变换单元包括主直流变换电路，每一所述分直流变换单元包括一分直流变换电路。根据本发明实施例的可重构型矿用蓄电池电源充电系统，通过控制主直流变换单元和多个分直流变换单元协同工作，使得系统可以工作在多种输入输出模式，以适应矿井不同电压等级的供电系统，满足各类蓄电池的充电需求，大幅提高了矿用充电系统的使用灵活性，提高了井下充电硐室的空间使用率。

技术领域

本发明涉及矿用电源技术领域，具体涉及一种可重构型矿用蓄电池电源充电系统。

背景技术

煤矿井下由蓄电池电源供电的纯电动辅助运输车辆由于功能和工矿不同，额定载重量以及驱动功率也不同，因而所需要的蓄电池电源规格也存在较大差异，同时煤矿井下供电系统的电压等级存在380V、660V、1140V，差别巨大，然而目前井下充电系统额定输入电压范围有限，输出方式单一，为此通常需要在同一矿井针对不同车型配备对应的充电系统。此外，现有充电系统功率等级和智能化程度通常较低，且因防爆要求体积较大，导致充电硐室空间利用率低、运维成本高的同时，也严重影响了充电效率和蓄电池电源使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可重构型矿用蓄电池电源充电系统，能够解决现有技术中矿用充电系统输入输出电压固定，无法满足各类蓄电池的充电需求以及充电硐室空间利用率低等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种可重构型矿用蓄电池电源充电系统，包括整流单元、主直流变换单元和N个分直流变换单元；其中：

所述整流单元包括整流电路，所述整流电路包括第一整流输入端、第一整流输出端和第二整流输出端，所述第一整流输入端用于与交流电源连接；

所述主直流变换单元包括主直流变换电路、第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述主直流变换电路包括第一主输入端、第二主输入端、第一主输出端和第二主输出端，所述第一主输入端通过第一开关与所述第一整流输出端连接，所述第二主输入端通过第二开关与所述第二整流输出端连接，所述第一主输出端与第三开关的第一端连接，所述第三开关的第二端用于连接负载，所述第二主输出端与第四开关的第一端连接，所述第四开关的第二端用于连接负载；

每一所述分直流变换单元包括一分直流变换电路、第五开关、第六开关、第七开关、第八开关、第九开关、第十开关，第十一开关和第十二开关，所述分直流变换电路包括第一分输入端、第二分输入端、第一分输出端、第二分输出端，所述第一分输入端通过第五开关与所述第一整流输出端连接，所述第二分输入端通过第六开关与所述第二整流输出端连接，所述分直流变换电路的第一分输出端与所述第十一开关的第一端连接，所述第十一开关的第二端用于连接负载，所述分直流变换电路的第二分输出端与所述第十二开关的第一端连接，所述第十二开关的第二端用于连接负载；

第一个分直流变换单元的第一分输入端通过第七开关与所述第二主输入端连接，第i个分直流变换单元的第一分输入端通过第七开关与第i－1个分直流变换单元的第二分输入端连接，第一个分直流变换单元的第一分输出端通过第八开关与所述第二主输出端连接以及通过第九开关与所述第一主输出端连接，第i个分直流变换单元的第一分输出端通过第八开关与第i－1个分直流变换单元的第二分输出端连接以及通过第九开关与第i－1个分直流变换单元的第一分输出端连接，第一个分直流变换单元的第二分输出端通过第十开关与所述第二主输出端连接，第i个分直流变换单元的第二分输出端通过第十开关与第i－1个分直流变换单元的第二分输入端连接；

其中，i和N均为正整数且2≤i≤N。

可选的，所述整流电路为单相整流电路、三相整流电路中的任一者。