[发明专利]一种基于电动汽车的直流电源供给系统

说明书

本发明公开了一种基于电动汽车的直流电源供给系统。为了克服现有技术变电站蓄电池组更换时过程繁琐，利用车辆负载成本大，存在安全隐患；利用新能源电动车动力电池供电无法隔离负载短路时的故障，安全性低的问题；本发明包括具有电池管理系统和动力电池电动汽车，动力电池为变电站直流系统提供电源；电源变换模块，将动力电池提供的电源转换为变电站直流系统用电源；外接电池模块，并联在变电站直流系统的直流母线上，外接电池模块用于瞬时提供大电流；直流空开，设置在变电站直流系统的直流母线与负载之间。本方案将新能源车的动力电池转变为直流系统的备用电源，并加装能瞬时提供大电流的电池，方便变电站蓄电池组的更换，提高安全性能。

技术领域

本发明涉及一种直流电源供给系统领域，尤其涉及一种基于电动汽车的直流电源供给系统。

背景技术

变电站的直流电源系统，作为断路器跳合闸电源、继电器保护装置电源和操作电源，涉及到电力系统的安全可靠运行，是电力系统中非常重要的供电设备。

大部分变电站直流系统的电源部分由一套充电装置和一套蓄电池组成。在电网发生故障时，变电站直流系统如果失去电压，可能会造成继电保护拒动，电网事故进一步扩大。现在一充一蓄的直流系统检修和维护存在的问题，表现在以下几个方面：

（1）变电站蓄电池组更换时，必须保证直流母线有可靠备用电池，不能单独由直流充电装置带变电站直流负荷，故必须经过旧电池组、备用电池组、新电池组3个蓄电池轮流倒换才能实现蓄电池更换（第一天备用电池运输、搬运及组装，第二天旧电池拆除新电池组装，第三天备用电池拆除）。该方法作业人员工作时间长，作业过程复杂，电池存在短路和开路风险，作业人员劳动强度大。

（2）变电站蓄电池主回路有消缺工作时，必须搭接备用电池，备用电池的搭接工作需经过运输、搬运及组装等多个步骤，作业过程复杂，电池存在短路和开路风险，作业人员劳动强度大。

（3）为保证变电站直流系统有充足的备用电池容量，所以蓄电池组放电试验时只能按照额定容量的50%进行，不能进行全容量放电试验。不满足蓄电池放电技术要求会造成蓄电池内部化学物质转化不彻底，活性降低，内阻增大，容量降低，使蓄电池寿命缩短，增大了资金投入；对电池容量的检测也不准确，造成对电池性能预判不准，存在电池性能突降，直流母线失去备用电源的风险。

（4）变电站直流充电装置故障或更换时，需使用备用的便携式充电机临时替代充电装置，该装置带负载能力低，存在直流母线失去主供电源的风险。

为了解决上述问题，目前有通过车辆携带备用电池及新电池前往现场的工作方式，例如，于2011年8月在中国文献上公开的“变电站移动式备用直流电源在检修维护中的应用”，通过对6座工具车进行改装，从而使其能搭载104节蓄电池，将车上的蓄电池组与变电站蓄电池组并列运行，再退出变电站蓄电池组，装上新蓄电池，完成电池更换。虽然减少了蓄电池更换步骤，但是该方案成本高，车辆改装涉及的工程量大，接线复杂；车辆上安放数量众多的蓄电池，车载较重，运输成本高，存在安全隐患。

也有通过新能源电动车动力电池作为变电站直流系统备用电源的，例如，一种在中国专利文献上公开的“一种变电站用应急供电系统”，其公告号CN107979167A，包括：新能源汽车，其内具有动力电池；控制器，与所述新能源汽车通过CAN总线通信连接；DC/DC变换器，分别与所述控制器和所述新能源汽车电气连接，用于将所述新能源汽车的电能转换为变电站用直流电源。但是该方案采用DC/DC变换器，其不具备瞬时提供大电流的能力，无法在负载短路时隔离故障，安全性低；采用CAN总线通信，连接复杂，可靠性低。

发明内容

本发明主要解决现有技术下变电站蓄电池组检修和维护时过程繁琐，利用车辆负载成本大，存在安全隐患；无法在负载短路时隔离故障，安全性低的问题；提供一种基于电动汽车的直流电源供给系统，将新能源车的动力电池转变为直流系统的备用电源，并加装能瞬时提供大电流的电源模块，方便变电站蓄电池组的检修和维护工作，成本低，提高安全性能。