[实用新型]一种新型直流电源系统

说明书

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种新型直流电源系统。包括智能电池模块，其内每个单体锂电池均连接有电池监测芯片，电池监测芯片与电池监控器电性连接；充电控制模块，其输出端分别与智能电池模块中的各单体锂电池电性连接，信号控制端与电池保护模块电性连接；电池保护模块，其电压采样电路和控制器均与电池监控器电性连接，电压采样电路的输出端与电压比较电路电性连接，电压比较电路的输出端电性连接控制器；馈电模块，用于将各单体锂电池的供电汇总后进行馈电输出。本实用新型可以有效维持直流电源的均衡稳定，以在浮充或均充状态时端电压不均衡偏差在可控范围内，提高直流电源的可靠性和使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种新型直流电源系统。

背景技术

电力工程直流电源系统为变电站提供不间断电源，目前变电站直流电源系统采用的仍然是以铅酸电池为储能元件的直流电源，该电池除对环境造成污染外，其使用寿命也受到一定限制。作为新能源的锂电池，已广泛应用于新能源汽车、通信等各个领域，电力系统的应用尚处于起始阶段，且由于浮充技术的限制，产品的使用寿命和充放电特性均不能满足电力发展需求。国内在变电站采用锂电池组直流系统，在蓄电池组主回路上串联一组逆止二极管并联接触器与熔断器组成的系统保护电路，在系统出现短路、过充、过放时对直流系统进行保护，但在安全可靠性具有一定的风险，不能满足变电站运行要求。

蓄电池组由多个单体电池串联组成，蓄电池组的寿命远远低于单体电池的寿命，最根本的原因就是在充电设备对蓄电池组充电式时，流过各个单体电池的电流大小相同，然而由于单体电池的容量存在差异，在以相同的充电电流充电时，会造成有的单体电池未充满，而有的单体电池过冲的现象，也就是造成单体电池充电不均衡，严重降低了蓄电池组的寿命。为了使电池组的每个单元电池的容量在循环使用过程中都能得到充分发挥，最为理想的手段是在充电时对各个单元电池采取有效的均衡充电措施，保证充电完毕时所有单元电池的电源电压基本一致，这样对于提高电池组的寿命具有积极的意义。

鉴于变电站中直流电源系统的重要性，在蓄电池组主回路上串接逆止二极管和接触器并联回路增加了直流主回路的故障几率，降低了系统可靠性。因此，传统锂电池与BMS接线不适应变电站中直流电源系统持续浮充电的工作模式，BMS功能也不能完全取代直流电源系统监控装置和满足变电站直流电源的运行要求。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种新型直流电源系统，其应用时，可以有效维持直流电源的均衡稳定，以在浮充或均充状态时端电压不均衡偏差在可控范围内，提高直流电源的可靠性和使用寿命。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种新型直流电源系统，包括充电控制模块、智能电池模块、馈电模块和电池保护模块，其中：

智能电池模块，包括电池监控器和若干单体锂电池，每个单体锂电池均连接有电池监测芯片，电池监测芯片与电池监控器电性连接；

充电控制模块，其输入端接入供电电源，输出端分别与智能电池模块中的各单体锂电池电性连接，信号控制端与电池保护模块电性连接，用于接收电池保护模块的控制信号，并对各单体锂电池进行充电控制；

电池保护模块，包括电压采样电路、电压比较电路和控制器，所述电压采样电路和控制器均与电池监控器电性连接，所述电压采样电路的输出端与电压比较电路电性连接，所述电压比较电路的输出端电性连接控制器，所述控制器的控制端与充电控制模块的信号控制端电性连接，用于向充电控制模块发送控制信号；

馈电模块，与智能电池模块电性连接，用于将各单体锂电池的供电汇总后进行馈电输出。