一種應用于變電站的鋰電池直流電源裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應用于變電站(發(fā)電廠)的鋰電池直流電源裝置。該鋰電池直流電源裝置包括：又電源轉換器(1)、充電機(2)、充電機監(jiān)控器(3)、鋰電池組件(4)、直流輸出母線(5)、各饋電支路開關(6)，鋰電池組(7)，各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(8)，放電控制開關(9)，放電負載(10)。所用的鋰電池做為后備電源，并且對每節(jié)鋰電池進行實時的監(jiān)測與控制，使鋰電池不再有過充電和過放電現(xiàn)象，保證了直流系統(tǒng)中鋰電池的壽命，實現(xiàn)直流電源的免維護。
【專利說明】—種應用于變電站的鋰電池直流電源裝置
【技術領域】:
[0001 ] 本實用新型涉及一種鋰電池直流電源裝置，特別涉及一種應用于變電站的鋰電池直流電源裝置。
技術背景:
[0002]變電站用的直流電源主要是作為繼電保護、開關控制操作、事故照明、通迅等共用電源，在整個變電站中各個地方所有設備都有需要使用，所以人們通常稱之為“電力操作電源”。其特點要求為可靠性高、當交流失電時，成為變電所內唯一的電源，為各種保護設備、照明提供電源。所以其設備也是電力重要設備之一，電力工作者通常都稱它為“血液”。變電站的直流電源主要是由充電機、鉛酸蓄電池組、饋線回路等組成。不論是發(fā)電廠、變電站，在所有的直流電源系統(tǒng)中，蓄電池組都是演著極其重要和不可缺少的作用，現(xiàn)在我國都是采用鉛酸電池做為直流系統(tǒng)的儲能電荷量設備。平時蓄電池處于浮充電備用狀態(tài)，一旦出現(xiàn)交流失電、需要分合閘時，蓄電池組必須向負載提供能量，如直流線圈、直流電機、電磁機構、保護裝置、計算機控制回路、通訊、照明等。平時正常運行中的直流電源，蓄電池是沒有為電網(wǎng)運行作出實質性貢獻。然而，在事故狀態(tài)下出現(xiàn)了交流失電，蓄電池組就是成為唯一能量供給者。以往的直流電源所采用的電池都是鉛酸蓄電池和鉻鎳蓄電池。閥控式鉛酸蓄電池VRLA擁有較先進的設計思想和工作原理，理論上有較高的可靠性和使用壽命。由于變電站的停電機率少，蓄電池放電機會也就很少，并且其鉛蓄電池組是將多節(jié)鉛酸電池串聯(lián)起來形成鉛酸電池組、電壓通常是IlOV和220V兩種。為了規(guī)范蓄電池的運行，電力行業(yè)也制定了相關標準如《DL/T459-2000電力系統(tǒng)直流電源柜訂貨技術條件》和《DL/T724-2000電力系統(tǒng)蓄電池直流電源裝置運行與維護技術規(guī)程》等相關標準和技術規(guī)范。其可靠性和實際應用中還存在了二個方面的問題:
[0003](一 )鉛酸蓄電池串聯(lián)成為電池組后，因各電池性能不一致有的電池電壓過高，有的電池電壓過低，出現(xiàn)了過充和欠充現(xiàn)象，造成了電池性能的嚴重差異性，造成個別電池提iu損壞和失效:
[0004]( 二)鉛酸蓄電池按國家規(guī)程的相關規(guī)定，每年至少要做一次核對性型式試驗，造成了人力財力的極大浪費，同時做一次試驗至少要2小時準備工作，現(xiàn)場連續(xù)十小時的放電才能完成，并且要有可靠的備用電源，并且要求在25攝氏度的溫度環(huán)境下完成，所以實施這個工作難度較大。
實用新型內容:
[0005]本實用新型公開了一種應用于變電站的鋰電池直流電源裝置，其特征在于，包括:雙電源轉換器(I)、充電機(2)、充電機監(jiān)控器(3)、鋰電池組件(4)、直流輸出母線(5)、各饋電支路開關(6);其電路連接為:交流380，50HZ的兩路電源ACl和AC2和雙電源轉換器
(I)輸出端相接:雙電源轉換器⑴的輸出端和充電機⑵的輸入端I相接:充電機⑵的輸出端口 2和充電機監(jiān)控器(3)相接:充電機⑵的輸出端口 3和鋰電池組件(4)相接:鋰電池組件⑷與充電機⑵的輸出端口 3與直流母線(5)輸入端相并接:直流母線(5)的輸出端和各饋電支路開關(6)相接，各饋電支路開關(6)和相關的用電負載相接。
[0006]優(yōu)選的，所述鋰電池組件單元(4)包括:鋰電池組(7)，各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元
(8)，放電控制開關(9)，放電負載(10);其電路連接為鋰電池組(7)輸出端和各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(8)輸入端相接；各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(8)輸出端和放電控制開關(9)控制端口 2相接；鋰電池組(7)輸出端口和放電控制開關(9)的輸入端I相接；放電控制開關
(9)輸出端口3和放電負載(10)的輸入端相接。
[0007]本實用新型公開了一種應用于變電站的鋰電池直流電源裝置，其技術效果為:
[0008](一 )鉛酸蓄電池串聯(lián)成為電池組后，因各電池性能一致，避免出現(xiàn)過充和欠充現(xiàn)象，造成了電池性能的嚴重差異性，造成個別電池提前損壞和失效的問題。
[0009]( 二)節(jié)約人力及資源成本，提高工作效率。。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖1是本實用新型的系統(tǒng)組成結構圖；
[0011]附圖2是本實用新型鋰電池組件內部組成結構圖。
【具體實施方式】
[0012]圖1，本實用新型是這樣實現(xiàn)的，參照說明書附圖對鋰電池直流電源作以下詳細說明:鋰電池直流電源裝置包括:雙電源轉換器(I)、充電機(2)、充電機監(jiān)控器(3)、鋰電池組件(4)、直流輸出母線(5)、各饋電支路開關(6)。其電路連接為:交流380，50HZ的兩路電源ACl和AC2和雙電源轉換器⑴輸出端相接:雙電源轉換器⑴的輸出端和充電機(2)的輸入端I相接:充電機⑵的輸出端口 2和充電機監(jiān)控器(3)相接:充電機⑵的輸出端口 3和鋰電池組件(4)相接:鋰電池組件(4)與充電機⑵的輸出端口 3與直流母線(5)輸入端相并接:直流母線(5)的輸出端和各饋電支路開關(6)相接，各饋電支路開關(6)和相關的用電負載相接。其工作原理為:雙電源轉換(I)的輸入端和供電回路ACl和AC2，ACl和AC2—般都是來源于所用電屏，其中ACl為常用回路，AC2為備用回路。通常都是由回路ACl供電所以稱為常用回路，如果停電或有故障時，雙電源轉換器(I)就自動由備用回路AC2供電。保證了雙電源轉換器(I)的輸出端有電，增加了供電的可靠性。雙電源轉換器(I)采用普通的雙電源轉換器如上海一開電氣有限公司生產(chǎn)的KQTH系列都可以。經(jīng)雙電源轉換器(I)主要是保證充電機(2)的電源能有常用電，不至于停電，充電機(2)的參數(shù)選擇為輸入電壓380V，輸出電壓作為IlOV或220V直流的兩種。充電機(2)的額定功率為5-20KW，充電機(2)的輸出電壓為220V時，最大輸出電流為10A、20A、30A、40A、50A、60A幾種，充電機⑵的輸出電壓為IlOV時，最大輸出電流為20A、40A、60A、80A、100A、120A幾種，充電機一般選用溫州市科星電子有限公司生產(chǎn)的KX40鋰電池專用充電機。充電機(2)的輸出端2和充電機監(jiān)控器(3)相接，充電機監(jiān)控器(3)可以監(jiān)控充電電壓、充電電流、計算充電電量及各種充電方式，使充電機(2)能滿足鋰電池組件(4)的充電要求，如均充、浮充的電壓和時間。充電機⑵對鋰電池組件⑷的規(guī)定電壓、電流、充電時間，能在充電機監(jiān)控器(3)上設定各參數(shù)并執(zhí)行各種充電方式，充電機監(jiān)控器⑶選用溫州市科星電子有限公司生產(chǎn)的專用產(chǎn)品。充電機⑵輸出端口 3對鋰電池組件(4)進行充電，同時充電機(2)也對直流系統(tǒng)的直流輸出母線(5)供電。鋰電池組件(4)在充電機作用下，保證了鋰電池組件(4)處于滿容量狀態(tài)，當交流輸入電路ACl和AC2都停電或出現(xiàn)充電機(2)有故障等現(xiàn)象時，鋰電池組件(4)就對直流輸出母線(5)供電；直流輸出母線(5)在充電機(2)正常工作時由充電機⑵進行供電。直流輸出母線(5)和各饋電支路開關(6)相接，各饋電支路開關(6)控制各負載的電源。直流輸出母線(5)功率按用現(xiàn)場的要求選用，各饋電支路開關(6)的數(shù)量和電流額定功率按現(xiàn)場的要求選擇,可以選擇16回、24回、32回40回、48回等規(guī)格。各負載如有線路發(fā)生短路或過載等故障時就由各饋電支路開關(6)動作，使負載與直流輸出母線(5)斷開不再影響其他支路的正常運行。保證了該發(fā)明的直流電源安全工作。
[0013] 圖2所示實施例，為鋰電池組件單元(4)其特征在于包括:鋰電池組(7)、各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(8)、放電控制開關(9)、放電負載(10)。其電路連接為鋰電池組(7)輸出端和各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(8)輸入端相接；各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(8)輸出端和放電控制開關(9)控制端口 2相接；鋰電池組(7)輸出端口和放電控制開關(9)的輸入端I相接；放電控制開關(9)輸出端口 3和放電負載(10)的輸入端相接。圖2中的鋰電池組件單元為的鋰電池組(7)采用哈爾濱光宇電源有限公司生產(chǎn)的鋰電池，該鋰電池單節(jié)電壓為
1.6￥0(:，容量可以選擇65么!1、10(^!1、15(^!1、20(^!1等幾個規(guī)格，IIOV的直流系統(tǒng)采用36只串聯(lián)，220V的直流系統(tǒng)采用72只串聯(lián)。不同容量和不同數(shù)量串聯(lián)電池組形成同的規(guī)格，要選擇不同的充電機功率，充電機(2)的輸出端口 3就是和鋰電池組的輸入端相接，相接時注意電源的正負極性。各節(jié)電池電壓監(jiān)測控制單元(8)實時監(jiān)控鋰電池組(7)中的各節(jié)鋰電池的電壓和溫度，如果有一節(jié)實際電壓高于設定的電壓值時，認為這節(jié)電池過充電，各節(jié)電池電壓監(jiān)測控制單元(8)就會通過放電控制開關(9)輸入端口 2啟動放電控制開關(9)，放點控制開關(9)就動作相對應的某一開關動作,使放電控制開關(9)的輸入端口 I和放電控制開關(9)輸出端口 3相通電，將這過充的這節(jié)鋰電池的電荷量放到電池放電負載(10)中，每節(jié)鋰電池都有相對應控制口。如果某一節(jié)電壓高了，放電控制開關(9)輸入端口 2和各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(8)相接，放電控制開關(9)隨時聽從各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元
(8)的命令，各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(8)同時監(jiān)測與控制放電多少的任務，當電池放電負載(10)放到一定需要的電荷量時，各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(3)就會讓通過放電控制開關輸入端口 2對放電控制開關(9)的輸入端口 I和輸出端口 3斷開，停止放電，使鋰電池不再放電，也就是不會產(chǎn)生過放電現(xiàn)象。放電負載(10)就承擔了各節(jié)鋰電池安全工作的任務，使鋰電池不再有過充電現(xiàn)象，保證了直流系統(tǒng)中鋰電池的壽命，實現(xiàn)直流電源的免維護。
【權利要求】
1.一種應用于變電站的鋰電池直流電源裝置，其特征在于，包括:雙電源轉換器(I)、充電機(2)、充電機監(jiān)控器(3)、鋰電池組件(4)、直流輸出母線(5)、各饋電支路開關(6)；其電路連接為:交流380，50HZ的兩路電源ACl和AC2和雙電源轉換器(I)輸出端相接:雙電源轉換器⑴的輸出端和充電機⑵的輸入端I相接:充電機⑵的輸出端口 2和充電機監(jiān)控器⑶相接:充電機⑵的輸出端口 3和鋰電池組件(4)相接:鋰電池組件(4)與充電機⑵的輸出端口 3與直流母線(5)輸入端相并接:直流母線(5)的輸出端和各饋電支路開關(6)相接，各饋電支路開關(6)和相關的用電負載相接。
2.如權利要求1所述的一種應用于變電站的鋰電池直流電源裝置，其特征在于，所述鋰電池組件單元(4)包括:鋰電池組(7)，各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(8)，放電控制開關(9)，放電負載(10);其電路連接為鋰電池組(7)輸出端和各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(8)輸入端相接；各節(jié)鋰電池監(jiān)測控制單元(8)輸出端和放電控制開關(9)控制端口 2相接；鋰電池組⑵輸出端口和放電控制開關(9)的輸入端I相接；放電控制開關(9)輸出端口 3和放電負載(10)的輸入端相接。
【文檔編號】H02J7/00GK203377677SQ201320335439
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月7日 優(yōu)先權日:2013年6月7日
【發(fā)明者】陳書欣, 陳海宏, 黃兆歐, 蔣昭勝, 鮑成墩 申請人:蒼南電力有限責任公司, 溫州市科星電子有限公司