本發(fā)明提供一種機(jī)柜安裝鉛酸蓄電池組的直流供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，鉛酸富液蓄電池組的安裝都采用蓄電池室或蓄電池房的形式，存放于專用的房間。蓄電池組的維護(hù)和安全由專人負(fù)責(zé)。蓄電池組室一般都具備專用，空間充足，通風(fēng)良好等特點，蓄電池組還沒有在機(jī)柜這樣的狹小空間內(nèi)安裝的情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種機(jī)柜安裝鉛酸蓄電池組的機(jī)柜模塊，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種機(jī)柜安裝鉛酸蓄電池組的直流供電系統(tǒng)，包括蓄電池組gb1、組合電源模塊u1、雙電源無縫切換電路，所述雙電源無縫切換電路包括斷路器qf2、第二二極管d2、手動開關(guān)sa1和熔斷器fu，組合開關(guān)的一端連接直流電源對接收的直流電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電源一路經(jīng)過手動開關(guān)sa1連接蓄電池組gb1，一路依次經(jīng)過第一二極管d1和斷路器qf2向負(fù)載供電，蓄電池組gb1依次通過熔斷器fu和手動開關(guān)sa1以后為負(fù)載供電。

所述組合電源由不少于一個的負(fù)載電源和不少于一個的充電電源組成，所述充電電源通過手動開關(guān)sa1連接蓄電池組gb1，所述負(fù)載電源依次經(jīng)過第一二極管d1和斷路器qf2向負(fù)載供電。

所述負(fù)載包括一般負(fù)載和重要負(fù)載，一般負(fù)載和重要負(fù)載共同連接在直流電源母線上，一般負(fù)載和重要負(fù)載之間的直流電源母線上設(shè)置有第三二極管d3，組合電源依次經(jīng)過第一二極管d1和斷路器qf2向一般負(fù)載供電，同時電源經(jīng)過第三二極管d3向重要負(fù)載供電；蓄電池組gb1通過手動開關(guān)sa1為重要負(fù)載供電。

所述組合開關(guān)的一端通過系統(tǒng)輸出斷路器qf1連接500vdc的直流電源以后，將500vdc的電源轉(zhuǎn)換為24vdc的電源。

所述蓄電池組gb1安裝在機(jī)柜內(nèi)，機(jī)柜內(nèi)分隔為完全隔離的上部機(jī)柜和下部機(jī)柜，下部機(jī)柜內(nèi)通過蓄電池組安裝支架安裝蓄電池組，下部機(jī)柜頂部設(shè)置與上部機(jī)柜進(jìn)行電氣連接的填料函，下部機(jī)柜設(shè)置通風(fēng)百葉窗，下部機(jī)柜內(nèi)安裝氫氣濃度傳感器，氫氣濃度傳感器依次連接控制器、報警器。

所述下部機(jī)柜上布置進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口。

所述蓄電池組安裝支架由基座、壓板和墊板組成，基座上均勻設(shè)有與蓄電池組尺寸相配合的槽，蓄電池組安裝在基座的槽內(nèi)，蓄電池間設(shè)置墊板，壓板安裝在蓄電池組頂部。

所述基座上的槽內(nèi)部貼有防靜電橡膠。

所述蓄電池組安裝支架的墊板為酚醛玻璃布板，4面貼防靜電橡膠。

本發(fā)明的有益效果：（1）將鉛酸蓄電池組安裝在機(jī)柜內(nèi)部，使小型的蓄電池組不用設(shè)置專用的蓄電池房間。（2）具有模塊化的組合電源模塊，通過溫度傳感器、氫氣濃度傳感器以及電壓檢測模塊，利用計算機(jī)智能充電技術(shù)和雙電源無縫切換技術(shù)，實現(xiàn)直流電源供電的不間斷性。

附圖說明

圖1為系統(tǒng)原理圖。

圖2為組合電源面板圖。

圖3為機(jī)柜布置圖。

圖4為機(jī)柜布置圖側(cè)視圖。

圖5為機(jī)柜布置圖后視圖。

圖6為蓄電池安裝支架圖。

圖7為蓄電池安裝支架壓板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明提供一種機(jī)柜安裝鉛酸蓄電池組的直流供電系統(tǒng)，它由可安裝鉛酸蓄電池組的機(jī)柜模塊/組合電源模塊以及雙電源無縫切換電路組成?？砂惭b鉛酸蓄電池組的機(jī)柜模塊由機(jī)柜、風(fēng)道、蓄電池安裝支架、蓄電池組和傳感器等組成，實現(xiàn)鉛酸蓄電池組的機(jī)柜安裝和使用。組合電源模塊由負(fù)載電源和充電電源組成，由計算機(jī)控制，完成充電控制和蓄電池組的監(jiān)控。雙電源無縫切換電路由斷路器、二極管、手動開關(guān)、熔斷器等組成。

本發(fā)明的機(jī)柜安裝鉛酸蓄電池組的直流供電系統(tǒng)參見圖1所示，包括蓄電池組gb1、組合電源模塊u1、雙電源無縫切換電路，雙電源無縫切換電路包括斷路器qf2、第二二極管d2、手動開關(guān)sa1和熔斷器fu，組合開關(guān)的一端連接直流電源對接收的直流電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電源一路經(jīng)過手動開關(guān)sa1連接蓄電池組gb1，一路依次經(jīng)過第一二極管d1和斷路器qf2向負(fù)載供電，蓄電池組gb1依次通過熔斷器fu和手動開關(guān)sa1以后為負(fù)載供電。

圖1中，系統(tǒng)電源為500vdc，接入組合電源后，由組合電源將500vdc的電壓轉(zhuǎn)換為24vdc的電壓，然后一路經(jīng)過第一二極管d1輸出給負(fù)載，一路直接輸出給蓄電池組gb1，向蓄電池組gb1充電，當(dāng)系統(tǒng)運行時，組合電源保持向蓄電池組gb1浮充。蓄電池組gb1輸出依次經(jīng)過熔斷器fu和手動開關(guān)sa1，熔斷器fu為蓄電池組gb1提供短路保護(hù)，手動開關(guān)sa1為蓄電池組提供維護(hù)選擇。手動開關(guān)為三狀態(tài)可選的切換開關(guān)，如旋鈕轉(zhuǎn)換開關(guān)，對應(yīng)的可以使蓄電池組gb1可在正常充電、放電和斷開三個狀態(tài)選擇。當(dāng)蓄電池組gb1選擇正常時，電源經(jīng)過二極管d2輸出到負(fù)載。負(fù)載分為一般負(fù)載和重要負(fù)載，一般負(fù)載僅由組合電源供電，重要負(fù)載由組合電源和蓄電池組共同供電。當(dāng)500vdc電源缺失時，組合電源無電源輸出，蓄電池組會立即由充電狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉烹姞顟B(tài)。由于在一般負(fù)載和重要負(fù)載之間有二極管d3，蓄電池組的電源只能想重要負(fù)載供電。

組合電源由多個模塊組成，模塊分為2類，一類為負(fù)載電源，一類為充電電源，充電電源為智能充電電源，通過手動開關(guān)sa1連接蓄電池組gb1，負(fù)載電源依次經(jīng)過第一二極管d1和斷路器qf2向負(fù)載供電。2類模塊的比例依據(jù)實際負(fù)載需要決定。鉛酸蓄電池組的容量大小和重要負(fù)載功率大小決定了智能充電模塊的功率，一般負(fù)載和重要負(fù)載的功率大小共同決定了供電電源的功率。本實施方式鉛酸蓄電池組的大小為250ah，電池放電電流40a，所有負(fù)載為420a，所以，設(shè)計智能充電電源的輸出為50a，供電電源輸出為500a。因此，設(shè)置4個模塊。圖2中，3個模塊為負(fù)載電源，單個模塊輸出167a，第四個模塊為充電電源。

雙電源無縫切換是將供電電源的輸出與鉛酸蓄電池組的輸出并聯(lián)，充電電源輸出連接重要負(fù)載。重要負(fù)載和一般負(fù)載一同連接在直流電源母線上，兩者之間安裝第三二極管d3。供電電源模塊可以向重要負(fù)載輸出電源，但智能充電電源模塊不可以向一般負(fù)載輸出電源。當(dāng)系統(tǒng)輸入電源掉電的情況出現(xiàn)時，鉛酸蓄電池組立即向重要負(fù)載提供電源。

智能充電電源（即雙電源的充電電源）采集鉛酸蓄電池組模塊的各種參數(shù)，充電電流，蓄電池單體電壓、殼溫，模塊的環(huán)境溫度以及環(huán)境的氫氣濃度。通過判斷參數(shù)的數(shù)值，確定當(dāng)前充電過程是否正常，給出警告或報警。具體來說，在每個蓄電池的殼體上設(shè)置溫度傳感器，采集殼溫；在每個蓄電池的輸出電路上設(shè)置電壓傳感器測量電壓的大小，如果發(fā)現(xiàn)電壓與其他蓄電池相比跳變較大的蓄電池，則該蓄電池發(fā)生充電不正常。

本發(fā)明還包括用于安裝蓄電池組的機(jī)柜模塊，如圖3~7所示，它由五部分組成，下部機(jī)柜1、通風(fēng)百葉窗5、蓄電池安裝支架、蓄電池組2和氫氣濃度傳感器3。下部機(jī)柜的空間與上部機(jī)柜完全隔離，保證氣體無法流通，因為下部機(jī)柜安裝鉛酸蓄電池組，會產(chǎn)生氫氣。風(fēng)道由通風(fēng)百葉窗、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口5、設(shè)備外風(fēng)道以及抽風(fēng)設(shè)備等組成，本發(fā)明中僅包含進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，外風(fēng)道及抽風(fēng)設(shè)備由用戶自由選擇，再不需要太強的通風(fēng)狀況時，可以僅僅使用通風(fēng)百葉窗進(jìn)行通風(fēng)，在機(jī)柜內(nèi)情況復(fù)雜（如氫氣濃度高、溫度高）需要較強通風(fēng)時，使用通風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口配合外部設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)。蓄電池組安裝支架安裝在機(jī)柜下部，通過螺栓固定于機(jī)柜底板。蓄電池組安裝在蓄電池安裝支架上，由安裝支架固定牢固。在鉛酸蓄電池組機(jī)柜側(cè)壁安裝氫氣濃度傳感器，氫氣濃度超過要求報警。

機(jī)柜設(shè)計為2部分，下部作為鉛酸蓄電池組機(jī)柜，下部機(jī)柜與上部機(jī)柜完全隔離。上部機(jī)柜頂部一側(cè)安裝填料函，用于和上部機(jī)柜的電氣連接。下部機(jī)柜還可以布置出風(fēng)口，通過柔性風(fēng)道與外部抽風(fēng)設(shè)備相連，出風(fēng)口可以通過罩板封閉。出風(fēng)口也可設(shè)計在下部機(jī)柜內(nèi)后側(cè)，具體設(shè)計依據(jù)機(jī)柜的安裝環(huán)境。下部機(jī)柜前后面板下部布置進(jìn)風(fēng)口。

鉛酸蓄電池組安裝支架由基座、壓板和墊板組成。基座由酚醛玻璃布板制成。在板上面依據(jù)蓄電池尺寸加工一列矩形槽，槽具有一定深度，槽的尺寸略大于蓄電池尺寸，在槽的內(nèi)部貼一圈防靜電橡膠墊，保證蓄電池剛好放置于槽內(nèi)。槽的數(shù)量依據(jù)蓄電池數(shù)量而定，本例為12個槽。壓板為金屬制品，壓板與基座保證蓄電池組在垂直方向、前后方向和左右方向的約束。墊板為酚醛玻璃布板材料，4面貼防靜電橡膠，兩端安裝在壓板的前后折邊上，保證蓄電池間的左右約束。

采用可安裝鉛酸蓄電池組的機(jī)柜模塊，通過計算機(jī)控制，采集蓄電池組的電壓、溫度和氫氣濃度參數(shù)，智能控制充電電源為蓄電池組充電，利用雙電源無縫切換技術(shù)，實現(xiàn)直流電源供電的連續(xù)性。