基于源荷转换技术的便携式直流不间断电源装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种基于源荷转换技术的便携式直流不间断电源装置。


背景技术：

2.直流系统作为变电站的控制回路、继电保护装置及其出口回路供电的重要系统，在大、中型的变电站内，直流系统作为变电站内的“主动脉和毛细血管”，遍布站内的各个角落。直流系统主要由直流母线、直流支路、供电电源和监测模块组成，直流系统常见的问题有以下三种：（1）直流系统绝缘问题（2）直流系统环路问题：（3）直流系统技术改造转移负荷。
3.在处理以上问题时都会涉及到的操作是把某一条直流支路与直流母线隔离，即通过拉掉空开的方式来隔离电源。以220 kv变电站为例，全站的直流支路在200路左右，当断开众多的支路时，存在以下弊端：一是保护装置失去直流电源；二是老旧装置断电后无法重启；三是控制回路失去直流电源。这些都将给电网的稳定运行带来一定的隐患和风险。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于源荷转换技术的便携式直流不间断电源装置，以解决上述问题。
5.为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案实现：
6.一种基于源荷转换技术的便携式直流不间断电源装置，包括外壳，设置于外壳内部的直流不间断电源电路和设置于外壳外侧的导电触头；所述直流不间断电源电路包括依次连接的锂电池组、双向dc-dc电路、储能电容和外接电路。
7.进一步的，所述双向dc-dc电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、电感、第一功率开关和第二功率开关；所第一电容和第二电容并联连接后，一端与第三电阻的一端、电感的一端分别连接，另一端与第四电阻的一端、第三电容的一端、第二功率开关的一端、第四电容的一端以及第七电阻的一端分别连接；所述第三电阻的另一端与第四电阻的另一端、第三电容的另一端分别连接；所述电感的另一端与第二功率开关的另一端、第一功率开关的一端分别连接；所述第一功率开关管的另一端与第五电阻的一端连接；所述第五电阻、第六电阻、第七电阻依次串联；所述第四电容的另一端与第七电阻的另一端相连。
8.进一步的，所述第一电容、第二电容均采用电解电容。
9.进一步的，所述外接电路包括第一电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一二极管、第二二极管、和第三功率开关；所述第一二极管阳极与储能电容、第一电阻一端分别连接；所述第一二极管阴极与第一电阻另一端、第八电阻一端分别连接；所述第八电阻另一端与第二二极管阴极、第九电阻以及第三功率开关管的控制端；所述第三功率开关管一端与第二二极管的阳极、储能电容的另一端、第九电阻的另一端分别连接；所述第三功率开关管的另一端与第十电阻连接。
10.进一步的，所述导电触头采用带有卡扣的触头。
11.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
12.本实用新型能够断开直流空开时，作为补充电源加装于空开下端对直流支路进行供电，即保障直流支路供电的情况下实现直流母线和直流支路的隔离。
附图说明
13.图1是本实用新型装置结构图；
14.图2是本实用新型电路原理图。
具体实施方式
15.下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
16.请参照图1本实施例提供一种基于源荷转换技术的便携式直流不间断电源装置，包括外壳，设置于外壳内部的直流不间断电源电路和设置于外壳外侧的导电触头；所述直流不间断电源电路包括依次连接的锂电池组、双向dc-dc电路、储能电容和外接电路。
17.在本实施例中，以空开上下端螺丝为接入点，将电源的导电触头伸入，形成回路，提供电源或作为负荷充电。采用带有卡扣的触头有助于固定设备接入的位置，避免设备脱落。外壳采用铝制材料的散热结构，铝制的散热结构有助于散发电能变换产生的热量，提高设备的稳定性
18.参考图2，正常充电模式下，s3在稳压二极管的作用下被开通，站内直流提供的电能经过热敏电阻r1后，一部分给高密度储能电能充电，一部分经s1、s2、l1组成的电路给高密度锂电池组充电，其中，热敏电阻的设计是为了限制后级电路故障时的短路电流，此时s1、s2、l1工作在buck模式下。
19.充电（反接）模式下，s3处于反向截止状态无法导通，便携式直流不间断电源与站内直流电源断开连接。该设计既保护了站内直流系统安全，又保护了使用设备者的人身安全。
20.长时供电模式，储能电容通过二极管d1和开关管s3为站内直流负荷提供电源，当储能电容电压下降至设定阈值时，锂电池组内的电能经l1、s1、s2组成的电路给储能电容和站内直流负荷供电。其中，储能电容还起到了抑制启动电压脉冲的作用，l1、s1、s2工作在boost模式下。
21.短时供电模式，当站内失去直流电源的情况下，仅储能电容发挥作用，其通过二极管d1和开关管s3为站内直流负荷提供电源，而由于储能电容的特性，使得其在供电模式和充电模式间实现无极切换。
22.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。


技术特征：
1.一种基于源荷转换技术的便携式直流不间断电源装置，其特征在于，包括外壳，设置于外壳内部的直流不间断电源电路和设置于外壳外侧的导电触头；所述直流不间断电源电路包括依次连接的锂电池组、双向dc-dc电路、储能电容和外接电路。2.根据权利要求1所述的基于源荷转换技术的便携式直流不间断电源装置，其特征在于，所述双向dc-dc电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、电感、第一功率开关和第二功率开关；所第一电容和第二电容并联连接后，一端与第三电阻的一端、电感的一端分别连接，另一端与第四电阻的一端、第三电容的一端、第二功率开关的一端、第四电容的一端以及第七电阻的一端分别连接；所述第三电阻的另一端与第四电阻的另一端、第三电容的另一端分别连接；所述电感的另一端与第二功率开关的另一端、第一功率开关的一端分别连接；所述第一功率开关管的另一端与第五电阻的一端连接；所述第五电阻、第六电阻、第七电阻依次串联；所述第四电容的另一端与第七电阻的另一端相连。3.根据权利要求2所述的基于源荷转换技术的便携式直流不间断电源装置，其特征在于，所述第一电容、第二电容均采用电解电容。4.根据权利要求1所述的基于源荷转换技术的便携式直流不间断电源装置，其特征在于，所述外接电路包括第一电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一二极管、第二二极管、和第三功率开关；所述第一二极管阳极与储能电容、第一电阻一端分别连接；所述第一二极管阴极与第一电阻另一端、第八电阻一端分别连接；所述第八电阻另一端与第二二极管阴极、第九电阻以及第三功率开关管的控制端；所述第三功率开关管一端与第二二极管的阳极、储能电容的另一端、第九电阻的另一端分别连接；所述第三功率开关管的另一端与第十电阻连接。5.根据权利要求1所述的基于源荷转换技术的便携式直流不间断电源装置，其特征在于，所述导电触头采用带有卡扣的触头。

技术总结
本实用新型涉及一种基于源荷转换技术的便携式直流不间断电源装置，包括外壳，设置于外壳内部的直流不间断电源电路和设置于外壳外侧的导电触头；所述直流不间断电源电路包括依次连接的锂电池组、双向DC-DC电路、储能电容和外接电路。本实用新型能够断开直流空开时，作为补充电源加装于空开下端对直流支路进行供电，即保障直流支路供电的情况下实现直流母线和直流支路的隔离。线和直流支路的隔离。线和直流支路的隔离。


技术研发人员：项宇锴 叶桂中 郑茂华 吴勇海 吕阳欣 章日欣 曹沁婕
受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2022/3/8