直流電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了直流電源系統(tǒng)，屬于新能源領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括：海水電池組件、第一變換器、第二變換器和控制組件；其中，海水電池組件的輸出端分別與第一變換器及第二變換器的輸入端相連，第一變換器與第二變換器的輸出端相互獨(dú)立；控制組件與海水電池組件的輸出端、第一變換器和第二變換器的輸出端以及驅(qū)動(dòng)端相連。本實(shí)用新型通過(guò)由海水電池組件產(chǎn)生電能，并由第一變換器、第二變換器和控制組件對(duì)電能進(jìn)行控制。由于海水電池具有安全性強(qiáng)、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，因而通過(guò)由海水電池組件產(chǎn)生電能，并由第一變換器、第二變換器和控制組件對(duì)電能進(jìn)行控制，從而可以得到平穩(wěn)的電壓，使得直流電源系統(tǒng)的可靠性較高，產(chǎn)生電能的效率較高。
【專利說(shuō)明】直流電源系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及新能源領(lǐng)域，特別涉及一種直流電源系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，電能已經(jīng)成為人們生活中必不可少的一項(xiàng)能源。在一些場(chǎng) 合中，當(dāng)由于某些外界原因斷電時(shí)，需要通過(guò)直流電源系統(tǒng)進(jìn)行供電，以保證相關(guān)設(shè)備正常 工作。特別在大型核電廠、火電廠中，在外部交流電中斷的情況下，通過(guò)直流系統(tǒng)對(duì)相關(guān)電 器設(shè)備的保護(hù)電路、控制回路、信號(hào)回路等二次回路以及不間斷供電系統(tǒng)進(jìn)行供電，是保證 相關(guān)電器設(shè)備安全正常工作的重要環(huán)節(jié)。因此，選擇合理的直流電源系統(tǒng)是保證在斷電的 情況下，能夠繼續(xù)提供電能的關(guān)鍵。
[0003] 相關(guān)技術(shù)中提供了一種直流電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為兩部分，一部分是電池屏，另一 部分是直流屏。電池屏為一個(gè)可以擺放多節(jié)電池的機(jī)柜，使用的電池主要是鉛酸電池。直 流屏主要是由監(jiān)控系統(tǒng)、絕緣監(jiān)測(cè)單元等配電單元構(gòu)成。通過(guò)電池屏產(chǎn)生電能，通過(guò)直流屏 對(duì)產(chǎn)生的電能進(jìn)行控制。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：
[0005] 由于使用的電池為鉛酸電池，而鉛酸電池能量密度較低，使得產(chǎn)生電能的效率較 低。另外，由于在嚴(yán)重的自然災(zāi)害條件下，鉛酸電池中的有害物質(zhì)容易溢出，導(dǎo)致可靠性較 低。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 為了克服相關(guān)技術(shù)中存在效率低、可靠性低的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種直流 電源系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下：
[0007] 第一方面，提供了一種直流電源系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括海水電池組件、第一變換器、 第二變換器和控制組件；
[0008] 其中，所述海水電池組件的輸出端分別與所述第一變換器及所述第二變換器的輸 入端相連，所述第一變換器與所述第二變換器的輸出端相互獨(dú)立；
[0009] 所述控制組件與所述海水電池組件的輸出端、所述第一變換器和所述第二變換器 的輸出端以及驅(qū)動(dòng)端相連。
[0010] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述海水電池組件由至 少一個(gè)海水電池基本單元串并聯(lián)構(gòu)成。
[0011] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制組件由啟動(dòng)邏 輯組件和電壓閉環(huán)控制組件構(gòu)成，所述啟動(dòng)邏輯組件和所述電壓閉環(huán)控制組件順序串聯(lián)。
[0012] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一變換器由晶閘 管、續(xù)流二極管、第一濾波電感和第一支撐電容構(gòu)成，將所述第一支撐電容與所述第一濾波 電感串聯(lián)，所述續(xù)流二極管與串聯(lián)后的所述第一支撐電容和所述第一濾波電感并聯(lián)，再將 連接好的所述續(xù)流二極管、所述第一濾波電感及所述第一支撐電容與所述晶閘管串聯(lián)。
[0013] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二變換器由高頻 變壓器、第二濾波電感、第二支撐電容、至少一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管和至少一個(gè)二極管器 件構(gòu)成，所述絕緣柵雙極型晶體管通過(guò)串并聯(lián)構(gòu)成逆變電路，將所述逆變電路與所述高頻 變壓器的一側(cè)連接；
[0014] 所述二極管器件通過(guò)串并聯(lián)構(gòu)成整流電路，所述整流電路與所述第二濾波電感及 所述第二支撐電容串聯(lián)，將連接好的所述二極管器件、第二濾波電感及所述第二支撐電容 與所述高頻變壓器的另一側(cè)連接。
[0015] 結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中，所述電壓閉環(huán)控制組件由監(jiān)控單元、比例積分控制器和脈沖發(fā)生裝置構(gòu)成，所述監(jiān)控單 元、所述比例積分控制器和所述脈沖發(fā)生裝置順序串聯(lián)。
[0016] 結(jié)合第一方面至第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第 一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一變換器和/或所述第二變換器為升壓型變換 器。
[0017] 結(jié)合第一方面至第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第 一方面的第七種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一變換器和/或所述第二變換器為升降壓型變 換器。
[0018] 結(jié)合第一方面至第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第 一方面的第八種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一變換器和/或所述第二變換器為多重化拓?fù)?變換器。
[0019] 結(jié)合第一方面至第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第 一方面的第九種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一變換器和/或所述第二變換器為高頻隔離變 換器。
[0020] 本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是：
[0021] 由于海水電池具有安全性強(qiáng)、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，因而通過(guò)由海水電池組件產(chǎn)生 電能，并由第一變換器、第二變換器和控制組件對(duì)電能進(jìn)行控制，從而可以得到平穩(wěn)的電 壓，使得直流電源系統(tǒng)的可靠性較高，產(chǎn)生電能的效率較高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需 要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí) 施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。
[0023] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的直流電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的控制組件工作流程示意圖；
[0025] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的第一種電壓閉環(huán)控制組件工作流程示意圖；
[0026] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的第二種電壓閉環(huán)控制組件工作流程示意圖；
[0027] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的一種直流電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新 型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0029] 實(shí)施例一
[0030] 如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種直流電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括海水電池 組件101、第一變換器102、第二變換器103和控制組件104 ;
[0031] 其中，海水電池組件101的輸出端分別與第一變換器102及第二變換器103的輸 入端相連，第一變換器102與第二變換器103的輸出端相互獨(dú)立；
[0032] 控制組件104與海水電池組件101的輸出端、第一變換器102和第二變換器103 的輸出端以及驅(qū)動(dòng)端相連。
[0033] 其中，第一變換器102和第二變換器103各有一個(gè)輸出端，第一變換器102的輸出 端有兩個(gè)分支，分別為第一分支及第二分支，第二變換器103的輸出端也有兩個(gè)分支，分別 為第三分支及第四分支。另外，第一變換器102和第二變換器103還各有一個(gè)驅(qū)動(dòng)端。控 制組件104與第一變換器102的輸出端的第二分支、第二變換器103的輸出端的第三分支、 第一變換器102的驅(qū)動(dòng)端以及第二變換器103的驅(qū)動(dòng)端同時(shí)相連。
[0034] 圖1中，海水電池組件101的輸出端為第一輸出端，第一變換器102的輸出端為第 二輸出端，第二輸出端有兩個(gè)分支，分別為第一分支及第二分支，第二變換器103的輸出端 為第三輸出端，第三輸出端也有兩個(gè)分支，分別為第三分支及第四分支。第一變換器102的 輸入端為第一輸入端，第二變換器103的輸入端為第二輸入端，第一變換器102的驅(qū)動(dòng)端為 第一驅(qū)動(dòng)端，第二變換器103的驅(qū)動(dòng)端為第二驅(qū)動(dòng)端。
[0035] 該直流電源系統(tǒng)的工作原理是：控制組件104采集海水電池組件101的輸出端輸 出的直流電壓、第一變換器102的輸出端輸出的直流電壓與第二變換器103的輸出端輸出 的直流電壓，并對(duì)采集到的直流電壓進(jìn)行處理，獲取驅(qū)動(dòng)脈沖。控制組件104通過(guò)第一變換 器102和第二變換器103對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)端將驅(qū)動(dòng)脈沖輸出給第一變換器102和第二變換器 103,以使受到驅(qū)動(dòng)脈沖作用后的第一變換器102和第二變換器103輸出的直流電壓符合預(yù) 設(shè)要求。
[0036] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的系統(tǒng)，由于海水電池具有安全性強(qiáng)、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)， 因而通過(guò)由海水電池組件產(chǎn)生電能，并由第一變換器、第二變換器和控制組件對(duì)電能進(jìn)行 控制，從而可以得到平穩(wěn)的電壓，使得直流電源系統(tǒng)的可靠性較高，產(chǎn)生電能的效率較高。
[0037] 實(shí)施例二
[0038] 結(jié)合上述實(shí)施例一的內(nèi)容，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種直流電源系統(tǒng)。在具 體實(shí)施時(shí)，以本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直流電源系統(tǒng)包括海水電池組件101、第一變換器 102、第二變換器103和控制組件104為例，則本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直流電源系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)示意圖如圖1所示。
[0039] 其中，海水電池組件101的輸出端分別與第一變換器102及第二變換器103的輸 入端相連，第一變換器102與第二變換器103的輸出端相互獨(dú)立；控制組件104與海水電池 組件101的輸出端、第一變換器102和第二變換器103的輸出端以及驅(qū)動(dòng)端相連。
[0040] 該直流電源系統(tǒng)的工作原理是：控制組件104采集海水電池組件101的輸出端輸 出的直流電壓v d。、第一變換器102的輸出端輸出的直流電壓Vdc;1與第二變換器103的輸出 端輸出的直流電壓V dc;2，并對(duì)采集到的直流電壓進(jìn)行處理，獲取驅(qū)動(dòng)脈沖?？刂平M件104通 過(guò)第一變換器102和第二變換器103對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)端將驅(qū)動(dòng)脈沖輸出給第一變換器102和第 二變換器103,以使受到驅(qū)動(dòng)脈沖作用后的第一變換器102和第二變換器103輸出的直流電 壓符合要求。例如，當(dāng)?shù)谝蛔儞Q器102和第二變換器103輸出的直流電壓達(dá)到了某個(gè)預(yù)定 閾值時(shí)，則確定第一變換器102和第二變換器103輸出的直流電壓符合要求。
[0041] 其中，海水電池組件101作為后備電源，可由至少一個(gè)海水電池基本單元串并聯(lián) 組成，海水電池組件101中海水電池基本單元的個(gè)數(shù)可以由后備電源設(shè)計(jì)的電壓等級(jí)和容 量所決定，本實(shí)施例不對(duì)海水電池組件101中海水電池基本單元的個(gè)數(shù)作具體限定，也不 對(duì)海水電池基本單元串并聯(lián)的方式作具體限定。
[0042] 第一變換器102由晶閘管、續(xù)流二極管、第一濾波電感和第一支撐電容構(gòu)成，并可 采用降壓斬波Buck電路將晶閘管、續(xù)流二極管、第一濾波電感和第一支撐電容進(jìn)行連接。 其中，關(guān)于晶閘管、續(xù)流二極管、第一濾波電感和第一支撐電容之間的連接關(guān)系，本實(shí)施例 對(duì)此不作具體限定，包括但不限于：將第一支撐電容與第一濾波電感串聯(lián)，續(xù)流二極管與串 聯(lián)后的第一支撐電容和第一濾波電感并聯(lián)，最后再將連接好的器件與晶閘管串聯(lián)。通過(guò)根 據(jù)第一組驅(qū)動(dòng)脈沖改變晶閘管在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間，從而能夠?qū)Φ谝蛔儞Q器102 的輸出端輸出的直流電壓V dc;1進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到第一變換器102的輸出端輸出的直流電壓符 合第一預(yù)設(shè)要求。其中，第一預(yù)設(shè)要求可以為某個(gè)預(yù)定閾值，或者誤差范圍等，本實(shí)施例對(duì) 此不作具體限定。
[0043] 第二變換器103由高頻變壓器、第二濾波電感、第二支撐電容、至少一個(gè)IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管）器件和至少一個(gè)二極管器件 構(gòu)成，并可采用雙端橋式隔離變換電路將高頻變壓器、第二濾波電感、第二支撐電容、IGBT 器件和二極管器件進(jìn)行連接。為了便于說(shuō)明高頻變壓器、第二濾波電感、第二支撐電容、 IGBT器件和二極管器件之間的連接關(guān)系，以IGBT器件的數(shù)量為四個(gè)，分別為ΤΙ、T2、T3及 T4,且二極管器件的數(shù)量為四個(gè)，分別為D1、D2、D3及D4為例，關(guān)于高頻變壓器、第二濾波電 感、第二支撐電容、IGBT器件和二極管器件之間的連接關(guān)系，本實(shí)施例對(duì)此不作具體限定， 包括但不限于：T1與T4串聯(lián)，T3與T2串聯(lián)，串聯(lián)后的T1與T4和串聯(lián)后的T3與T2并聯(lián)構(gòu) 成逆變電路，將逆變電路與高頻變壓器的一側(cè)連接，其中，將高頻變壓器的一側(cè)的一端與T1 的發(fā)射極和T4的集電極電連接，將高頻變壓器的一側(cè)的另一端與T3的發(fā)射極和T2的集電 極電連接；D1與D2串聯(lián)，D3與D4串聯(lián)，串聯(lián)后的D1與D2和串聯(lián)后的D3與D4并聯(lián)構(gòu)成整 流電路，將整流電路與高頻變壓器的另一側(cè)連接，其中，將高頻變壓器的另一側(cè)的一端與D1 的陽(yáng)極和D2的陰極電連接，將高頻變壓器的另一側(cè)的另一端與D3的陽(yáng)極和D4的陰極電連 接，另外，整流電路還與第二濾波電感及第二支撐電容串聯(lián)。其中，逆變電路的主要作用為 將直流電變?yōu)榻涣麟姡麟娐返闹饕饔脼閷⒔涣麟娮優(yōu)橹绷麟?。通過(guò)根據(jù)第二組驅(qū)動(dòng) 脈沖改變IGBT器件的開(kāi)關(guān)脈沖，從而能夠?qū)Φ诙儞Q器103的輸出端輸出的直流電壓V dc;2 進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到第二變換器103的輸出端輸出的直流電壓符合第二預(yù)設(shè)要求。其中，第二預(yù) 設(shè)要求也可以為某個(gè)預(yù)定閾值，或者誤差范圍等，本實(shí)施例對(duì)此不作具體限定。
[0044] 其中，第一變換器102和第二變換器103可以為DC/DC (Direct Current/Direct Current，直流/直流）變換器，本實(shí)施例對(duì)此不作具體限定。其中，關(guān)于第一變換器102和 第二變換器103對(duì)應(yīng)的DC/DC變換器的類型，本實(shí)施例對(duì)此也不作具體限定，包括但不限于 如下四種：升壓型DC/DC變換器、升降壓型DC/DC變換器、多重化拓?fù)銬C/DC變換器以及高 頻隔離DC/DC變換器。第一變換器102和第二變換器103對(duì)應(yīng)的DC/DC變換器的類型可以 從上述四種類型中任意進(jìn)行選擇，本實(shí)施例不對(duì)第一變換器102和第二變換器103對(duì)應(yīng)的 DC/DC變換器的類型作具體限定。例如，第一變換器102和第二變換器103可都選擇其中一 種DC/DC變換器類型，或者第一變換器102和第二變換器103選擇其中兩種不同的DC/DC 變換器類型等。
[0045] 控制組件104由啟動(dòng)邏輯組件和電壓閉環(huán)控制組件構(gòu)成，啟動(dòng)邏輯組件用于實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)上層控制系統(tǒng)是否發(fā)出啟動(dòng)指令，若沒(méi)有監(jiān)測(cè)到啟動(dòng)指令，則繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直到監(jiān)測(cè) 到啟動(dòng)指令為止。當(dāng)監(jiān)測(cè)到啟動(dòng)指令時(shí)，判斷第一變換器102輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓 是否大于第一預(yù)設(shè)閾值。若第一變換器102輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓小于第一預(yù)設(shè)閾 值，則采用軟啟動(dòng)模式提升第一變換器102輸出端輸出的直流電壓，直到第一變換器102輸 出端當(dāng)前輸出的直流電壓達(dá)到第一預(yù)設(shè)閾值為止，此時(shí)，通過(guò)電壓閉環(huán)控制組件對(duì)第一變 換器102輸出端的直流電壓實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。若第一變換器102輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓 大于第一預(yù)設(shè)閾值，貝 1J直接通過(guò)電壓閉環(huán)控制組件對(duì)第一變換器102輸出端輸出的直流電 壓實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0046] 啟動(dòng)邏輯組件還用于在監(jiān)測(cè)到啟動(dòng)指令后，判斷第二變換器103輸出端當(dāng)前輸出 的直流電壓是否大于第二預(yù)設(shè)閾值。若第二變換器103輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓小于第 二預(yù)設(shè)閾值，則采用軟啟動(dòng)模式提升第二變換器103輸出端輸出的直流電壓，直到第二變 換器103輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓達(dá)到第二預(yù)設(shè)閾值為止，此時(shí)，通過(guò)電壓閉環(huán)控制組 件對(duì)第二變換器103輸出端輸出的直流電壓實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。若第二變換器103輸出端當(dāng)前 輸出的直流電壓大于第二預(yù)設(shè)閾值，則直接通過(guò)電壓閉環(huán)控制組件對(duì)第二變換器103輸出 端輸出的直流電壓實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0047] 需要說(shuō)明的是，第一預(yù)設(shè)閾值和第二預(yù)設(shè)閾值的數(shù)值可以相同，也可以不同，還可 以根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)定，本實(shí)施例對(duì)此不作具體限定。
[0048] 例如，以控制組件104處理第一變換器102輸出端輸出的直流電壓為例，控制組件 104的工作流程如圖2所不。
[0049] 電壓閉環(huán)控制組件中包括監(jiān)控單元、比例積分控制器以及脈沖發(fā)生裝置。電壓閉 環(huán)控制組件根據(jù)第一變換器102輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓V del及海水電池組件101輸出 端當(dāng)前輸出的直流電壓能得到晶閘管需要的第一組驅(qū)動(dòng)脈沖，根據(jù)第二變換器103輸出端 當(dāng)前輸出的直流電壓V dc;2及海水電池組件101輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓能得到IGBT器 件需要的第二組驅(qū)動(dòng)脈沖。
[0050] 其中，電壓閉環(huán)控制組件得到第一組驅(qū)動(dòng)脈沖的工作原理為：監(jiān)控單元通過(guò)比較 第一變換器102輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓V dc;1與第一設(shè)定值Vdc;#f」，可得到兩者之間的 第一差值。比例積分控制器通過(guò)按照預(yù)設(shè)參數(shù)對(duì)第一差值進(jìn)行調(diào)整，可得到調(diào)整后的第一 差值。脈沖發(fā)生裝置根據(jù)調(diào)整后的第一差值以及海水電池組件101輸出端當(dāng)前輸出的直流 電壓可生成第一組驅(qū)動(dòng)脈沖。需要說(shuō)明的是，第一組驅(qū)動(dòng)脈沖中驅(qū)動(dòng)脈沖的個(gè)數(shù)可根據(jù)晶 閘管的個(gè)數(shù)來(lái)進(jìn)行確定，本實(shí)施例對(duì)此不作具體限定。
[0051] 例如，以晶閘管的個(gè)數(shù)為一個(gè)為例，電壓閉環(huán)控制組件得到第一組驅(qū)動(dòng)脈沖的工 作流程可如圖3所示。其中，AV dcU為第一差值，PI為比例積分控制器，Vd。為海水電池組 件101輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓，g 5為第一組驅(qū)動(dòng)脈沖。需要說(shuō)明的是，由于晶閘管的個(gè) 數(shù)為一個(gè)，因此，第一組驅(qū)動(dòng)脈沖中脈沖的個(gè)數(shù)也為一個(gè)，即為g5。
[0052] 電壓閉環(huán)控制組件得到第二組驅(qū)動(dòng)脈沖的工作原理為：監(jiān)控單元通過(guò)比較第二變 換器103輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓V dc;2與第二設(shè)定值Vdc;，Mf 2，可得到兩者之間的第二差 值。比例積分控制器通過(guò)按照預(yù)設(shè)參數(shù)對(duì)第二差值進(jìn)行調(diào)整，可得到調(diào)整后的第二差值。脈 沖發(fā)生裝置根據(jù)調(diào)整后的第二差值以及海水電池組件101輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓可 生成第二組驅(qū)動(dòng)脈沖。需要說(shuō)明的是，第二組驅(qū)動(dòng)脈沖中驅(qū)動(dòng)脈沖的個(gè)數(shù)可根據(jù)IGBT器件 的個(gè)數(shù)來(lái)進(jìn)行確定，本實(shí)施例對(duì)此不作具體限定。
[0053] 例如，以IGBT器件的個(gè)數(shù)為四個(gè)為例，電壓閉環(huán)控制組件得到第二組驅(qū)動(dòng)脈沖的 工作流程可如圖4所示。其中，Λν& 2為第二差值，PI為比例積分控制器，Vd。為海水電池 組件101輸出端當(dāng)前輸出的直流電壓， gl、g2、g3及g4為第二組驅(qū)動(dòng)脈沖。需要說(shuō)明的是， 由于IGBT器件的個(gè)數(shù)為四個(gè)，因此，第二組驅(qū)動(dòng)脈沖中脈沖的個(gè)數(shù)也為四個(gè)，即分別為 gl、 g2、及 §4。
[0054] 需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例不對(duì)晶閘管、續(xù)流二極管、第一濾波電感和第一支撐電 容、高頻變壓器、第二濾波電感、第二支撐電容、IGBT器件和二極管器件、比例積分控制器以 及脈沖發(fā)生裝置的類型、規(guī)格等具體參數(shù)進(jìn)行限定。
[0055] 例如，以第一變換器102中包含晶閘管T5、續(xù)流二極管D5、第一濾波電感L2和第 一支撐電容C3,第二變換器103中包含第二濾波電感L1、第二支撐電容C2、IGBT器件T1? T4、二極管器件D1?D4為例，直流電源系統(tǒng)中各個(gè)器件的連接關(guān)系如圖5所示。
[0056] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的系統(tǒng)，由于海水電池具有安全性強(qiáng)、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)， 因而通過(guò)由海水電池組件產(chǎn)生電能，并由第一變換器、第二變換器和控制組件對(duì)電能進(jìn)行 控制，從而可以得到平穩(wěn)的電壓，使得直流電源系統(tǒng)的可靠性較高，產(chǎn)生電能的效率較高。
[0057] 上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0058] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)硬件 來(lái)完成，也可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀 存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤(pán)或光盤(pán)等。
[0059] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種直流電源系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括海水電池組件、第一變換器、第二變 換器和控制組件 其中，所述海水電池組件的輸出端分別與所述第一變換器及所述第二變換器的輸入端 相連，所述第一變換器與所述第二變換器的輸出端相互獨(dú)立； 所述控制組件與所述海水電池組件的輸出端、所述第一變換器和所述第二變換器的輸 出端以及驅(qū)動(dòng)端相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述海水電池組件由至少一個(gè)海水電池 基本單元串并聯(lián)構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制組件由啟動(dòng)邏輯組件和電壓閉 環(huán)控制組件構(gòu)成，所述啟動(dòng)邏輯組件和所述電壓閉環(huán)控制組件順序串聯(lián)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變換器由晶閘管、續(xù)流二極管、 第一濾波電感和第一支撐電容構(gòu)成，將所述第一支撐電容與所述第一濾波電感串聯(lián)，所述 續(xù)流二極管與串聯(lián)后的所述第一支撐電容和所述第一濾波電感并聯(lián)，再將連接好的所述續(xù) 流二極管、所述第一濾波電感及所述第一支撐電容與所述晶閘管串聯(lián)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二變換器由高頻變壓器、第二濾 波電感、第二支撐電容、至少一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管和至少一個(gè)二極管器件構(gòu)成，所述絕 緣柵雙極型晶體管通過(guò)串并聯(lián)構(gòu)成逆變電路，將所述逆變電路與所述高頻變壓器的一側(cè)連 接； 所述二極管器件通過(guò)串并聯(lián)構(gòu)成整流電路，所述整流電路與所述第二濾波電感及所述 第二支撐電容串聯(lián)，將連接好的所述二極管器件、第二濾波電感及所述第二支撐電容與所 述高頻變壓器的另一側(cè)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓閉環(huán)控制組件由監(jiān)控單元、比例 積分控制器和脈沖發(fā)生裝置構(gòu)成，所述監(jiān)控單元、所述比例積分控制器和所述脈沖發(fā)生裝 置順序串聯(lián)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變換器和/ 或所述第二變換器為升壓型變換器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變換器和/ 或所述第二變換器為升降壓型變換器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變換器和/ 或所述第二變換器為多重化拓?fù)渥儞Q器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變換器和 /或所述第二變換器為高頻隔離變換器。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK203896190SQ201420193101
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】路平, 全恒立, 周衛(wèi)巍, 于昆, 周倩 申請(qǐng)人:國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院