備電調(diào)峰系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種備電調(diào)峰系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通信用高壓直流供電系統(tǒng)是一種新型的直流不間斷供電系統(tǒng)，其中高壓是相對(duì)于傳統(tǒng)的48V直流通信電源而言。
[0003]相關(guān)技術(shù)中，高壓直流供電系統(tǒng)主要由多個(gè)獨(dú)立的整流模塊、鉛酸蓄電池、配電單元以及列頭柜等組成。正常工作狀態(tài)下，整流模塊將交流配電源輸出的380V交流電轉(zhuǎn)換為240V或以上的高壓直流電，經(jīng)直流配電單元給通訊設(shè)備供電，同時(shí)給鉛酸蓄電池充電；當(dāng)交流電源出現(xiàn)故障時(shí)，由鉛酸蓄電池放電為通訊設(shè)備供電。
[0004]由于高壓直流供電系統(tǒng)采用多個(gè)獨(dú)立的整流模塊并聯(lián)，因此維護(hù)不方便。而且鉛酸蓄電池的容量小，重量大，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，并且使用壽命短，無(wú)法滿足較長(zhǎng)時(shí)間的后備供電需求，給后期維護(hù)和拓展使用帶來(lái)不便。因此，需要對(duì)高壓直流供電系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種通過(guò)匯流柜對(duì)多個(gè)DC/DC變換器的輸出和電池裝置的輸出進(jìn)行匯流以供給用電負(fù)載的備電調(diào)峰系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種備電調(diào)峰系統(tǒng)，包括:供電裝置，所述供電裝置包括將來(lái)自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電的整流器和多個(gè)DC/DC變換器，所述多個(gè)DC/DC變換器分別與所述整流器相連；電池裝置；匯流柜，所述匯流柜分別與所述多個(gè)DC/DC變換器和所述電池裝置相連，所述匯流柜用以對(duì)所述多個(gè)DC/DC變換器的輸出和所述電池裝置的輸出分別進(jìn)行匯流，以供給用電負(fù)載。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的備電調(diào)峰系統(tǒng)，來(lái)自電網(wǎng)的交流電經(jīng)供電裝置整流變壓后，通過(guò)匯流柜匯流以輸出滿足負(fù)荷需求的直流電給用電負(fù)載供電，同時(shí)對(duì)電池裝置充電，由于匯流柜的存在，使得備電調(diào)峰系統(tǒng)能夠滿足較大電流負(fù)荷需求，并且可以通過(guò)對(duì)DC/DC變換器的控制實(shí)現(xiàn)電壓范圍為200-700V的直流電輸出，以滿足不同用電負(fù)載的電壓需求，同時(shí)DC/DC變換器能夠在一定程度上起到平滑紋波的作用，提高了直流電的電能質(zhì)量。
[0008]具體地，所述多個(gè)DC/DC變換器并聯(lián)連接在所述整流器和所述匯流柜之間。
[0009]具體地，所述電池裝置包括由磷酸鐵鋰電池構(gòu)成的電池組和電池管理器，所述電池管理器用以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述電池組的狀態(tài)信息。
[0010]具體地，上述的備電調(diào)峰系統(tǒng)還包括通訊裝置，所述通訊裝置與上層監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊以將所述備電調(diào)峰系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息上傳到所述上層監(jiān)控系統(tǒng)。
[0011]具體地，所述備電調(diào)峰系統(tǒng)的運(yùn)行模式包括市電供電模式、削峰填谷模式和備電模式，其中，當(dāng)所述備電調(diào)峰系統(tǒng)運(yùn)行在所述市電供電模式時(shí)，所述整流器、所述多個(gè)DC/DC變換器、所述匯流柜和所述用電負(fù)載形成第一供電回路以給所述用電負(fù)載供電，所述整流器、所述多個(gè)DC/DC變換器、所述匯流柜和所述電池裝置形成第二供電回路以給所述電池裝置充電。
[0012]進(jìn)一步地，當(dāng)所述備電調(diào)峰系統(tǒng)運(yùn)行在所述削峰填谷模式時(shí)，所述電網(wǎng)供電正常，并在負(fù)荷用電高峰階段，將所述電網(wǎng)斷開，所述供電裝置停止工作，所述電池裝置進(jìn)行放電以給所述用電負(fù)載供電。
[0013]具體地，當(dāng)所述備電調(diào)峰系統(tǒng)運(yùn)行在所述備電模式時(shí)，所述電網(wǎng)斷電，所述供電裝置停止工作，所述電池裝置進(jìn)行放電以給所述用電負(fù)載中的預(yù)設(shè)負(fù)載供電。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的備電調(diào)峰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的備電調(diào)峰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的備電調(diào)峰系統(tǒng)運(yùn)行于市電供電模式時(shí)的能量流向圖。
[0017]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的削峰填谷的示意圖。
[0018]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的備電調(diào)峰系統(tǒng)運(yùn)行于削峰填谷模式時(shí)的能量流向圖。
[0019]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的備電調(diào)峰系統(tǒng)運(yùn)行于備電模式時(shí)的能量流向圖。
[0020]附圖標(biāo)記:供電裝置10、整流器11、第一 DC/DC變換器121、第二 DC/DC變換器122、...、第n DC/DC變換器12η、電池裝置20、電池組21、電池管理器22、匯流柜30、第一可控開關(guān)Κ1、第二可控開關(guān)Κ2、第三可控開關(guān)Κ3、第一選擇開關(guān)Κ21、第二選擇開關(guān)Κ22、…、第η選擇開關(guān)Κ2η。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0022]下面參照附圖來(lái)描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例提出的備電調(diào)峰系統(tǒng)。
[0023]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的備電調(diào)峰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該備電調(diào)峰系統(tǒng)包括:供電裝置10、電池裝置20和匯流柜30。
[0024]其中，供電裝置10包括將來(lái)自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電的整流器11和多個(gè)DC/DC變換器，多個(gè)DC/DC變換器分別與整流器11相連，匯流柜30分別與多個(gè)DC/DC變換器和電池裝置20相連，匯流柜30用以對(duì)多個(gè)DC/DC變換器的輸出和電池裝置20的輸出分別進(jìn)行匯流，以供給用電負(fù)載。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，多個(gè)DC/DC變換器并聯(lián)連接在整流器11和匯流柜30之間。
[0026]具體而言，多個(gè)DC/DC變換器可以包括第一 DC/DC變換器121、第二 DC/DC變換器122、...、第n DC/DC變換器12η，其中，η為正整數(shù)。正常工作狀態(tài)下，整流器11將來(lái)自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為第一直流電后，通過(guò)DC/DC變換器輸出如240V的直流電給用電負(fù)載供電，但是由于單個(gè)DC/DC變換器的最大輸出電流值是一定的，因此為了能夠滿足更大電流負(fù)荷需求，可以采用多個(gè)DC/DC變換器并聯(lián)的方式，并通過(guò)匯流柜30匯流后給用電負(fù)載供電，其中，在給用電負(fù)載供電的同時(shí)，還給電池裝置20進(jìn)行充電，其充電方式可以為浮充方式。
[0027]可以理解的是，可以通過(guò)對(duì)DC/DC變換器的控制實(shí)現(xiàn)電壓范圍為200-700V的直流電輸出，以滿足不同用電負(fù)載的電壓需求，同時(shí)DC/DC變換器能夠在一定程度上起到平滑紋波的作用，提高了直流電的電能質(zhì)量。另外，由于供電裝置10采用一體化方式實(shí)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的采用多個(gè)獨(dú)立的整流模塊并聯(lián)使用相比，線路連接數(shù)量減少，可靠性高且維護(hù)方便。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，電池裝置20包括由磷酸鐵鋰電池構(gòu)成的電池組21和電池管理器22，電池管理器22用以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組21的狀態(tài)信息。
[0029]具體而言，電池組21可以由一定數(shù)量的磷酸鐵鋰蓄電池串并聯(lián)組成，電池管理器22實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組21的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、絕緣監(jiān)測(cè)、運(yùn)行控制、均衡管理、保護(hù)報(bào)警以及通訊等功能，通過(guò)對(duì)電池組21的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以保證系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。其中，在正常工作狀態(tài)下，電池裝置20作為能量存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠獨(dú)立地在供電裝置10的配合下完成對(duì)電池組21的充電；當(dāng)市電掉電時(shí)，供電裝置10停止輸出，電池裝置20作為后備電源輸出以給用電負(fù)載供電；當(dāng)出現(xiàn)用電高峰時(shí)，電池裝置20和用電負(fù)載構(gòu)成放電回路，直接為用電高峰時(shí)段的用電負(fù)載供電，以對(duì)電網(wǎng)起到削峰填谷作用，緩解供電壓力。
[0030]由于鉛酸蓄電池具有比能低，即每公斤所存儲(chǔ)的電能低，使用壽命短，電池維護(hù)更換頻繁等缺點(diǎn)，而磷酸鐵鋰蓄電池相比鉛酸蓄電池具有更高的比容，且技術(shù)成熟、安全、經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保、超長(zhǎng)壽命(是鉛酸蓄電池使用壽命的2倍以上，有效減少了蓄電池更換次數(shù)，節(jié)省了后期的維護(hù)成本)、無(wú)記憶效應(yīng)的高可靠性，因此，在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，可以采用磷酸鐵鋰蓄電池替代傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池。另外，電池管理器22采用三級(jí)管理，即按照單體電池、電池模塊和電池組三個(gè)等級(jí)進(jìn)行管理，具有靈活、可靠，便于擴(kuò)展升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)。
[0031]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，上述的備電調(diào)峰系統(tǒng)還包括通訊裝置(圖中未具體示出)，通訊裝置與上層監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊以將備電調(diào)峰系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息上傳到上層監(jiān)控系統(tǒng)。
[0032]具體而言，如圖2所示，上述的備電調(diào)峰系統(tǒng)還可包括配電裝置，其中配電裝置可以包括第一可控開關(guān)Kl、第二可控開關(guān)K2、第三可控開關(guān)K3、第一選擇開關(guān)K21、第二選擇開關(guān)K22、…、第η選擇開關(guān)Κ2η，第一可控開關(guān)Kl和第二可控開關(guān)Κ2可以為斷路器，第三可控開關(guān)Κ3可以為隔離開關(guān)，第一選擇開關(guān)Κ21、第二選擇開關(guān)Κ22、…、第η選擇開關(guān)Κ2η可以為繼電器。通過(guò)控制配電裝置中可控開關(guān)和/或選擇開關(guān)以保證整個(gè)系統(tǒng)的電力供應(yīng)，同時(shí)通訊裝置與上層監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊以將備電調(diào)峰系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息上傳到上層監(jiān)控系統(tǒng)，上層監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)備電調(diào)峰系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息如電池組21的剩余電量信息，通過(guò)控制可控開關(guān)和/或選擇開關(guān)以實(shí)現(xiàn)備電調(diào)峰系統(tǒng)運(yùn)行模式的自動(dòng)控制。
[0033]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，備電調(diào)峰系統(tǒng)的運(yùn)行模式包括市電供電模式、削峰填谷模式和備電模式，其中，如圖3所示，當(dāng)備電調(diào)峰系統(tǒng)運(yùn)行在市電供電模式時(shí)，整流器11、