專利名稱:一種在線活化直流電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種在線活化直流電源，其包括通訊控制模塊、電池活化模塊以及電池模塊，所述電池模塊用于向直流母線供電，所述電池活化模塊與所述電池模塊電性連接用于控制所述電池模塊與所述直流母線斷開連接并對(duì)所述電池模塊進(jìn)行活化，所述通訊控制模塊與所述電池活化模塊電性連接用于根據(jù)預(yù)設(shè)控制信息控制所述電池活化模塊對(duì)所述電池模塊進(jìn)行活化。本實(shí)用新型實(shí)施例的在線活化直流電源具有活化效率高、供電穩(wěn)定性好和使用維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種在線活化直流電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及直流電源的活化，特別是一種在線活化直流電源。

【背景技術(shù)】
[0002]直流電源在變電站、發(fā)電廠等場合作為后備電源使用，起到了至關(guān)重要的作用，直流電源能否可靠運(yùn)行關(guān)系到電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性和安全性。蓄電池尤其是鉛酸蓄電池是直流系統(tǒng)的后備電源，只有當(dāng)現(xiàn)場交流電源失電的情況下才有發(fā)揮后備電源的作用。為了保證蓄電池始終處于滿容量的狀態(tài)，直流電源將一直為蓄電池提供一個(gè)恒定的浮充電流。
[0003]而蓄電池長時(shí)間工作于浮充狀態(tài)且又很少大電流進(jìn)行充放電的機(jī)會(huì)，在蓄電池柵板上會(huì)出現(xiàn)電池極化現(xiàn)象，即在電池的柵板上附著導(dǎo)電性能極差的硫酸鉛晶體。硫酸鉛晶體的形成一方面減少了蓄電池內(nèi)硫酸液體和鉛的數(shù)量，另一方面增加蓄電池內(nèi)部阻值，使蓄電池的電荷容量降低，影響蓄電池的使用性能。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的蓄電池使用到四至五年，蓄電池的容量大幅降低、內(nèi)阻值突然升高。為了使蓄電池的性能充分激發(fā)出來，延長使用時(shí)間，對(duì)蓄電池組進(jìn)行活化。但是因?yàn)樾铍姵卦谙到y(tǒng)中為串聯(lián)使用，如對(duì)蓄電池進(jìn)行活化，需在直流電源母線上先并聯(lián)一組蓄電池組。再將需活化蓄電池組脫離系統(tǒng)，對(duì)原蓄電池組的電池逐個(gè)進(jìn)行活化。因?yàn)橄到y(tǒng)中蓄電池?cái)?shù)量多，活化周期長、直流電源使用費(fèi)用高。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)的直流電源的活化周期長、活化成本高，且可操作性差。
[0006]綜上，如何設(shè)計(jì)一種活化成本低、活化周期短和使用成本低的直流電源是業(yè)界亟需解決的課題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為了解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種在線活化直流電源，通過設(shè)置通訊控制模塊根據(jù)預(yù)設(shè)控制信息控制所述電池活化模塊對(duì)所述電池模塊進(jìn)行活化，而無須將電池模塊一一單獨(dú)拆出進(jìn)行活化，電池模塊的活化效率高，活化周期短，直流電源的使用成本低。
[0008]本實(shí)用新型提供一種在線活化直流電源，其包括通訊控制模塊、電池活化模塊以及電池模塊，所述電池模塊用于向直流母線供電，所述電池活化模塊與所述電池模塊電性連接用于控制所述電池模塊與所述直流母線斷開連接并對(duì)所述電池模塊進(jìn)行活化，所述通訊控制模塊與所述電池活化模塊電性連接用于根據(jù)預(yù)設(shè)控制信息控制所述電池活化模塊對(duì)所述電池模塊進(jìn)行活化。
[0009]優(yōu)選地，其包括交流電源供電模塊和第一變壓模塊，所述交流電源供電模塊通過所述第一變壓模塊與所述直流母線電性連接以對(duì)所直流母線供電，所述電池模塊通過所述第一變壓模塊與所述直流母線電性連接。
[0010]優(yōu)選地，其包括第二變壓模塊，所述第二變壓模塊電性串設(shè)在所述電池模塊與第一變壓模塊之間。
[0011]優(yōu)選地，所述交流電源供電模塊包括濾波電路。
[0012]優(yōu)選地，所述交流電源供電模塊包括功率因素較正電路。
[0013]優(yōu)選地，所述電池活化模塊包括脈沖發(fā)生器。
[0014]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施例的在在線活化直流電源通過設(shè)置通訊控制模塊根據(jù)預(yù)設(shè)控制信息控制電池活化模塊對(duì)相應(yīng)電池模塊進(jìn)行活化，實(shí)現(xiàn)電池模塊的在線活化，無須一一將電池模塊拆出整體電路分別進(jìn)行活化，實(shí)現(xiàn)電池模塊的在線自動(dòng)活化，活化效率高，整個(gè)過程不影響系統(tǒng)供電和維護(hù)使用成本低。
[0015]本實(shí)用新型實(shí)施例的在線活化直流電源具有在線自動(dòng)活化、活化效率高、整個(gè)過程不影響系統(tǒng)供電和使用維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。

【附圖說明】

[0016]圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的在線活化直流電源的結(jié)構(gòu)方框示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的在線活化直流電源的結(jié)構(gòu)方框示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合【附圖說明】

及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)進(jìn)一步說明。
[0019]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型第一實(shí)施例的在線活化直流電源I包括通訊控制模塊11、電池活化模塊13以及電池模塊15。
[0020]通訊控制模塊11對(duì)應(yīng)于所述電池模塊15設(shè)置，通訊控制模塊11與電池活化模塊13電性連接用于根據(jù)預(yù)設(shè)控制信息控制電池活化模塊13對(duì)相應(yīng)電池模塊15進(jìn)行活化。所述預(yù)設(shè)控制信息的生成由直流母線的負(fù)載信息、電池模塊15的活化周期、活化時(shí)間以及單個(gè)電池模塊15的電壓、電流狀態(tài)信息決定，當(dāng)電池模塊15為直流母線提供過多冗余時(shí)，可以根據(jù)冗余信息控制部分需要活化的電池模塊斷開與直流母線的連接并進(jìn)行活化，當(dāng)活化完成后再將活化后的電池模塊15并入直流母線供電，逐步完成所有電池模塊15的活化。
[0021]當(dāng)然，在對(duì)電池模塊15進(jìn)行充電時(shí)也可以控制電池模塊15與充電電路斷開連接，再通過電池活化模塊13實(shí)現(xiàn)對(duì)所有需要活化的電池模塊15進(jìn)行活化。
[0022]多個(gè)電池模塊15通過并聯(lián)連接的方式與直流母線連接并為直流母線提供直流電會(huì)K。
[0023]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施例的在線活化直流電源I中通過設(shè)置通訊控制模塊11根據(jù)預(yù)設(shè)控制信息控制電池活化模塊13對(duì)相應(yīng)電池模塊15進(jìn)行活化，實(shí)現(xiàn)電池模塊15的在線活化，無須一一將電池模塊15拆出整體電路分別進(jìn)行活化，實(shí)現(xiàn)電池模塊15的在線活化，活化效率高，供電穩(wěn)定性好和維護(hù)使用成本低。
[0024]再請(qǐng)參閱圖2，圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的在線活化直流電源的結(jié)構(gòu)方框示意圖。本實(shí)施例的在線活化直流電源2包括通訊控制模塊22、電池活化模塊23、電池模塊24、交流電源供電模塊25、第一變壓模塊26和第二變壓模塊27。
[0025]通訊控制模塊22分別與電池活化模塊23連接，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)控制信息控制電池活化模塊23對(duì)相應(yīng)電池模塊24進(jìn)行活化。
[0026]所述預(yù)設(shè)控制信息的生成由直流母線的負(fù)載信息、電池模塊24的活化周期、活化時(shí)間以及單個(gè)電池模塊24的電壓、電流狀態(tài)信息決定，當(dāng)電池模塊24為直流母線提供過多冗余時(shí)，可以根據(jù)冗余信息控制部分需要活化的電池模塊244斷開與直流母線的連接并進(jìn)行活化，當(dāng)活化完成后再將活化后的電池模塊24并入直流母線供電，逐步完成所有電池模塊24的活化。
[0027]當(dāng)然，在對(duì)電池模塊24進(jìn)行充電時(shí)也可以控制電池模塊24與充電電路斷開連接，再通過電池活化模塊23實(shí)現(xiàn)對(duì)所有需要活化的電池模塊24進(jìn)行活化。
[0028]電池活化模塊23分別與通訊控制模塊22、電池活化模塊23電性連接，用于接收通訊控制模塊22發(fā)送的預(yù)設(shè)控制信息并根據(jù)所述預(yù)設(shè)控制信息對(duì)相應(yīng)需要進(jìn)行活化的電池模塊24進(jìn)行活化。
[0029]電池模塊24與直流母線并聯(lián)連接用于為直流母線提供電能，電池模塊24內(nèi)包括鉛酸蓄電池。
[0030]交流電源供電模塊25通過第一變壓模塊26向直流母線供電。第一變壓模塊26用于將交流電源模塊24的交流電轉(zhuǎn)換成直流電向直流母線供電。第一變壓模塊26內(nèi)設(shè)置有控制開關(guān)，該控制開關(guān)與通訊控制模塊22連接用于實(shí)現(xiàn)通訊控制能第一變壓器與直流母線連接的導(dǎo)通/斷開。當(dāng)通訊控制模塊22接收到預(yù)設(shè)控制信息需要到電池模塊24進(jìn)行活化時(shí)，控制第一變壓模塊26的控制開關(guān)與直流母線斷開連接，當(dāng)電池活化模塊23完成對(duì)電池模塊22的活化后，通訊控制模塊22控制第一變壓模塊26的控制開關(guān)與直流母線導(dǎo)通連接實(shí)現(xiàn)對(duì)直流母線的供電。
[0031]第二變壓模塊27電性串設(shè)在所述電池模塊24與第一變壓模塊26之間。交流電源供電模塊25與第二變壓模塊27電性連接為第二變壓模塊26充電，當(dāng)交流電源供電模塊25停止供電時(shí)，即當(dāng)交流電源供電模塊25停止通過第一變壓模塊26為直流母線提供電能，同時(shí)也停止通過第二變壓模塊27供電為電池模塊24充電時(shí)，電池模塊24通過第二變壓模塊27和第一變壓模塊26為直流母線供電。
[0032]當(dāng)然，第二變壓模塊27內(nèi)同樣設(shè)置有控制開關(guān)，第二變壓模塊27與通訊控制模塊22連接，用于當(dāng)需要對(duì)電池模塊24進(jìn)行活化時(shí)，通訊控制模塊22控制第二變壓模塊27的控制開關(guān)斷開與第一變壓模塊26的連接，而控制電池模塊24與電池活化模塊23連接的導(dǎo)通以實(shí)現(xiàn)通訊控制模塊22控制電池活化模塊23對(duì)電池模塊24進(jìn)行活化，當(dāng)完成電池活化模塊23對(duì)電池模塊24的活化后，通訊控制模塊22控制電池活化模塊23與電池模塊24斷開連接，而同時(shí)控制第二變壓模塊27與電池模塊24導(dǎo)通連接。
[0033]進(jìn)一步的，交流電源供電模塊25包括濾波電路251，即EMI (ElectromagneticInterference, EMI)電路。
[0034]進(jìn)一步的，交流電源供電模塊25包括功率因素較正電路，S卩PFC (PFC, PowerFactor Correct1n)電路 253。
[0035]進(jìn)一步的，電池活化模塊23包括脈沖發(fā)生器231。在一具體實(shí)施例中，脈沖發(fā)生器231發(fā)出高電壓、高頻率的去硫化脈沖，以激發(fā)電池模塊24內(nèi)的硫酸鉛晶體。去硫化脈沖以9kHz的頻率發(fā)出，脈沖的瞬間電壓根據(jù)蓄電池的相關(guān)參數(shù)設(shè)置，其脈沖的瞬間電壓為28V?36V之間，充電脈沖寬度900ms，間隔10ms，放電脈沖寬度50ms，測試開路電壓40ms ；放電脈沖放電電流為3?4.5A。所加的負(fù)脈沖時(shí)間上要很短，是正脈沖的5%，幅度是正脈沖的2倍。通過脈沖發(fā)生器231產(chǎn)生上述高頻脈沖電源，不斷地激發(fā)硫酸鉛晶體，使其分解成硫酸和金屬鉛，使蓄電池的化學(xué)性能得到恢復(fù)，其容量也可以得到最大的恢復(fù)。
[0036]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型第二實(shí)施例的在線直流活化電源2通過通訊控制模塊22根據(jù)預(yù)設(shè)控制信息控制電池活化模塊23實(shí)現(xiàn)對(duì)所要進(jìn)行活化的電池模塊24進(jìn)行活化，當(dāng)活化完成后，控制電池模塊24與直流母線導(dǎo)通連接為直流母線供電，而無須通過人工將需要活化的電池模塊24拆出單獨(dú)進(jìn)行活化，大大提高了電池模塊24的活化效率和電池模塊的使用壽命，也提高了直流母線的供電穩(wěn)定性。
[0037]本實(shí)用新型還提供一種在線活化直流電源系統(tǒng)，其包括系統(tǒng)監(jiān)控模塊和多個(gè)上述的在線活化直流電源1、2，該系統(tǒng)監(jiān)控模塊與直流母線連接用于監(jiān)控直流母線負(fù)載信息的系統(tǒng)監(jiān)控模塊，該系統(tǒng)監(jiān)控模塊根據(jù)所述負(fù)載信息生成預(yù)設(shè)控制信息發(fā)送至需要活化的上述在線直流活化電源1、2的通訊控制模塊，所述通訊控制模塊根據(jù)所述預(yù)設(shè)控制信息控制所述活化模塊對(duì)電池模塊進(jìn)行活化。
[0038]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種在線活化直流電源，其特征在于，其包括通訊控制模塊、電池活化模塊以及電池模塊，所述電池模塊用于向直流母線供電，所述電池活化模塊與所述電池模塊電性連接用于控制所述電池模塊與所述直流母線斷開連接并對(duì)所述電池模塊進(jìn)行活化，所述通訊控制模塊與所述電池活化模塊電性連接用于根據(jù)預(yù)設(shè)控制信息控制所述電池活化模塊對(duì)所述電池模塊進(jìn)行活化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線活化直流電源，其特征在于，其包括交流電源供電模塊和第一變壓模塊，所述交流電源供電模塊通過所述第一變壓模塊與所述直流母線電性連接以對(duì)所直流母線供電，所述電池模塊通過所述第一變壓模塊與所述直流母線電性連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線活化直流電源，其特征在于，其包括第二變壓模塊，所述第二變壓模塊電性串設(shè)在所述電池模塊與第一變壓模塊之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在線活化直流電源，其特征在于，所述交流電源供電模塊包括濾波電路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的在線活化直流電源，其特征在于，所述交流電源供電模塊包括功率因素較正電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線活化直流電源，其特征在于，所述電池活化模塊包括脈沖發(fā)生器。
【文檔編號(hào)】H02J7-00GK204290377SQ201420716477
【發(fā)明者】周賢培, 李賓皚, 李超群, 安益, 李峰, 穆松, 葉軍, 蔡光宗, 施婕, 劉強(qiáng), 楊燕軍, 喬歆慧, 謝永剛, 楊思安, 陳磊 [申請(qǐng)人]國網(wǎng)上海市電力公司, 上海電力設(shè)計(jì)院有限公司, 國網(wǎng)上海市電力公司浦東供電公司, 深圳市泰昂能源科技股份有限公司