專利名稱：一種變電站直流電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變電站直流電源系統(tǒng)，也稱為變電站后備電源，它提供了一 種用鋰離子電池作為電源的變電站直流系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能免維護(hù)直流電源屏，簡(jiǎn)稱直流屏，通用型號(hào)為)(DZD，而直流屏就是用來(lái)供應(yīng)這 種直流電源的。發(fā)電廠和變電站中的電力操作電源現(xiàn)今采用的都是直流電源，它為控制負(fù) 荷和動(dòng)力負(fù)荷以及直流事故照明負(fù)荷等提供電源，是當(dāng)代電力系統(tǒng)控制、保護(hù)的基礎(chǔ)。直流 屏由交配電單元、充電模塊單元、降壓硅鏈單元、直流饋電單元、配電監(jiān)控單元、監(jiān)控模塊單 元及絕緣監(jiān)測(cè)單元組成。主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)中小型發(fā)電廠、水電站、各類變電站，和其他 使用直流設(shè)備的用戶(如石化、礦山、鐵路等)，適用于開(kāi)關(guān)分合閘及二次回路中的儀器、儀 表、繼電保護(hù)和故障照明等場(chǎng)合。現(xiàn)有直流屏中所采用的蓄電池為鉛酸蓄電池和鎳鎘蓄電池，鉛酸蓄電池具有爆 炸、漏液腐蝕、鉛、硫酸環(huán)境污染、維護(hù)量大、使用壽命短的等缺點(diǎn)，而鎳鎘蓄電池使用壽命 略高于鉛酸蓄電池，但鎳鎘蓄電池維護(hù)極其繁瑣，需要配置電解液和更換電解液，同時(shí)廢棄 的電解液還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，需特殊處理。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型采用綠色環(huán)保的鋰離子蓄電池替換鉛酸蓄電池和鎳鎘蓄電池，避免直 流屏在使用中因蓄電池爆炸、漏液引起的安全事故及減少設(shè)備對(duì)環(huán)境的污染及延長(zhǎng)蓄電池 的使用壽命。安全可靠、不爆炸的蓄電池蓄電池的產(chǎn)品定型試驗(yàn)要包含針刺、跌落、擠 壓、震動(dòng)、撞擊、火燒及短路等試驗(yàn)，蓄電池不爆炸不起明火。循環(huán)壽命更長(zhǎng)，高于80%放電 率的情況下可達(dá)到3000次使用壽命，鋰離子蓄電池的能量密度高，同容量下體積更小、重 量更輕，減少直流系統(tǒng)的占地面積。環(huán)保。具體的技術(shù)方案為一種變電站直流電源系統(tǒng)，包括充電模塊和鋰離子電池，所述充電模塊輸入端連 接變電站交流系統(tǒng)交流輸出，所述充電模塊輸出端連接所述鋰離子電池輸入端，所述鋰離 子電池輸出端連接負(fù)載。其還包括能量平衡電路，所述能量平衡電路包括電壓監(jiān)測(cè)電路、充 電機(jī)和鋰電池組管理單元，所述電壓監(jiān)測(cè)電路連接所述鋰電池組的每一個(gè)鋰電池，所述電 壓監(jiān)測(cè)電路輸出監(jiān)測(cè)信號(hào)至所述鋰電池組管理單元，所述鋰電池組管理單元連接控制所述 充電機(jī)，所述充電機(jī)分別與所述鋰電池組的每一個(gè)鋰電池連接。將鋰蓄電池應(yīng)用于變電站 直流電源系統(tǒng)中，取代原有不環(huán)保的鉛酸蓄電池和鎳鎘蓄電池。充電模塊，充電電壓及電流 針對(duì)鋰離子電池組；分布式充電機(jī)針對(duì)每個(gè)鋰離子電池單體。充電模塊針對(duì)整組電池充電， 并讓電池組任一單體電池電壓不超過(guò)上限值，分布式充電機(jī)針對(duì)沒(méi)達(dá)到充電電壓上限值的 單體電池補(bǔ)充電，充模塊與分布式充電機(jī)共同讓每個(gè)單體電池端電壓一至、均衡、滿足充電 要求。[0007]所述鋰離子電池充電電壓為3. 25V-4. 2V之間，浮充電壓為3. 2V_4. 2V之間，防 止鋰電池?fù)p壞。本實(shí)用新型一種優(yōu)選方案為所述鋰離子電池為68節(jié)，輸出220V電壓。本實(shí)用新型另一種優(yōu)選方案為所述鋰離子電池為34節(jié)，輸出IlOV電壓。所述鋰電池為磷酸鐵鋰電池及所有的鋰離子電池。本實(shí)用新型目的為保護(hù)環(huán)境、減少直流屏系統(tǒng)在生產(chǎn)制造、使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的 污染，提高系統(tǒng)安全性、可靠性、更優(yōu)越的供電能力及減少占地面積。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)實(shí)施例來(lái)描述本實(shí)用新型，應(yīng)該指出的是，所列舉的實(shí)施例不應(yīng)理解對(duì) 實(shí)用新型的限制。如圖1所示，一種變電站直流電源系統(tǒng)，包括充電模塊和鋰電池，所述充電模塊輸 入端連接變電站交流系統(tǒng)輸出，所述充電模塊輸出端連接所述鋰電池輸入端，所述鋰電池 輸出端連接負(fù)載。將鋰蓄電池應(yīng)用于變電站交直流電源系統(tǒng)中，取代原有不環(huán)保的鉛酸蓄 電池和鎳鎘蓄電池。主充電模塊，充電電壓及電流針對(duì)鋰離子電池組；分布式充電機(jī)針對(duì)每 個(gè)鋰離子電池單體。主充電模塊針對(duì)整組電池充電，并讓電池組任一單體電池電壓不超過(guò) 上限值，分布式充電機(jī)針對(duì)沒(méi)達(dá)到充電電壓上限值的單體電池補(bǔ)充電，主充模塊與分布式 充電機(jī)共同讓每個(gè)單體電池端電壓一至、均衡、達(dá)到要求。所述鋰電池充電電壓為3. 25V-4. 2V之間，浮充電壓為3. 2V_4. 2V之間，防止鋰 電池?fù)p壞。所述鋰電池為68節(jié)，輸出220V電壓。所述鋰電池為鐵鋰電池。鉛酸蓄電池與鋰離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比。鉛酸電池能量密度wh/L :65，功率密度wh/kg :35，循環(huán)壽命(次)400，優(yōu)點(diǎn)1、高可靠性；2、價(jià)格低；3、歷史悠久、工藝成熟；4、可密封；5、一致性好。缺點(diǎn)1、生產(chǎn)、使用對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染；2、能量密度低，體積、重量大；3、過(guò)充過(guò) 放性能弱；4、低溫影響輸出。鋰離子動(dòng)力電池能量密度wh/L :180，功率密度wh/kg 160，循環(huán)壽命(次)5000，優(yōu)點(diǎn)1、高安全、可靠性強(qiáng)；2、永無(wú)記憶，允許過(guò)充過(guò)放；3、生產(chǎn)、使用過(guò)程無(wú)污 染環(huán)境；4、能量、功率密度極高，可回收再造，循環(huán)壽命及長(zhǎng)，體積重量小；5、耐高低溫充放 H1^ ο缺點(diǎn)1、技術(shù)、工藝沒(méi)有鉛酸電池成熟；2、蓄電池一致性較鉛酸電池低。磷酸鐵鋰電池是一種高安全可靠的蓄電池，由于磷酸鐵鋰電池本身具有耐高溫， 適宜快速充電，循環(huán)壽命長(zhǎng)，電池組一致性充放電十分優(yōu)秀，工作電壓高、體積小、儲(chǔ)能密度高、響應(yīng)速度快、永無(wú)記憶、使用壽命大于25年以上，并且生產(chǎn)、使用過(guò)程無(wú)污染環(huán)境。標(biāo)稱容量工作電壓充電(上限)4. OV-4. 2V，浮充3. 2V-4. 2V，放電(下限)2. 8V-2. OV ；最大充電電流彡3CA最大放電電流恒電流彡3CA，脈沖式彡20CA ；標(biāo)準(zhǔn)充放電電流0. 5CA ；循環(huán)壽命(80D0D%)彡3000 次，(70D0D%)彡 5000 次；殼體耐溫性彡200°C ；適應(yīng)環(huán)境充電-45 V 85 °C，放電-45 V 85 °C ；自放電率(月)彡3% (月)。本實(shí)施例目的為保護(hù)環(huán)境、減少直流屏系統(tǒng)在生產(chǎn)制造、使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污 染，提高系統(tǒng)安全性、可靠性、更優(yōu)越的供電能力及減少占地面積。顯然，上述內(nèi)容只是為了說(shuō)明本實(shí)用新型的特點(diǎn)，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有 關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型在相應(yīng)的技術(shù)領(lǐng)域做出的變化應(yīng)屬于本實(shí)用 新型的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求1.一種變電站直流電源系統(tǒng)，其特征在于包括充電模塊和鋰電池組，所述充電模塊 輸入端連接變電站交流系統(tǒng)輸出，所述充電模塊輸出端連接所述鋰離子電池組，所述鋰電 池組輸出端連接負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站直流電源系統(tǒng)，其特征還在于其還包括能量平 衡電路，所述能量平衡電路包括電壓監(jiān)測(cè)電路、充電機(jī)和鋰電池組管理單元，所述電壓監(jiān)測(cè) 電路連接所述鋰電池組的每一個(gè)鋰電池，所述電壓監(jiān)測(cè)電路輸出監(jiān)測(cè)信號(hào)至所述鋰電池組 管理單元，所述鋰電池組管理單元連接控制所述充電機(jī)，所述充電機(jī)分別與所述鋰電池組 的每一個(gè)鋰電池連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站直流電源系統(tǒng)，其特征還在于所述鋰電池組的 鋰電池充電電壓為3. 25V-4. 2V之間，浮充電壓為3. 2V-4. 2V之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種變電站直流電源系統(tǒng)，其特征還在于所述鋰電池組的 鋰電池為68節(jié)，輸出220V電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種變電站直流電源系統(tǒng)，其特征還在于所述鋰電池組的 鋰電池為34節(jié)，輸出IlOV電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變電站直流電源系統(tǒng)，其特征還在于所述鋰電池組為 鐵鋰電池組。
專利摘要一種變電站直流電源系統(tǒng)，包括充電模塊和鋰電池，所述充電模塊輸入端連接變電站直流系統(tǒng)交流輸出，所述充電模塊輸出端連接所述鋰電池輸入端，所述鋰電池輸出端連接負(fù)載。主充電模塊，充電電壓及電流針對(duì)鋰離子電池組；分布式充電機(jī)針對(duì)每個(gè)鋰離子電池單體。主充電模塊針對(duì)整組電池充電，并讓電池組任一單體電池電壓不超過(guò)上限值，分布式充電機(jī)針對(duì)沒(méi)達(dá)到充電電壓上限值的單體電池補(bǔ)充電，主充模塊與分布式充電機(jī)共同讓每個(gè)單體電池端電壓一至、均衡、滿足充電要求。本實(shí)用新型目的為保護(hù)環(huán)境、減少直流屏系統(tǒng)在生產(chǎn)制造、使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染，提高系統(tǒng)安全性、可靠性、更優(yōu)越的供電能力及減少占地面積。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201918746SQ201020577120
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者張 雄, 楊忠亮, 梁云龍, 陳耀榮 申請(qǐng)人:深圳市盈九州實(shí)業(yè)有限公司