專利名稱：電力用交直流一體化電源設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電力用交直流一體化電源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及電力用電源設(shè)備，尤其涉及一種電力用交直流一體化電源設(shè)備。
技術(shù)背景[0002]變電站用電由交流系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、UPS不間斷電源系統(tǒng)、通信電源系統(tǒng)組成。一直以來，變電站用電交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)、UPS不間斷電源系統(tǒng)、通信電源系統(tǒng)為分布式獨立系統(tǒng)。由不同的供應(yīng)商生產(chǎn)、安裝，供電系統(tǒng)也分配不同的專業(yè)人員進行管理。這樣給變電站用電交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)的設(shè)計、制造和運行管理等帶來諸多問題，如站用電源難以實現(xiàn)系統(tǒng)管理，經(jīng)濟性較差，可靠性受到影響等。[0003]綜上可知，現(xiàn)有的電力用電源設(shè)備在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進和創(chuàng)新。實用新型內(nèi)容[0004]針對上述的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種電力用交直流一體化電源設(shè)備，其具有較高的智能化程度和可靠性。[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種電力用交直流一體化電源設(shè)備，所述一體化電源設(shè)備連接一監(jiān)控系統(tǒng)，所述一體化電源設(shè)備包括[0006]用于切換交流供電線路的切換開關(guān)；[0007]用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的充電單元；[0008]用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的逆變電源；[0009]用于將直流進行電壓轉(zhuǎn)換的通信電源；[0010]用于儲存電量的儲電單元；[0011]用于與監(jiān)控系統(tǒng)通信的通信模塊。[0012]根據(jù)本實用新型的交直流一體化電源設(shè)備，所述切換開關(guān)為三位置切換開關(guān)ATS。[0013]根據(jù)本實用新型的交直流一體化電源設(shè)備所述通信模塊具有人機交互界面。[0014]根據(jù)本實用新型的交直流一體化電源設(shè)備還包括交流母線和直流母線，所述切換開關(guān)連接所述交流母線，所述充電單元連接于所述交流母線的直流母線之間。[0015]根據(jù)本實用新型的交直流一體化電源設(shè)備所述通信電源與所述儲電單元均連接于所述直流母線。[0016]根據(jù)本實用新型的交直流一體化電源設(shè)備所述儲電單元為蓄電池組。[0017]本實用新型通過在一體化電源設(shè)備電路中設(shè)置切換開關(guān)使其可以方便的自動切換供電線路，同時設(shè)置充電單元和逆變電源，使電源可以方便的實現(xiàn)交直流之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)交流供電線路發(fā)生異常時轉(zhuǎn)換為儲電單元供電，同時本實用新型的電源設(shè)備還通過通信口和通信模塊與外部的監(jiān)控系統(tǒng)進行連接通信，其可以接收并執(zhí)行監(jiān)控系統(tǒng)的指令。借此，本實用新型的一體化電源設(shè)備具有較高的智能化程度及可靠性。


[0018]圖1是本實用新型一體化電源設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖2是本實用新型一實施例的一體化電源設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0020]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0021]參見圖1，本實用新型提供了一種電力用一體化電源設(shè)備100，其連接一監(jiān)控系統(tǒng) 200，一體化電源設(shè)備100包括[0022]切換開關(guān)10，用于切換交流供電線路。實際應(yīng)用中的一體化電源設(shè)備100具有兩條交流供電線路，且這兩條線路均與要換開關(guān)連接，正常狀態(tài)下，其中一條線路供電，如果該線路發(fā)生異常，則切換開關(guān)自動切換到另一條線路進行供電。[0023]充電單元20，用于將交流電轉(zhuǎn)換為220V直流電，然后經(jīng)隔離二極管隔離后輸出， 輸出的直流電一方面為負載提供正常的工作電流，另一方面給儲電單元50充電。[0024]逆變電源30，用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，其具體由輸入、輸出隔離變壓器、整流器、逆變器、靜態(tài)開關(guān)、手動維修旁路開關(guān)、饋線開關(guān)以及電纜等組成，具有防止過負荷及外部短路的保護功能。[0025]通信模塊40，與外部監(jiān)控系統(tǒng)200連接，該通信模塊40具有一液晶漢顯人機交互界面，用于與監(jiān)控系統(tǒng)200通信，并可以接收和執(zhí)行監(jiān)控系統(tǒng)200的指令。[0026]儲電單元50，用于在一體化電源設(shè)備100正常工作時儲存電量，待兩條交流供電線路均異常時為負載供電。[0027]通信電源80，用于直流電壓的轉(zhuǎn)換。本實用新型的通信電源80可以將220V或 IlOV直流電轉(zhuǎn)換為48V直流電。[0028]圖2是本實用新型一具體實施例提供的一體化電源設(shè)備100的電路結(jié)構(gòu)圖，該實施例中，通信電源80將直流電源進行轉(zhuǎn)換，并為設(shè)備提供48V直流電源。一體化電源設(shè)備 100包括交流母線60和直流母線70，切換開關(guān)10為三位置切換開關(guān)ATS，且該切換開關(guān)10 連接交流母線60，當(dāng)供電線路發(fā)生故障時該切換開關(guān)會自動投切，當(dāng)然該ATS也具有手動操作功能。充電單元20采用CAV22010系列風(fēng)自冷一體模塊，其通過兩路交流輸入，具有超寬的電壓輸入范圍，電網(wǎng)適用性強，可用于環(huán)境相對惡劣的場所。該充電單元20連接在交流母線60和直流母線70之間，其可以帶電插拔，使在線維護方便快捷。[0029]本實施例中，逆變電源30具有防止過負荷及外部短路的保護功能，其輸入回路中有涌流抑制功能。每臺逆變電源30采用兩路站用交流輸入、一路直流輸入，且兩臺逆變電源30的直流輸入采用相同的直流母線70輸入，共用直流系統(tǒng)蓄電池。[0030]通信電源80連接于直流母線，其具有輸出短路延時保護功能，且延時時間可調(diào)， 并保證任一饋線短路或過載時由饋線開關(guān)可靠動作切除故障，避免因一路饋線短路引起通信電源迅速過流保護造成所有負荷停電問題。[0031 ] 儲電單元50為蓄電池組，其連接于直流母線70，可以儲存電量，若雙路電源均發(fā)生異常，則充電單元20停止工作，由蓄電池組給負載供電。[0032]下面根據(jù)圖2具體說明本實用新型的工作過程。[0033]當(dāng)電源設(shè)備100的交流輸入正常時，兩路交流輸入經(jīng)ATS自動切換開關(guān)30選擇一路電源輸入，通過交流配電單元給各個充電模塊供電。充電單元20將三相交流電轉(zhuǎn)換為 220V/110V的直流電，經(jīng)隔離二極管(圖中未示)隔離后輸出，一方面給儲電單元50充電， 另一方面給負載提供正常工作電流。[0034]當(dāng)交流輸入有一路停電或異常時，能自動切換到另一路正常工作，如果雙路交流輸入均異常，充電單元20停止工作，由蓄電池給負載供電。監(jiān)控系統(tǒng)200監(jiān)測蓄電池電壓、 放電時間，當(dāng)電池放電到設(shè)定的欠壓值時，監(jiān)控200告警，交流輸入恢復(fù)正常以后，充電單元20對蓄電池充電。[0035]監(jiān)控系統(tǒng)200采用集散方式對一體化電源設(shè)備100進行監(jiān)測和控制，充電單元的運行參數(shù)由內(nèi)部監(jiān)控電路采集處理，然后通過串行通訊口和通信模塊把數(shù)據(jù)傳給監(jiān)控系統(tǒng) 200，由監(jiān)控系統(tǒng)200統(tǒng)一處理后，顯示在液晶屏上。同時可通過人機交互操作方式對電源設(shè)備100進行設(shè)置和控制，若有需要還可接入遠程監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)200還能對每個充電單元20進行均/浮充控制，限流控制等，以保證電池的正常充電，延長電池壽命。[0036]綜上所述，本實用新型通過在一體化電源設(shè)備電路中設(shè)置切換開關(guān)使其可以方便的自動切換供電線路，同時設(shè)置充電單元逆變電源和通信電源，使電源可以方便的實現(xiàn)交直流和直流與直流之間的轉(zhuǎn)換。當(dāng)交流供電線路發(fā)生異常時，儲電單元可進行供電，同時本實用新型的電源設(shè)備還通過通信模塊與外部的監(jiān)控系統(tǒng)進行連接通信，其可以接收并執(zhí)行監(jiān)控系統(tǒng)的指令。借此，本實用新型的一體化電源設(shè)備具有較高的智能化程度及可靠性。[0037]當(dāng)然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種電力用交直流一體化電源設(shè)備，所述一體化電源設(shè)備連接一監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述一體化電源設(shè)備包括用于切換交流供電線路的切換開關(guān)；用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的充電單元；用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的逆變電源；用于將直流進行電壓轉(zhuǎn)換的通信電源；用于與所述監(jiān)控系統(tǒng)通信的通信模塊；用于儲存電量的儲電單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流一體化電源設(shè)備，其特征在于，所述切換開關(guān)為三位置切換開關(guān)ATS。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流一體化電源設(shè)備，其特征在于，所述通信模塊具有人機交互界面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流一體化電源設(shè)備，其特征在于，還包括交流母線和直流母線，所述切換開關(guān)連接所述交流母線，所述充電單元連接于所述交流母線的直流母線之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交直流一體化電源設(shè)備，其特征在于，所述通信電源與所述儲電單元均連接于所述直流母線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流一體化電源設(shè)備，其特征在于，所述儲電單元為蓄電池組。
專利摘要本實用新型公開了一種電力用交直流一體化電源設(shè)備，所述一體化電源設(shè)備連接一監(jiān)控系統(tǒng)，所述一體化電源設(shè)備包括用于切換交流供電線路的切換開關(guān)；用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的充電單元；用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的逆變電源；用于將直流電進行變換(DC/DC)的通信電源；用于儲存電量的儲電單元以及用于與所述監(jiān)控系統(tǒng)通信的通信模塊。借此，本實用新型使供電設(shè)備更加智能化，且具有較高的可靠性。
文檔編號H02M1/10GK202276284SQ20112043439
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者李涌泉, 王治宇 申請人:四川阿?，m電氣有限公司