一种移动式直流电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种移动式直流电源，包括蓄电池组、电源模块、主控单元模块和采样模块。本实用新型专利技术支持变电站不同电压等级的直流，同时具有可移动、可充电、易操作、易维护等优点。移动式直流电源的应用可以有效的填补运行中蓄电池组容量不足时变电站直流系统的后备保护真空期，保证了变电站直流系统的安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种移动式直流电源
本技术涉及电力系统
，具体涉及一种移动式直流电源。
技术介绍
随着主网架结构的不断完善，打造更加稳定可靠的供电网络越来越重要。蓄电池组作为主网直流系统的后备保护，是变电站不可或缺的设备。当直流充电机无法正常工作时，蓄电池组迅速向直流泵、事故照明、交流不间断电源、断路器分合闸回路、测控装置、保护装置、通信设备等重要负荷提供能量。目前，变电站内的蓄电池服役时间长，容量不够支持蓄电池放电时间要求，严重时出现蓄电池内部汇流排长期腐蚀而断开导致整组电池断开，无法正常供电的情况。在更换蓄电池期间，若直流充电机失去作用，存在蓄电池组失效、直流负荷失电的风险，严重地影响了整个供电系统的安全，对主网正常运行造成巨大的经济损失。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种移动式直流电源，可以解决在变电站充电机无法正常工作，蓄电池组无法起到后备保护作用，存在安全隐患的问题。本技术是通过以下技术方案来实现的：一种移动式直流电源，包括蓄电池组、电源模块、主控单元模块和采样模块，所述蓄电池组包括若干个串联磷酸铁锂电池；所述电源模块包括互感器模块、滤波模块、稳压模块，降压模块；所述主控单元模块包括单片机、保护模块、通信模块和存储模块；所述采样模块包括电压霍尔元件、时钟模块、GSM通信模块和单独的GSM网络覆盖直放模块；所述单节磷酸铁锂电池通过采样模块的电压霍尔元件将采样的电压反馈至主控单元模块，所述主控单元模块的单片机MSP430将处理后的数据采用PID调节；所述主控单元模块的单片机MSP430将处理的数据BMS通过RS232接口与上位机进行通讯，从而在上位机端监测电池电压、电流、温度、状态、SOC、SOH和电池生产信息；所述电源模块为主控单元模块和采样模块提供能源，所述该电源额定电压为110V，通过降压性变换器斩波电路将电压降至12V，所述主控单元模块的单片机MSP430提供脉冲宽度调制，使得输入和输出电压满足式中，D称为脉宽占空比，Vi＝110V,V0＝12V，通过采样模块采样的总电压反馈回主控单元模块，主控单元调节其占空比，使得电压恒定在12V,为整个系统提供安全可靠的电源。本技术的优点是：支持变电站不同电压等级的直流，同时具有可移动、可充电、易操作、易维护等优点。移动式直流电源的应用可以有效的填补运行中蓄电池组容量不足时变电站直流系统的后备保护真空期，保证了变电站直流系统的安全稳定运行。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式实施例如图1所示，一种移动式直流电源，包括蓄电池组、电源模块、主控单元模块和采样模块，所述蓄电池组包括若干个串联磷酸铁锂电池；所述电源模块包括互感器模块、滤波模块、稳压模块，降压模块；所述主控单元模块包括单片机、保护模块、通信模块和存储模块；所述采样模块包括电压霍尔元件、时钟模块、GSM通信模块和单独的GSM网络覆盖直放模块；所述单节磷酸铁锂电池通过采样模块的电压霍尔元件将采样的电压反馈至主控单元模块，所述主控单元模块的单片机MSP430将处理后的数据采用PID调节；所述主控单元模块的单片机MSP430将处理的数据BMS通过RS232接口与上位机进行通讯，从而在上位机端监测电池电压、电流、温度、状态、SOC、SOH和电池生产信息；所述电源模块为主控单元模块和采样模块提供能源，所述该电源额定电压为110V，通过降压性变换器斩波电路将电压降至12V，所述主控单元模块的单片机MSP430提供脉冲宽度调制，使得输入和输出电压满足式中，D称为脉宽占空比，Vi＝110V,V0＝12V，通过采样模块采样的总电压反馈回主控单元模块，主控单元调节其占空比，使得电压恒定在12V,为整个系统提供安全可靠的电源。变电站直流系统移动电源采用磷酸铁锂电池，该种具有电池体积小，寿命长、能量密度高、绿色环保等优点。工作过程依托锂离子的脱嵌反应，即锂离子在电池的正负极上嵌入和脱出就是整个电池的充放电过程。因此磷酸铁锂蓄电池内部汇流排往往比铅酸蓄电池小，大电流放电能力弱。但磷酸铁锂蓄电池活性较大，在充放电时需要严格主控单元充放电电流，否则在大电流充放电的条件下，容易存在电池发热鼓包等风险。试验中将单节蓄电池串联，形成蓄电池组。单节蓄电池采用直流霍尔元件将采样的电压反馈至主控单元，主控单元的单片机MSP430将处理后的数据采用PID调节，当蓄电池充电电压过高、电流过大的情况，保护电路自动切断充电。在放电过程中放电电流最大达到100A,若放电电流大于100A，保护电路启动，停止放电。若110V磷酸铁锂蓄电池组放电电压低于90V时，保护电路启动停止放电，达到保护蓄电池的作用。上列详细说明是针对本技术可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本技术的专利范围，凡未脱离本技术所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动式直流电源，其特征在于，包括蓄电池组、电源模块、主控单元模块和采样模块，所述蓄电池组包括至少两个串联的磷酸铁锂电池；所述电源模块包括降压模块；所述主控单元模块包括单片机、通信模块和存储模块；所述采样模块包括电压霍尔元件；所述采样模块通过所述电压霍尔元件对每节所述磷酸铁锂电池进行采样，将采样的电压反馈至所述主控单元模块，所述主控单元模块的单片机通过采样的数据对所述蓄电池组进行调节；所述主控单元模块的单片机通过所述通信模块将处理的数据发送给上位机，从而在上位机端监测电池数据；所述电源模块为所述主控单元模块和所述采样模块提供电源，通过所述降压模块的斩波电路将电压降至12V，所述主控单元模块的单片机为所述电源模块提供脉冲宽度调制，使得输入和输出电压满足V0＝DVi式中，D称为脉宽占空比，Vi为输入电压，V0为输出电压，通过所述采样模块采样的总电压反馈回所述主控单元模块，所述主控单元调节占空比，使得输出电压恒定在12V。

【技术特征摘要】
1.一种移动式直流电源，其特征在于，包括蓄电池组、电源模块、主控单元模块和采样模块，所述蓄电池组包括至少两个串联的磷酸铁锂电池；所述电源模块包括降压模块；所述主控单元模块包括单片机、通信模块和存储模块；所述采样模块包括电压霍尔元件；所述采样模块通过所述电压霍尔元件对每节所述磷酸铁锂电池进行采样，将采样的电压反馈至所述主控单元模块，所述主控单元模块的单片机通过采样的数据对所述蓄电池组进行调节；所述主控单元模块的单片...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦先坤，张文鹏，陈极升，姜雪飞，申狄秋，王靓，王晟，冉昌，吴焕，伍建新，叶青，吴春红，陈明佳，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局，
类型：新型
国别省市：广西,45