一种基于超级电容储能直流电源系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于超级电容储能直流电源系统，所述系统包括：电压输入主备充电单元、主备直流电压输出单元、中央处理单元和超级电容模组单元。本实用新型专利技术可在电压输入主备充电单元出现故障时，由超级电容模组单元为主备直流电压输出单元进行供电，从而使得系统的充电速度快、循环使用寿命长、功率密度高、无污染、充放电线路简单且超低温特性好，其在运行工程中真正免维护，减轻增加配网管理负担。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超级电容储能直流电源系统
本技术涉及电源设备
，尤其涉及一种基于超级电容储能直流电源系统。
技术介绍
随着城镇规模扩大，为之提供电力的配套设施也在同步发展，无论其数量还是运行的要求，都在发生显著变化，尤其是在电网建设中，电网建设规模逐渐由经济发达地区扩大范围，越来越多的地区正在进行或者准备进行电力基础建设。采用带蓄电池的高频开关电源系统为全所二次设备及断路器分合闸供电，蓄电池在运行过程中，需要运行维护，增加配网管理负担。随着可以预见的开闭所数量较快增长速度，势必造成配网运行人员负担过重，因此相关运行部门普遍反对增设大容量蓄电池的供电方式。现有的UPS电源主要存在如下不足：现有的UPS电源需要每年进行维护，配网运行人员负担过重；现有的UPS电源系统无主备两用，当UPS电源系统故障，就面临失电风险；现有的UPS电源系统功率不高，增大功率，就必须增加蓄电池组投入。上述内容仅用于辅助理解本技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种基于超级电容储能直流电源系统，旨在解决现有技术中的UPS电源系统需要每年维护、UPS电源系统故障就面临失电风险、以及UPS电源系统功率不高的技术问题。为实现上述目的，本技术提供一种基于超级电容储能直流电源系统，所述系统包括：电压输入主备充电单元、主备直流电压输出单元、中央处理单元和超级电容模组单元；所述电压输入主备充电单元，用于对所述超级电容模组单元进行充电；所述中央处理单元，用于获取所述电压输入主备充电单元的通电状态，并根据所述通电状态向所述主备直流电压输出单元发送输出指令；所述主备直流电压输出单元，用于根据所述输出指令来采用所述电压输入主备充电单元或超级电容模组单元进行供电，以实现直流电压输出。优选地，所述系统还包括：与所述中央处理单元相连的超级电容组在线监测单元；所述超级电容组在线监测单元，用于监控所述超级电容模组单元的模组状态，并将所述模组状态发送至所述中央处理单元。优选地，所述超级电容组在线监测单元包括：CPU模块、差分AD采样模块和数据通信模块；所述CPU模块通过所述差分AD采样模块分别采集单体超级电容的差分电压，将所述差分电压作为所述模组状态，并将所述模组状态通过所述数据通信模块发送至所述中央处理单元。优选地，所述系统还包括：与所述中央处理单元相连的通讯单元；所述中央处理单元通过所述通讯单元与远方主站进行通信。优选地，所述通讯单元包括GPRS模块和以太网模块，所述GPRS模块和以太网模块分别与所述中央处理单元连接。优选地，所述电压输入主备充电单元为双路，在一路电压输入主备充电单元出现故障时，另一路电压输入主备充电单元可持续工作。优选地，所述超级电容模组单元包括：超级电容单体保护模块和若干个串联连接的超级电容。优选地，所述主备直流电压输出单元设置有过流保护接口。优选地，所述电压输入主备充电单元设置有过压保护接口。优选地，所述超级电容模组单元设置有过压保护接口。本技术可在电压输入主备充电单元出现故障时，由超级电容模组单元为主备直流电压输出单元进行供电，从而使得系统的充电速度快、循环使用寿命长、功率密度高、无污染、充放电线路简单且超低温特性好，其在运行工程中真正免维护，减轻增加配网管理负担。附图说明图1为本技术的基于超级电容储能直流电源系统第一实施例的结构框图；图2为本技术的基于超级电容储能直流电源系统第二实施例的结构框图。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参照图1，本技术第一实施例提供一种基于超级电容储能直流电源系统，所述系统包括：电压输入主备充电单元101、主备直流电压输出单元102、中央处理单元103和超级电容模组单元104；所述电压输入主备充电单元101，用于对所述超级电容模组单元104进行充电，并为所述主备直流电压输出单元102进行供电；所述中央处理单元103，用于获取所述电压输入主备充电单元101的通电状态，并根据所述通电状态向所述主备直流电压输出单元102发送输出指令；需要说明的是，所述中央处理单元103可为DSP处理单元，在具体实现中，其可采用BF518芯片。所述主备直流电压输出单元102，用于根据所述输出指令来采用所述电压输入主备充电单元101或超级电容模组单元104进行供电，以实现直流电压输出。为便于检测所述超级电容模组单元104的模组状态，本实施例中，所述系统还包括：与所述中央处理单元103相连的超级电容组在线监测单元105；所述超级电容组在线监测单元105，用于监控所述超级电容模组单元104的模组状态，并将所述模组状态发送至所述中央处理单元103。为便于实现所述超级电容组在线监测单元105，在具体实现中，所述超级电容组在线监测单元105包括：CPU模块、差分AD采样模块和数据通信模块；所述CPU模块通过所述差分AD采样模块分别采集单体超级电容的差分电压，将所述差分电压作为所述模组状态，并将所述模组状态通过所述数据通信模块发送至所述中央处理单元103，在具体实现中，所述差分AD采样模块为64路，所述数据通信模块采用RS485与所述中央处理单元103相连。为便于与远方主站进行通信，本实施例中，所述系统还包括：与所述中央处理单元103相连的通讯单元106；所述中央处理单元103通过所述通讯单元106与远方主站进行通信。为便于实现所述通讯单元106，本实施例中，所述通讯单元106包括GPRS模块和以太网模块，所述GPRS模块和以太网模块分别与所述中央处理单元103连接。为防止所述电压输入主备充电单元101出现故障，本实施例中，所述电压输入主备充电单元101可为双路，在一路电压输入主备充电单元出现故障时，另一路电压输入主备充电单元可持续工作。为提高输出电压，本实施例中，所述超级电容模组单元104可包括：超级电容单体保护模块和若干个串联连接的超级电容，在具体实现中，所述超级电容模组单元104中可包括200个串联连接的超级电容。本实施例的系统的工作原理为：超级电容组在线监测单元105实时监测所述超级电容模组单元中的单体超级电容的充放电电压，并将所述充放电电压作为模组状态，超级电容组在线监测单元将所述模组状态上传至中央处理单元，由中央处理单元判断所述超级电容模组单元是否存在故障，中央处理单元通过通讯单元与远方主站进行通讯，并在双路的电压输入主备充电单元任意一路出现故障时，由另一路电压输入主备充电单元为超级电容模组单元进行充电，并向主备直流电压输出单元进行供电，从而使所述主备直流电压输出单元输出直流220V，当双路的电压输入主备充电单元均出现故障时，由所述超级电容模组单元向主备直流电压输出单元进行供电，从而使所述主备直流电压输出单元输出直流220V。本实施例可在电压输入主备充电单元出现故障时，由超级电容模组单元为主备直流电压输出单元进行供电，从而使得系统的充电速度快、循环使用寿命长、功率密度高、无污染、充放电线路简单且超低温特性好，其在运行工程中真正免维护，减轻增加配网管理负担。与现有技术相比，本实施例的系统具有以下优点：(1)充电速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超级电容储能直流电源系统，其特征在于，所述系统包括：电压输入主备充电单元、主备直流电压输出单元、中央处理单元和超级电容模组单元；所述电压输入主备充电单元，用于对所述超级电容模组单元进行充电；所述中央处理单元，用于获取所述电压输入主备充电单元的通电状态，并根据所述通电状态向所述主备直流电压输出单元发送输出指令；所述主备直流电压输出单元，用于根据所述输出指令来采用所述电压输入主备充电单元或超级电容模组单元进行供电，以实现直流电压输出。

【技术特征摘要】
1.一种基于超级电容储能直流电源系统，其特征在于，所述系统包括：电压输入主备充电单元、主备直流电压输出单元、中央处理单元和超级电容模组单元；所述电压输入主备充电单元，用于对所述超级电容模组单元进行充电；所述中央处理单元，用于获取所述电压输入主备充电单元的通电状态，并根据所述通电状态向所述主备直流电压输出单元发送输出指令；所述主备直流电压输出单元，用于根据所述输出指令来采用所述电压输入主备充电单元或超级电容模组单元进行供电，以实现直流电压输出。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：与所述中央处理单元相连的超级电容组在线监测单元；所述超级电容组在线监测单元，用于监控所述超级电容模组单元的模组状态，并将所述模组状态发送至所述中央处理单元。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述超级电容组在线监测单元包括：CPU模块、差分AD采样模块和数据通信模块；所述CPU模块通过所述差分AD采样模块分别采集单体超级电容的差分电压，将所述差分电压作为所述模组状态，并将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹坤显，
申请(专利权)人：湖北荣创科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42