高频开关整流电源和太阳能混合配电柜制造技术

本实用新型专利技术是高频开关整流电源和太阳能混合配电柜，是将现有太阳能电源供电与高频开关整流电源供电集成在一起，实现两路不同的直流电源共同为用电设备和蓄电池组供电。它包括交流接触器６、高频开关整流电源５及电池组３，其特征在于：增设有太阳能光电池板１、直流配电控制单元２，直流配电控制单元２包括控制电路ＣＵ、六只直流接触器Ｖ１～Ｖ６、直流正极铜排ＣＰ和直流负极铜排ＣＮ。直流配电控制单元对来自高频开关整流电源、太阳能光电池板和蓄电池组的４８Ｖ直流电进行统－管理和控制，实现太阳能和交流电的交互变换输出，为用电设备供电并随时向蓄电池组充电。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力配电用的配电盘，国际分类为H02B。
技术介绍
目前，高频开关整流电源已广泛应用于电信、电力、石油等领域，一旦交流市电出现故障，高频开关整流电源就要靠其备用蓄电池组维持对直流负载的供电，蓄电池组的放电时间有限，不会长时间维持放电。在交流电网故障频繁或交流电供电不稳定、经常断电的地区，蓄电池组频繁地充放电极大地缩短了蓄电池组的使用寿命。另外，高频开关整流电源经常性地启动、意外关机也会使高频开关整流电源的整机性能下降，难以保证对直流供电的稳定运行。太阳能电源供电，近年来已广泛普及，应用于不同领域和场合，对于交流电网没有覆盖到的地区而言，是一理想的能量来源。但在无太阳光照或太阳光照不足时，太阳能光生伏特发电就无法满足用电设备的供电需要，只能靠蓄电池组储备的太阳能电能短期维持供电。为了保证直流供电可靠、稳定的运行，常规的方法是采用交流市电供电再另外配备蓄电池组作为备份，当交流电网断电时，由蓄电池组代替交流电网供电。虽然太阳能光生伏特发电可以利用太阳能发电，并把光能转换成电能贮存在蓄电池内，但太阳能发电易受时间、季节和气候的影响。当无太阳光照或阴雨天时，太阳能电池板发电量就严重不足甚至根本无法发电，只能靠蓄电池放电来维持用电设备的运行。在有交流电网，但交流电网供电不足、不稳定的地区，单纯依靠太阳能发电供电即造成了交流电网资源的浪费，而且也不经济。见图1是现有的太阳能电源供电示意图，它由太阳能光电池板1、直流配电控制单元2、蓄电池组3构成。其中，直流配电控制单元多采用直流接触器。太阳能光电池板1把太阳光能转换成电能，通过直流配电控制单元2转换成稳定的直流48V储存到蓄电池组3中，并向用电设备4供电。见图2是现有的高频开关整流电源供电示意图。220V交流电经交流接触器6送至高频开关整流电源5，经高频开关整流电源5转换成48V直流后，一部分直流电直接提供给用电设备4，另一部分给蓄电池组3充电。现有的高频开关整流电源多采用220V交流经桥式整流转换成波动的直流电压，再经由电感、功率开关管、高速开关二极管、电解电容组成的升压电路升压到400V直流电压，再由四个功率开关管和高频变压器组成的高频斩波电路把400V直流压转换成100V的高频交流方波电压，再经高频整流二极管整流成含有高频纹波成份的直流压，最后经滤波电感滤波后形成平稳的48V直流电压。高频开关电源选用输出功率为2800W输出电压是48V的恒功率型，型号是YRM48V2800W。就目前的状况，在交流供电不稳定、交流电网供电质量差的地区，实现无人值守的直流供电站还没有一种理想的、可靠实用的电源装置能够提供高可靠的直流电，保证直流用电设备可靠的、长期稳定的运行。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种供电稳定、无中断的直流供电配电柜，一种高频开关整流电源和太阳能混合配电柜，它是将现有太阳能电源供电与高频开关整流电源供电集成在一起，实现两路不同的直流电源共同为用电设备和蓄电池组供电。高频开关整流电源和太阳能混合配电柜，由交流接触器、高频开关整流电源、太阳能光电池板及电池组组成，220V交流电经交流接触器至高频开关电源，把220V交流电转换成标称为48V的直流后，输出到直流配电控制单元；太阳光能经太阳能光电池板转换成直流电后，输入到直流配电控制单元，直流配电控制单元对来自高频开关整流电源、太阳能光电池板和蓄电池组的48V直流电进行统-管理和控制，实现太阳能和交流电的交互变换输出，为用电设备供电并随时向蓄电池组充电。在太阳能主用模式下，太阳能光电池板利用太阳能发电为直流用电设备提供直流电力，同时给蓄电组充电；当无太阳光照或阴雨天太阳能发电不足时，经蓄电池组放电提供给直流用电设备，当蓄电池放电到一定程度时，转由交流市电经高频开关整流电源，为直流用电设备提供直流电能。在交流市电主用模式下，一般由交流市电经高频开关整流电源转换成直流，为用电设备提供直流电能，同时给蓄电池组充电；当交流市电因电网原因出现电力供应中断时，改为由蓄电池组给直流用电设备提供电力，当蓄电池放电到一定程度，而此时电网交流电尚未恢复供电时，转由太阳能电池板发电，同时为蓄电池组充电和对直流用电设备提供直流电能。本技术的高频开关整流电源、太阳能混合配电柜，能够向直流24V或48V通信设备或直流阴极保护设备提供连续、稳定、可靠的直流电能，尤其是在交流电力供应匮乏或交流电供应极不稳定、直流用电设备运行保障和动力供应要求高的场合使用。附图说明图1是现有太阳能电源供电示意图。图2是现有高频开关整流电源供电示意图。图3是本高频开关整流电源、太阳能混合配电柜组成示意图。图4是本高频开关整流电源、太阳能混合配电柜布线示意图。图5是直流配电控制单元电原理图。具体实施方式见图3、图4，本技术是高频开关整流电源和太阳能混合配电柜，包括交流接触器6、高频开关整流电源5及电池组3，其特征在于增设有太阳能光电池板1、直流配电控制单元2，直流配电控制单元2(见图4)包括控制电路CU、六只直流接触器V1～V6、直流正极铜排CP和直流负极铜排CN，太阳能光电池板1的正极端与正极铜排CP直接并接，太阳能光电池板1的负极端分别经与直流接触器V1～V6后，再并接到负极直流铜排CN上；220V交流电的L线与交流接触器6串联后，与高频开关整流电源5的交流输入端相接，高频开关整流电源5的正极输出端、太阳能光电池板1的正极输出与蓄电池组3的正极输出并联在正极铜排CP上，蓄电池组3的负极输出与高频开关电源5的负极输出并接在负极铜排CN上。其中，太阳能光电池板1是由6～12块太阳能光电池板经串、并联联接而成。蓄电池是相当通用的部件，可选择的范围很广，用酸性或碱性蓄电池均可。直流配电控制单元2是现有技术，其电原理图见图5，直流配电控制单元2由变压器B1、有效值检测电路U1、隔离放大电路U2、模数转换器U3、U4、总线驱动器U5、U6、U9、可编程逻辑器件U7、微处理器U8、七段驱动器U10、电阻R1和电阻R2组成分压电路以及交流接触器6组成，其中，变压器B1和有效值检测电路U1构成了交流电压检测电路，经模数转换器U3把检测到的交流电压模拟量转换成数字量送入微处理器U8中做进一步的处理；电阻R1和电阻R2组成分压电路经由隔离放大电路U2来实现对直流48V电压的测试，再经模数转换器U4把检测到的直流电压模拟量转换成数字量送入微处理器U8中做进一步的处理；总线驱动器U9和七段驱动器U10构成接触器驱动部分，交流接触器6实现对220V交流输入的切换，直流接触器V1、V2、V3、V4、V5、V6实现对太阳能48V直流的切换；总线驱动器U5、U6构成地址译码电路，完成对数模转换器U3、U4的寻址；可编程逻辑器件U7用来完成对数模转换器U3、U4和总线驱动器U9的片选功能。本技术是高频开关整流电源、太阳能混合配电柜，它可工作在两种工作模式下如图5所示，工作在太阳能主用模式下，当太阳能光电池板有光照有直流电输出时，由R1、R2和U2构成的直流电压检测电路测试直流电压，经模数转换器U4把模拟量转换成数字量后传输给微处理器U8，如果该值在微处理器U8的程序设定的范围内时，微处理器U8对数据比较做出判断并发出指令，该指令经总线驱动总线驱动器U9锁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频开关整流电源和太阳能混合配电柜，包括交流接触器（６）、高频开关整流电源（５）及电池组（３），其特征在于：增设有太阳能光电池板（１）、直流配电控制单元（２），直流配电控制单元（２）包括控制电路ＣＵ、六只直流接触器Ｖ１～Ｖ６、直流正极铜排ＣＰ和直流负极铜排ＣＮ，太阳能光电池板（１）的正极端与正极铜排ＣＰ直接并接，太阳能光电池板（１）的负极端分别经与直流接触器Ｖ１～Ｖ６后，再并接到负极直流铜排ＣＮ上；２２０Ｖ交流电的Ｌ线与交流接触器（６）串联后，与高频开关整流电源（５）的交流输入端相接，高频开关整流电源（５）的正极输出端、太阳能光电池板（１）的正极输出与蓄电池组（３）的正极输出并联在正极铜排ＣＰ上，蓄电池组（３）的负极输出与高频开关电源（５）的负极输出并接在负极铜排ＣＮ上。

【技术特征摘要】
1.一种高频开关整流电源和太阳能混合配电柜，包括交流接触器(6)、高频开关整流电源(5)及电池组(3)，其特征在于增设有太阳能光电池板(1)、直流配电控制单元(2)，直流配电控制单元(2)包括控制电路CU、六只直流接触器V1～V6、直流正极铜排CP和直流负极铜排CN，太阳能光电池板(1)的正极端与正极铜排CP直接并接，太阳能光电池板(1)的负极端分别经与直流接触器V1～V6后，再并接到负极直流铜排CN上；2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗然，胡永旗，王文雅，
申请(专利权)人：北京意科通信技术有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]