一种变电站直流电源系统技术方案

一种变电站直流电源系统，包括充电模块和锂电池，所述充电模块输入端连接变电站直流系统交流输出，所述充电模块输出端连接所述锂电池输入端，所述锂电池输出端连接负载。主充电模块，充电电压及电流针对锂离子电池组；分布式充电机针对每个锂离子电池单体。主充电模块针对整组电池充电，并让电池组任一单体电池电压不超过上限值，分布式充电机针对没达到充电电压上限值的单体电池补充电，主充模块与分布式充电机共同让每个单体电池端电压一至、均衡、满足充电要求。本实用新型专利技术目的为保护环境、减少直流屏系统在生产制造、使用过程中对环境的污染，提高系统安全性、可靠性、更优越的供电能力及减少占地面积。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种变电站直流电源系统，也称为变电站后备电源，它提供了一 种用锂离子电池作为电源的变电站直流系统。
技术介绍
智能免维护直流电源屏，简称直流屏，通用型号为)(DZD，而直流屏就是用来供应这 种直流电源的。发电厂和变电站中的电力操作电源现今采用的都是直流电源，它为控制负 荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源，是当代电力系统控制、保护的基础。直流 屏由交配电单元、充电模块单元、降压硅链单元、直流馈电单元、配电监控单元、监控模块单 元及绝缘监测单元组成。主要应用于电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站，和其他 使用直流设备的用户(如石化、矿山、铁路等)，适用于开关分合闸及二次回路中的仪器、仪 表、继电保护和故障照明等场合。现有直流屏中所采用的蓄电池为铅酸蓄电池和镍镉蓄电池，铅酸蓄电池具有爆 炸、漏液腐蚀、铅、硫酸环境污染、维护量大、使用寿命短的等缺点，而镍镉蓄电池使用寿命 略高于铅酸蓄电池，但镍镉蓄电池维护极其繁琐，需要配置电解液和更换电解液，同时废弃 的电解液还会对环境造成污染，需特殊处理。
技术实现思路
本技术采用绿色环保的锂离子蓄电池替换铅酸蓄电池和镍镉蓄电池，避免直 流屏在使用中因蓄电池爆炸、漏液引起的安全事故及减少设备对环境的污染及延长蓄电池 的使用寿命。安全可靠、不爆炸的蓄电池蓄电池的产品定型试验要包含针刺、跌落、挤 压、震动、撞击、火烧及短路等试验，蓄电池不爆炸不起明火。循环寿命更长，高于80%放电 率的情况下可达到3000次使用寿命，锂离子蓄电池的能量密度高，同容量下体积更小、重 量更轻，减少直流系统的占地面积。环保。具体的技术方案为一种变电站直流电源系统，包括充电模块和锂离子电池，所述充电模块输入端连 接变电站交流系统交流输出，所述充电模块输出端连接所述锂离子电池输入端，所述锂离 子电池输出端连接负载。其还包括能量平衡电路，所述能量平衡电路包括电压监测电路、充 电机和锂电池组管理单元，所述电压监测电路连接所述锂电池组的每一个锂电池，所述电 压监测电路输出监测信号至所述锂电池组管理单元，所述锂电池组管理单元连接控制所述 充电机，所述充电机分别与所述锂电池组的每一个锂电池连接。将锂蓄电池应用于变电站 直流电源系统中，取代原有不环保的铅酸蓄电池和镍镉蓄电池。充电模块，充电电压及电流 针对锂离子电池组；分布式充电机针对每个锂离子电池单体。充电模块针对整组电池充电， 并让电池组任一单体电池电压不超过上限值，分布式充电机针对没达到充电电压上限值的 单体电池补充电，充模块与分布式充电机共同让每个单体电池端电压一至、均衡、满足充电 要求。所述锂离子电池充电电压为3. 25V-4. 2V之间，浮充电压为3. 2V_4. 2V之间，防 止锂电池损坏。本技术一种优选方案为所述锂离子电池为68节，输出220V电压。本技术另一种优选方案为所述锂离子电池为34节，输出IlOV电压。所述锂电池为磷酸铁锂电池及所有的锂离子电池。本技术目的为保护环境、减少直流屏系统在生产制造、使用过程中对环境的 污染，提高系统安全性、可靠性、更优越的供电能力及减少占地面积。附图说明图1为本技术实施例示意图。具体实施方式以下通过实施例来描述本技术，应该指出的是，所列举的实施例不应理解对 技术的限制。如图1所示，一种变电站直流电源系统，包括充电模块和锂电池，所述充电模块输 入端连接变电站交流系统输出，所述充电模块输出端连接所述锂电池输入端，所述锂电池 输出端连接负载。将锂蓄电池应用于变电站交直流电源系统中，取代原有不环保的铅酸蓄 电池和镍镉蓄电池。主充电模块，充电电压及电流针对锂离子电池组；分布式充电机针对每 个锂离子电池单体。主充电模块针对整组电池充电，并让电池组任一单体电池电压不超过 上限值，分布式充电机针对没达到充电电压上限值的单体电池补充电，主充模块与分布式 充电机共同让每个单体电池端电压一至、均衡、达到要求。所述锂电池充电电压为3. 25V-4. 2V之间，浮充电压为3. 2V_4. 2V之间，防止锂 电池损坏。所述锂电池为68节，输出220V电压。所述锂电池为铁锂电池。铅酸蓄电池与锂离子电池的优缺点对比。铅酸电池能量密度wh/L :65，功率密度wh/kg :35，循环寿命(次)400，优点1、高可靠性；2、价格低；3、历史悠久、工艺成熟；4、可密封；5、一致性好。缺点1、生产、使用对环境产生严重污染；2、能量密度低，体积、重量大；3、过充过 放性能弱；4、低温影响输出。锂离子动力电池能量密度wh/L :180，功率密度wh/kg 160，循环寿命(次)5000，优点1、高安全、可靠性强；2、永无记忆，允许过充过放；3、生产、使用过程无污 染环境；4、能量、功率密度极高，可回收再造，循环寿命及长，体积重量小；5、耐高低温充放 H1^ ο缺点1、技术、工艺没有铅酸电池成熟；2、蓄电池一致性较铅酸电池低。磷酸铁锂电池是一种高安全可靠的蓄电池，由于磷酸铁锂电池本身具有耐高温， 适宜快速充电，循环寿命长，电池组一致性充放电十分优秀，工作电压高、体积小、储能密度高、响应速度快、永无记忆、使用寿命大于25年以上，并且生产、使用过程无污染环境。标称容量工作电压充电(上限)4. OV-4. 2V，浮充3. 2V-4. 2V，放电(下限)2. 8V-2. OV ；最大充电电流彡3CA最大放电电流恒电流彡3CA，脉冲式彡20CA ；标准充放电电流0. 5CA ；循环寿命(80D0D%)彡3000 次，(70D0D%)彡 5000 次；壳体耐温性彡200°C ；适应环境充电-45 V 85 °C，放电-45 V 85 °C ；自放电率(月)彡3% (月)。本实施例目的为保护环境、减少直流屏系统在生产制造、使用过程中对环境的污 染，提高系统安全性、可靠性、更优越的供电能力及减少占地面积。显然，上述内容只是为了说明本技术的特点，而并非对本技术的限制，有 关
的普通技术人员根据本技术在相应的
做出的变化应属于本实用 新型的保护范畴。权利要求1.一种变电站直流电源系统，其特征在于包括充电模块和锂电池组，所述充电模块 输入端连接变电站交流系统输出，所述充电模块输出端连接所述锂离子电池组，所述锂电 池组输出端连接负载。2.根据权利要求1所述的一种变电站直流电源系统，其特征还在于其还包括能量平 衡电路，所述能量平衡电路包括电压监测电路、充电机和锂电池组管理单元，所述电压监测 电路连接所述锂电池组的每一个锂电池，所述电压监测电路输出监测信号至所述锂电池组 管理单元，所述锂电池组管理单元连接控制所述充电机，所述充电机分别与所述锂电池组 的每一个锂电池连接。3.根据权利要求1所述的一种变电站直流电源系统，其特征还在于所述锂电池组的 锂电池充电电压为3. 25V-4. 2V之间，浮充电压为3. 2V-4. 2V之间。4.根据权利要求3所述的一种变电站直流电源系统，其特征还在于所述锂电池组的 锂电池为68节，输出220V电压。5.根据权利要求3所述的一种变电站直流电源系统，其特征还在于所述锂电池组的 锂电池为34节，输出IlOV电压。6.根据权利要求1所述的一种变电站直流电源系统，其特征还本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种变电站直流电源系统，其特征在于：包括充电模块和锂电池组，所述充电模块输入端连接变电站交流系统输出，所述充电模块输出端连接所述锂离子电池组，所述锂电池组输出端连接负载。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀荣，杨忠亮，梁云龙，张雄，
申请(专利权)人：深圳市盈九州实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94