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一种移动式直流电源装置

2014-5-28 09:24| 发布者: dzly| 查看: 503| 评论: 0|原作者: 周永光 佘楚云 曹建伟

摘要: 】文章介绍了一种为微机保护装置、控制装置、框架开关、塑 壳开关等需要直流电源供给的电力设备提供稳定直流电源、可通过档位灵 活变换输出电压、满足了变电站内绝大部分直流负荷的需求的移动式直流电 源装置。

  1、装置性能
  本装置旨在为微机保护装置、控制装置、框架开关、塑壳开关等需要直流电源供给的电力设备提供稳定电压,可通过档位变换灵活提供DC110V、DC220V,满足了变电站内绝大部分直流负荷的需求。装置性能如下:(1)可稳定输出直流电压220V/110V,稳压精度小于1%;(2)可以直流功率1200w 持续输出1 小时以上,以应对变电站内直流冲击负荷;(3)输出功率与时间成线性关系,可在10 小时内灵活调节输出功率;(4)由磷酸铁锂蓄电池组提供动力,与传统铅酸蓄电池相比,能量比为后者的4-5 倍,体积小,重量轻;(5)装置可循环充放电使用2000-3000 次,且绿色无污染,无回收压力;(6)装置为移动式,便于携带与转移。
  2、功能实现原理
  移动式直流电源装置由动力单元、保护单元、充电单元、输出单元共同完成电压输出功能。由4 节磷酸铁锂电池串联成为蓄电池组,再经由DC/DC( 变比为12/110V、12/220V) 变换器升压,从而稳定输出DC110V 电压。
  当装置处于放电装置、输出电压时,#1 开关处于“合位”,#2 开关处于“分位”,#1、#2 熔断器处于“合位”;当装置处于充电状态时,#1 开关处于“分位”,#2 开关处于“合位”,#1、#2 熔断器处于“分位”。

  逻辑框图如下:

  外观图如下:


  功能实现如下:
  (1)动力单元:由4 节磷酸铁锂电池串联而成。每节电池稳定提供3.2V 输出电压,4 节电池串联则可提供DC 电压12.8V;每节蓄电池组容量为100Ah,即可以10A 大电流持续输出10 小时。由于磷酸铁锂电池容量与时间的线性关系,可以根据输出时间灵活调整输出功率;(2)充电单元:由1 台临时充电机、#2 微型断路器(额定电流50A)组成。蓄电池由于平时自放电导致容量下降,需要由临时充电机补充充电。在蓄电池组容量低于80Ah 时,将临时充电机调至均充状态,合上#2 微型断路器即可以80A 电流对蓄电池补充充电;(3)保护单元:由2 个熔断器(额定电流100A)、#1 微型断路器(额定电流50A)组成。当使用动力单元供电时,C 特性微型断路器与熔断器组成主备保护。由于蓄电池严禁过度放电,其放电电流不能超过100A,则当线缆载流量大于100A(2 倍)时,#1 微型断路器根据C 特性反时限动作曲线延时跳闸,以避免烧坏装置;若#1 微型断路器不能及时跳闸,则由#1、#2 熔断器立即跳闸,切断电源。
  (4)输出单元:由1 台DC/DC 变换器及输出端子连接而成。由单相桥式整流电路、隔离变压器等组成。通过可选择档位,可将DC12V电压升压至DC110V 或220V,为其他装置提供稳定电源。
  3、使用步骤
  (1)检查蓄电池外观是否正常、极柱紧固情况,确认回路无断开;(2)用万用表测量磷酸铁锂蓄电池组,确认整组输出电压在DC12.8V;(3)将#1 开关置于“合位”,#2 开关置于“分位”,#1、#2 熔断器置于“合位”;(4)用万用表测量输出端子,确认输出电压为DC110(或220)V;(5)断开#1 开关,将装置连接至需要提供直流电压的设备后合上#1 开关,即可正常使用。
  4、结束语
  本文介绍了用于升压磷酸铁锂蓄电池组的DC/DC 变换器,可通过档位变换灵活提供DC110V、DC220V,满足了变电站内绝大部分直流负荷的需求,稳压精度在1% 以内;装置利用了磷酸铁锂蓄电池组的高能量比与循环寿命,创新的将DC/DC 变换器将磷酸铁锂蓄电池组组合为移动式直流电源装置,稳定提供直流电压。
  
  

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