一种串并联混合方式供电的直流电源系统转让专利
申请号 : CN202011197111.8
文献号 : CN112366474B
文献日 : 2021-12-03
发明人 : 黄力 , 王磊 , 邓冠 , 丁杰 , 付同福 , 王涛 , 丁恒洪 , 陈刚 , 赵轩 , 陈忠雷 , 王文华 , 秦曦 , 朱皓 , 杨鸿松 , 张礼波
申请人 : 贵州电网有限责任公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种串并联混合方式供电的直流电源系统,其特征在于:包括,供电单元(100),包括母线(101)、接入所述母线(101)的充电机(102)、与所述母线(101)连接的蓄电池组(103)、以及接入所述母线(101)的负载(104);所述蓄电池组(103)由若干个蓄电池(103a)串联组成,若干个所述蓄电池(103a)均连接有一个升压模块(105)并通过所述升压模块(105)连接至母线(101),若干个所述升压模块(105)由DC/DC控制器(106)进行控制;
所述升压模块(105)与所述蓄电池(103a)之间通过快接接头(A)连接;
所述快接接头(A)包括固定组件(200)和活动组件(300),所述固定组件(200)与所述活动组件(300)连接;
所述固定组件(200)包括第一接头(201)、位于所述第一接头(201)内的第一导体(202);所述活动组件(300)包括第二接头(301)与位于所述第二接头(301)内的第二导体(302),所述第二导体(302)能够插入所述第一接头(201)内与所述第一导体(202)连接;
所述第一接头(201)设置有贯穿的导电孔(201a),所述第一导体(202)位于所述导电孔(201a)内,所述第一导体(202)与所述导电孔(201a)的一端之间连接有第一弹性件(203),所述导电孔(201a)与所述第二导体(302)连接的一端设置有第一限位凸台(201b),所述第一限位凸台(201b)的直径小于第一导体(202)的直径;
所述第一接头(201)上套设有滑动筒(204),所述第一接头(201)与所述第二接头(301)接触的一端沿径向延伸形成第二限位凸台(201c),所述第二限位凸台(201c)的直径大于所述滑动筒(204)的内径,第二限位凸台(201c)限制滑动筒(204)从第一接头(201)上脱离,所述滑动筒(204)包括套设在所述第二限位凸台(201c)上的抵触端(204a);
所述第一接头(201)沿径向设置有贯穿的滑动槽(201d),所述滑动槽(201d)内设置有限位件(205),所述限位件(205)设置有导向槽(205a),所述滑动筒(204)内连接有导向件(206),所述导向件(206)穿过所述导向槽(205a);
所述第二导体(302)伸出所述第二接头(301)的部分设置有限位槽(302a);
所述导向槽(205a)远离所述第一导体(202)的一面为第一斜面(205b),所述导向件(206)上设置有第二斜面(206a),所述第一斜面(205b)与所述第二斜面(206a)接触;
所述第二限位凸台(201c)上设置有避让槽(201f),所述导向件(206)的一端插入所述避让槽(201f)内。
2.根据权利要求1所述的串并联混合方式供电的直流电源系统,其特征在于:所述限位件(205)区分为导向端(205c)和限位端(205d),所述导向端(205c)的端面与所述第一斜面(205b)平行,所述抵触端(204a)内设置有滑槽(204b),所述导向端(205c)的端面与所述滑槽(204b)接触。
3.根据权利要求2所述的串并联混合方式供电的直流电源系统,其特征在于:所述限位端(205d)的端面为斜面,所述限位端(205d)能够嵌入所述导向槽(205a)内。
4.根据权利要求3所述的串并联混合方式供电的直流电源系统,其特征在于:所述第一接头(201)的一端设置有第三限位凸台(201e),所述第三限位凸台(201e)与所述滑动筒(204)之间设置有第二弹性件(207);
所述第二接头(301)与所述第一接头(201)接触的一端设置有第四限位凸台(301a),所述第二接头(301)上套设有拨动圆筒(303),所述拨动圆筒(303)区分为套设在所述第四限位凸台(301a)外的抵触筒(303a)以及套设在所述第二接头(301)外的限位环(303b),所述限位环(303b)与所述第四限位凸台(301a)之间连接有第四弹性件(304);所述第一接头(201)的另一端连接有外接件(305)。
5.根据权利要求4所述的串并联混合方式供电的直流电源系统,其特征在于:所述第二接头(301)外周设置有安全槽(301b),所述限位环(303b)内圈设置有限位销(303c),所述限位销(303c)嵌入所述安全槽(301b)内;
所述安全槽(301b)包括从所述第二接头(301)末端沿轴向延伸的第一槽(301b‑1)、与所述第一槽(301b‑1)连接且沿所述第二接头(301)周向延伸的第二槽(301b‑2)以及与所述第二槽(301b‑2)连接且沿所述第二接头(301)轴向延伸的第三槽(301b‑3)。
说明书 :
一种串并联混合方式供电的直流电源系统
技术领域
背景技术
接入系统,充电机也通过母线接入系统,充电机与蓄电池并联于母线浮充运行,充电机故障
或交流失去后由蓄电池组供电,其可靠性取决于每只蓄电池,受104只电池的影响。可见串
联蓄电池的运行可靠性及差。由于蓄电池组由104或108只电池串联组成,串联蓄电池组的
运行可靠性低,其可靠性受串联回路中的每一只电池性能影响的,其故障几率高;串联的蓄
电池由于长期工作在浮充状态,其内部故障难以发现;另外蓄电池组的接线端连接导线不
稳固,易脱落,一旦某只电池开路将可能造成保护拒动引发事故。
发明内容
分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
故障几率高,另外蓄电池组的接线柱接线不劳,易出现导线脱落的情况。
组、以及接入所述母线的负载;所述蓄电池组由若干个蓄电池串联组成,若干个所述蓄电池
均连接有一个升压模块并通过所述升压模块连接至母线,若干个所述升压模块由DC/DC控
制器进行控制;所述升压模块与所述蓄电池之间通过快接接头连接。
与位于所述第二接头内的第二导体,所述第一导体能够插入所述第一接头内与所述第一导
体连接。
导电孔的一端之间连接有第一弹性件,所述导电孔与所述第二导体连接的一端设置有第一
限位凸台,所述第一限位凸台的直径小于第一导体的直径。
二限位凸台,所述第二限位凸台的直径大于所述滑动筒的内径,所述滑动筒包括套设在所
述第二限位凸台上的抵触端;所述第一接头沿径向设置有贯穿的滑动槽,所述滑动槽内设
置有限位件,所述限位件设置有导向槽,所述滑动筒内连接有导向件,所述导向件穿过所述
导向槽;所述第二导体伸出所述第二接头的部分设置有限位槽。
斜面与所述第二斜面接触。
设置有滑槽,所述导向端的端面与所述滑槽接触。
弹性件;所述第二接头与所述第一接头接触的一端设置有第四限位凸台,所述第二接头上
套设有拨动圆筒,所述拨动圆筒区分为套设在所述第四限位凸台外的抵触筒以及套设在所
述第二接头外的限位环,所述限位环与所述第四限位凸台之间连接有第四弹性件;所述第
一接头的另一端连接有外接件。
槽内;所述安全槽包括从所述第二接头末端沿轴向延伸的第一槽、与所述第一槽连接且沿
所述第二接头周向延伸的第二槽以及与所述第二槽连接且沿所述第二接头轴向延伸的第
三槽。
高了运行可靠性;在这种运行方式下,可方便的对蓄电池进行核对性放电及日常维护工作。
即便某只电池开路或故障也不影响直流供电,减少维护更换单只蓄电池时带来的风险。彻
底改变串联蓄电池的一只电池影响全局的“短板效应”;使用快接接头作为导线相连的部
件,当快接接头通路时,固定组件会卡住活动组件,防止电路断开,并且需要断路时,推动活
动组件上的拨动圆筒,就会自动断路,提高了用电安全性。
附图说明
领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它
的附图。其中:
具体实施方式
情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
母线101的负载104;其中,母线101为直流母线,蓄电池组103由若干个蓄电池103a串联组
成,若干个蓄电池103a均连接有一个升压模块105并通过升压模块105连接至母线101,若干
个升压模块105由DC/DC控制器106进行控制;优选的,本实施例中将蓄电池组103分为5组,
每组蓄电池103a配置一个升压模块105,将46V电压升压成为220V的直流电压,然后将其输
出端通过母线101接入系统,这样整个系统相当于5+1电源模式,即5个升压模块105加1个串
联蓄电池组103对系统供电。
特性。当系统电压正常时,使升压模块105处于空载热备状态,一旦母线101电压低于升压模
块105输出电压,升压模块105立即向母线101供电,这样就实现了串、并联的互为冗余的运
行模式,即便有几只蓄电池103a开路,也不会影响直流系统对保护、自动化装置的供电,大
大提高了运行可靠性。
电。交流电正常时充电机102向直流负荷供电,并给蓄电池组103浮充电运行,所有直流负荷
由充电机102供电。DC/DC升压模块105处于空载热备状态,当交流电突然停电时,充电机102
无输出,全站直流负荷由蓄电池组103供电,保证了供电连续性。
这时若交流系统发生故障,380V交流系统电压也会降低,造成充电机102无输出。由于蓄电
池103a故障,直流母线101电压会急速下降或失压,但是由于DC/DC升压模块105的存在,即
便某只电池故障,直流母线101也不会失压。DC/DC升压模块105会不间断向母线101供电,由
于蓄电池组103分组后再升压并联,因此这种结构的系统会大大提高直流系统供电可靠性。
通过DC/DC控制器106来保证升压模块105的一致性,保证在任何情况下每个模块的电流均
衡性,正常运行方式下,由于升压模块105输出电压比母线101电压低,因此DC/DC升压模块
105处于空载热备状态。
可靠性。在这种运行方式下,可方便的对蓄电池进行核对性放电及日常维护工作。即便某只
电池开路或故障也不影响直流供电,减少维护更换单只蓄电池时带来的风险。彻底改变串
联蓄电池的一只电池影响全局的“短板效应”。
输入端导线连接,当固定组件200和活动组件300连接时,DC/DC升压模块105与蓄电池103a
完成连接。
201内部;活动组件300包括第二接头301与位于第二接头301内的第二导体302,第二接头
301为绝缘体,第二导体302有部分伸入,第一导体202能够插入第一接头201内与第一导体
202连接。
与导电孔201a的一端之间连接有第一弹性件203,第一弹性件203优选为压力弹簧,即在第
一弹性件203的弹力作用下,第一导体202有向导电孔201a开口方向运动的趋势,导电孔
201a与第二导体302连接的一端设置有第一限位凸台201b,第一限位凸台201b的直径小于
第一导体202的直径,所以第一限位凸台201b能够限制第一导体202从导电孔201a内伸出。
的,第一接头201与第二接头301接触的一端沿径向延伸形成第二限位凸台201c,第二限位
凸台201c的直径大于滑动筒204的内径,第二限位凸台201c限制滑动筒204从第一接头201
上脱离,其中,滑动筒204包括套设在第二限位凸台201c上的抵触端204a,抵触端204a也为
圆筒状,抵触端204a与第二限位凸台201c间隙配合。
置有导向槽205a,导向槽205a沿第一接头201的轴向贯穿,滑动筒204内连接有导向件206,
导向件206穿过导向槽205a;第二导体302伸出第二接头301的部分设置有限位槽302a。即当
第二导体302插入到导电孔201a与第一导体202相连接时,限位件205的一端能够嵌入到限
位槽302a内限制第二导体302的轴向偏移,于是能够将第二导体302的一端固定在导电孔
201a与第一导体202相连接。
导向槽205a的横截面为直角梯形,直角梯形的高度即为导向槽205a的深度,也为限位件205
的厚度,相对应的,导向件206上设置有第二斜面206a,第一斜面205b与第二斜面206a平行
且接触,于是当导向件206跟随着滑动筒204移动时,其第二斜面206a能够推动第一斜面
205b进行移动,优选的,当推动滑动筒204向远离第二限位凸台201c的方向移动时,第二斜
面206a同时在第一接头201表面上沿着轴向进行移动,且此时,第二斜面206a推动第一斜面
205b,将滑动筒204沿第一接头201轴向的移动转化为导向件206沿第一接头201径向的移
动,从而调节导向件206的一端从限位槽302a内脱离。
斜面205b平行,即导向端205c与导向槽205a之间的部分横截面为平行四边形;优选的,抵触
端204a内设置有滑槽204b,滑槽204b与导向件206之间形成一个空间恰好使得导向端205c
位于其中,导向端205c的端面与滑槽204b接触,于是当滑动筒204开始复位时,滑槽204b的
一面推动导向端205c的端面进行移动。
制滑动筒204的转动。
触,能够推动限位件205收缩至滑动槽201d内。
二弹性件207为压力弹簧,于是在第二弹性件207弹力的作用下,滑动筒204的一端是抵触在
第二限位凸台201c上的,也就是说,正常状态下,滑动筒204内的滑槽204b推动限位件205并
使限位端205d伸入至导电孔201a内的。
303,拨动圆筒303与第二接头301为间隙配合,拨动圆筒303的内径大于第二限位凸台201c
的直径且不大于抵触端204a的内径。
第二接头301上脱离,限位环303b与第四限位凸台301a之间连接有第四弹性件304,第四弹
性件304为压力弹簧,即在第四弹性件304弹力作用下,限位环303b是远离第四限位凸台
301a的,于是当第一接头201与第二接头301连接时,限位件205卡住第二导体302使两者不
会分离,想要断开时,推动拨动圆筒303向第一接头201一端,此时拨动圆筒303的一端与滑
动筒204接触并且推动滑动筒204一端,于是其内部的导向件206带动限位件205使得限位端
205d脱离限位槽302a,此时第二导体302的轴向移动不再受限制,并且在第一弹性件203弹
力的作用下,第一导体202将第二导体302推出导电孔201a,于是第一接头201与第二接头
301断开连接;应说明的是,第一弹性件203弹力大于第四弹性件304的弹力,这样第一弹性
件203才能使第一导体202将第二导体302推出导电孔201a。
接头301轴向延伸的第三槽301b‑3。第一槽301b‑1为安装拨动圆筒303时,限位销303c从第
一槽301b‑1中进入,第二槽301b‑2为将快接接头A连接上时限位销303c的位置,当需要断开
快接接头A时,只需要旋转拨动圆筒303并使得限位销303c转动至第三槽301b‑3内,即可操
作拨动圆筒303在第二接头301上滑动了。
触到限位端205d斜面,限位端205d收缩至滑动槽201d内,第二导体302继续向导电孔201a内
且与第一导体202相抵触时,限位端205d刚好嵌入到限位槽302a内,此时,限位端205d的一
面便会限制第二导体302的轴向偏移,防止第二导体302脱落;当需要断开连接时,旋转拨动
圆筒303使限位销303c转动至第三槽301b‑3内,便可推动拨动圆筒303向固定组件200方向
移动,拨动圆筒303的端面推动滑动筒204,同时导向件206沿轴向移动,于是导向件206的第
二斜面206a推动第一斜面205b即限位件205使其脱离限位槽302a,在第一弹性件203的作用
下,第一导体202将第二导体302推出导电孔201a,当固定组件200和活动组件300分开后,在
第一弹性件203的弹力作用下,固定组件200完成复位。
应容易理解,在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下,许多改
型是可能的(例如,各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如,温度、压力
等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如,示出为整体成形的元件可以由多
个部分或元件构成,元件的位置可被倒置或以其它方式改变,并且分立元件的性质或数目
或位置可被更改或改变。因此,所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替
代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中,任何“装
置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构,且不仅是结构等同
而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下,可以在示例性实施方案的设计、运行
状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此,本发明不限制于特定的实施方案,而
是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
那些特征)。
于此公开内容的普通技术人员来说,不需要过多实验,所述开发努力将是一个设计、制造和
生产的常规工作。
方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发
明的权利要求范围当中。