一種直流電源系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種直流電源系統，當輸入的交流電正常時，由數字變頻電源將交流電轉換成穩定的直流電，并通過直流母線輸出至直流穩壓單元，經過直流穩壓單元轉換成多種規格的直流電，可為多路不同供電規格需求的直流負載供電；數字變頻電源還與電池單元通過直流母線連接，通過監控單元和采樣單元實時采集、監控直流母線電壓、電池單元的電池電壓和電池充電電流，當檢測到滿足充電條件時，給電池單元充電，當滿足充電完成條件時，停止充電。停止充電。停止充電。

【技術實現步驟摘要】
一種直流電源系統


[0001]本技術涉及電源
，尤其涉及一種直流電源系統。

技術介紹

[0002]當前，城市軌道交通已經成為大中城市最便捷、經濟和高效的交通方式，成為市民出行的首選，對城市軌道交通的安全、可靠運行也提出了越來越高的要求。
[0003]城市軌道交通系統包含很多弱電子系統，比如：通信、信號、綜合監控、火災自動報警、機電設備監控、門禁系統、自動售檢票、自動滅火、屏蔽門控制等，都要求不能失效，因此，這些弱電子系統的供電保證至關重要。在城市軌道交通系統建設中，通常是分別為車站、車輛段或控制中心的各弱電子系統配置分散的帶在線式UPS(Uninterruptible Power Supply，不間斷電源)的電源系統，使得建設成本和運營維護成本都很高，并且由于各弱電子系統分散配置的UPS相互之間不能相互冗余備用，使得整體可靠性不高。另外多套分散的電源系統使得能耗更高，不利于節能和環保。

技術實現思路

[0004]本技術的目的在于提供一種直流電源系統，可以為有不同要求的多個負載供電。
[0005]為了實現上述目的，本技術提供了一種直流電源系統，其中，所述直流電源系統包括：
[0006]數字變頻電源，電池單元，直流穩壓單元，采樣單元和監控單元，其中，
[0007]所述數字變頻電源通過直流母線與所述電池單元、所述直流穩壓單元電連接，用于將輸入的交流電轉換成直流電，向所述直流穩壓單元供電，以及當所述電池單元需要充電時，向所述電池單元充電；
[0008]當所述交流電異常時，由所述電池單元輸出直流電，通過所述直流母線向所述直流穩壓單元供電；
[0009]所述直流穩壓單元與若干負載電連接，用于將輸入的直流電轉換成若干路符合目標電壓的直流電，向所述負載供電；
[0010]所述采樣單元與所述監控單元電連接，用于采集所述直流母線電壓及電流并發送至所述監控單元；
[0011]所述監控單元分別與所述數字變頻電源、所述電池單元、所述直流穩壓單元和所述采樣單元電連接。
[0012]進一步地，其中，所述數字變頻電源用于將輸入的交流電轉換成直流電并穩定在穩態電壓。
[0013]進一步地，其中，所述電池單元包括：電池充電模塊、電池升壓模塊和電池組，其中，
[0014]所述電池充電模塊用于對電池組的充電管理；
[0015]所述電池升壓模塊用于完成電池組升壓并穩定在穩態電壓。
[0016]進一步地，其中，所述目標電壓是5V至24V范圍內的直流電壓。
[0017]進一步地，其中，所述采樣單元包括分流器。
[0018]進一步地，其中，所述監控單元分別與所述數字變頻電源、所述電池單元、所述直流穩壓單元和所述采樣單元電連接的實現方式包括：
[0019]通過CAN總線。
[0020]進一步地，其中，所述直流電源系統還包括接觸器。
[0021]進一步地，其中，所述監控單元通過RS
?
232總線與上位機電連接，以使所述監控單元將獲取到的參數發送至所述上位機進行分析及排查故障。
[0022]本技術的工作原理如下：
[0023]在工作模式下，當輸入的交流電正常時，通過本直流電源系統中的數字變頻電源，將交流電轉換成直流電，并通過直流母線輸出至直流穩壓單元，經過直流穩壓單元轉換成多種規格的直流電，可為多路不同供電規格需求的負載供電；數字變頻電源還與電池單元通過直流母線連接，通過監控單元和采樣單元實時采集、監控直流母線電壓、電池單元的電池電壓和電池充電電流，當檢測到滿足充電條件時，給電池單元充電，當滿足充電完成條件時，停止充電。當輸入的交流電異常或數字變頻電源工作異常時，直流母線上的電壓會開始下降，此時電池單元會啟動升壓電路，當通過監控單元和采樣單元檢測到直流母線電壓下降至與電池單元的升壓電路電壓相等時，由電池單元通過直流母線向直流穩壓單元供電，以通過該直流電源系統向多路負載不間斷提供不同規格的直流電。
[0024]與現有技術相比，本技術的有益效果主要體現在：
[0025]可通過一套直流電源系統提供多路不同規格的穩定直流電輸出，為多個負載供電，提升了集成度和可靠性，降低了建設成本和維護成本。進一步地，還可實現多路輸入之間的無縫切換，進一步提升了系統可靠性。
附圖說明
[0026]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本技術的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：
[0027]圖1示出本申請的實施例1的一種直流電源系統的結構示意圖；
[0028]圖2示出本申請的實施例1的一種直流電源系統的直流穩壓單元的輸入直流電壓切換示意圖；
[0029]圖3示出本申請的實施例2的一種直流電源系統的結構示意圖；
[0030]附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
具體實施方式
[0031]以下將結合示意圖對本技術所提供的一種直流電源系統的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本申請的目的、特征和效果。其中表示了本技術的可選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本技術，而仍然實現本技術的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本技術的限制。
[0032]下面結合具體實施例作進一步說明。
[0033]實施例1
[0034]如圖1所示本申請的一種直流電源系統的結構示意圖，其中，所述直流電源系統100包括：
[0035]數字變頻電源110，電池單元120，直流穩壓單元130，采樣單元140和監控單元150。
[0036]在該實施例的直流電源系統中，數字變頻電源110通過直流母線160與電池單元120、直流穩壓單元130電連接，用于將輸入的交流電轉換成穩定的直流電，向直流穩壓單元130供電，以及當電池單元120需要充電時，向電池單元120充電。
[0037]其中，數字變頻電源110可以自行設計，也可以采購市場中滿足需求的第三方現有數字變頻電源產品。其中，數字變頻電源110還支持PFC(Power Factor Correction，功率因數校正)功能，可將輸入的市電交流電轉換成直流電，并經PFC校正，得到穩定的直流電壓。其中，支持通信功能，向第三方提供輸入的市電交流電壓、輸出的直流電壓等信息，具有輸入過、欠壓保護、輸出過流保護、輸出過壓保護，輸出短路保護，有熱插拔，并機自動均流等功能。
[0038]一個可選實施例中，數字變頻電源110支持的交流電輸入電壓范圍為85～300VAC，額定的輸出直流電壓為53.5VDC，經PFC校正，可輸出穩定的直流電壓48VDC。支持CAN(Controller Area Network，控制器局域網絡)總線通信。
[0039]其中，電池單元120包括：電池充電模塊121，電池升壓模塊122和電池組123，其中，當檢測到電池組12本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種直流電源系統，其特征在于，所述直流電源系統包括：數字變頻電源，電池單元，直流穩壓單元，采樣單元和監控單元，其中，所述數字變頻電源通過直流母線與所述電池單元、所述直流穩壓單元電連接，用于將輸入的交流電轉換成直流電，向所述直流穩壓單元供電，以及當所述電池單元需要充電時，向所述電池單元充電；當所述交流電異常時，由所述電池單元輸出直流電，通過所述直流母線向所述直流穩壓單元供電；所述直流穩壓單元與若干負載電連接，用于將輸入的直流電轉換成若干路符合目標電壓的直流電，向所述負載供電；所述采樣單元與所述監控單元電連接，用于采集所述直流母線電壓及電流并發送至所述監控單元；所述監控單元分別與所述數字變頻電源、所述電池單元、所述直流穩壓單元和所述采樣單元電連接。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述數字變頻電源用于將輸入的交流電轉換成直流電并穩定在穩態電壓。3.根據權利要求1所述的系統...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張亮，潘偉，張楊博，
申請(專利權)人：上海華銘智能終端設備股份有限公司，
類型：新型
國別省市：