多冗余分布式移动化电源供电系统的制作方法

[0001]
本发明涉及太阳能发电控制自供电系统的技术领域，特别是一种多冗余分布式移动化电源供电系统。


背景技术：

[0002]
太阳能光热发电和光伏发电是直接利用太阳能的能源转换成电能供人类使用，它是真正的清洁能源，从供应链到能源生产的整个过程都是接近于零污染，零排放。目前，为了提高太阳电站的发电效益，都配置有跟踪控制系统，而太阳能电站普遍都布置再地广人稀的偏远地方，施工和调试维护需要调配大量的人力物力，而项目种大量使用的控制器的供电，如果采用传统的有线供电方式，将耗费大量的线缆资源和人力资源，将来调试和维护也极为不便，也会延长工期和加大调试难度，增加初始投资成本。
[0003]
另外，在其他供电方案布置不方便的工业数据采集或电气控制的场景中，拉线配置电源可能极不方便或者成本很高，也需要能提供高可靠性、冗余的电源系统，给负荷系统提供电源。


技术实现要素：

[0004]
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种协调供电、可根据不同供电需求进行选配、移动化满足供电需求、多冗余自供电特点的多冗余分布式移动化电源供电系统。
[0005]
为实现上述目的，本发明的技术方案：
[0006]
多冗余分布式移动化电源供电系统，包括控制主板、第一级电源、第二级备用电源、第三极放电模块所述的第一级电源包括pv供电模块与220v市电供电模块，第二级备用电源为锂电池模组，第三极放电模块为超级电容模组，控制主板上焊接有超级电容模块，dc/dc电源转换模块、ac/dc电源转换模块与锂电池模组通过接插件软线与控制主板连接，dc/dc电源转换模块、ac/dc电源转换模块分别对接有pv供电模块与220v市电供电模块，锂电池模组上设有电池充放管理模块。
[0007]
作为优选，所述的控制主板在四个角均预留有用于不同设备集成的安装螺孔。
[0008]
作为优选，所述的第一级电源、第二级备用电源与第三极放电模块输出位置均通过单向二极管进行电源的抉择，第一级电源的pv供电模块与220v市电供电模块一侧均设有且通过单向二极管进行电源的抉择，第一级电源与第三极放电模块、第二级备用电源与第三极放电模块之间均设有且通过单向二极管进行电源的抉择，电池充放管理模块连接于第一级电源输出端。
[0009]
作为优选，所述的第一级电源的输出供电通过pv供电模块与220v市电供电模块通过单向二极管判断选择高电压一端进行供电，第一级电源与第二级备用电源通过单向二极管判断选择高电压一端进行供电。
[0010]
作为优选，所述的第一级电源为电源总的输入模块，当第一级电源异常时，通过第二级备用电源进行供电，第三极放电模块可进行短时间大功率放电，提供电机启动瞬间的
大电流输入要求。
[0011]
本发明的有益条件在于：
[0012]
1、梯级电源利用，满足功率性负荷长期供电需求；
[0013]
2、三级选择性供电，长期供电，稳定性高；
[0014]
3、可根据太阳能资源或市供电分布特点，选择性进行对两电源工单进行接入，使用范围更广；
[0015]
4、第三极放电模块设计，可进行大功率发电，满足大功率设备用电需求；
[0016]
5、采用pv供电，220v双路供电，锂电池模组以及超级电容模组多形态的电源供电方式，使多种电源有机协调，取长补短，既可以满足功率型负载瞬间大电流能量需求，又能满足长时间可靠运行；
[0017]
6、可移动化部署方式，满足多种使用工况的电源共给方案。
附图说明
[0018]
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
[0019]
如图1所示，多冗余分布式移动化电源供电系统，包括控制主板、第一级电源、第二级备用电源、第三极放电模块所述的第一级电源包括pv供电模块与220v市电供电模块，第二级备用电源为锂电池模组，第三极放电模块为超级电容模组，控制主板上焊接有超级电容模块，dc/dc电源转换模块、ac/dc电源转换模块与锂电池模组通过接插件软线与控制主板连接，dc/dc电源转换模块、ac/dc电源转换模块分别对接有pv供电模块与220v市电供电模块，锂电池模组上设有电池充放管理模块。所述的控制主板在四个角均预留有用于不同设备集成的安装螺孔。所述的第一级电源、第二级备用电源与第三极放电模块输出位置均通过单向二极管进行电源的抉择，第一级电源的pv供电模块与220v市电供电模块一侧均设有且通过单向二极管进行电源的抉择，第一级电源与第三极放电模块、第二级备用电源与第三极放电模块之间均设有且通过单向二极管进行电源的抉择，电池充放管理模块连接于第一级电源输出端。，所述的第一级电源的输出供电通过pv供电模块与220v市电供电模块通过单向二极管判断选择高电压一端进行供电，第一级电源与第二级备用电源通过单向二极管判断选择高电压一端进行供电。所述的第一级电源为电源总的输入模块，当第一级电源异常时，通过第二级备用电源进行供电，第三极放电模块可进行短时间大功率放电，提供电机启动瞬间的大电流输入要求。
[0020]
本发明的第一级电源、第二级备用电源与第三极放电模块包括pv供电模块、220v市电供电模块、锂电池模组与超级电容模组，组合利用不同电源形式特点，梯级电源利用，既能满足功率性负荷的长期供电需求，也可以满足普通负荷长时间稳定电源的供应需求。
[0021]
系统由三部分梯级电源供给模块构成，第一级电源是电源总的输入模块，由两路冗余的pv供电模块与220v市供电模块构成；第二级备用电源为储能及电源备用模块，由锂电池模组及其电池充放电管理模块回路组成，在异常工况下，其他电源没有正常供电或放电完成后，由该模组提供电源；第三级放电模块为超级电容模组，因为超级电容有短时间大功率放电的特性，以满足负载为电机类功率负载的应用场景，可以提供电机启动瞬间的大
电流输入要求；每级电源间都有一个单向二极管，进行的电压的比较的变向，每级电压的参数是逐级降低的。
[0022]
第三级放电模块直接给负载提供负荷，第一级电源与第二级备用电源之间通过单向二级管进行电源的抉择，第三极放电模组超级电容模组首先放电，其放电后电压降低，当电压降低到比二级输出电压还低的时刻，电容改为充电，同时由第二级备用电源锂电池模组进行供电；
[0023]
同样，当锂电池模组持续放电，电压低于第一级电源输入电压时，锂电池模组停止放电，开始充电，这时，第一级电源开始放电，给锂电池模组进行充电，同时锂电池模组的充电，还得结合环境温度和电池的电压，有电池充放电管理模块内的芯片进行控制。
[0024]
供电系统第一级电源供电输入由两个供电模块组成：pv供电模块与220v市电供电模块，两个供电模块分别对接不同的dc/dc电源转换模块与ac/dc电源转换模块，冗余供电，pv供电模块可以满足太阳能资源好，设备需要移动或有线供电不方便的场合，而220v市供电模块则用于市电易用易部署的场合，如果两个电源供电都有接入，则通过单向二极管电压的选择，哪个电压高，就用哪边的电源，自动无扰切换。
[0025]
供电系统第二级备用电源由锂电池组以及电池充放电管理模块组成，这里的锂电池模组可储能，作为整体电源系统一个备用电源，当第三级放大模块的超级电容模组放电后，而第一季电源的供电输入又不能满足最终负荷的用电需求时，锂电池模组提供电源给最终的用电负荷，锂电池模组作为备用电源，只有在非正常供电状态下启用，可以提供整体电源的可靠性。
[0026]
第三级放电模块，主要由超级电容模组及相关的控制电路组成，超级电容模组储能密度不高，但瞬间放电比较大的功率，适用于电机驱动功率型负载电源要求。
[0027]
供电系统采用pv供电模组、220v市电供电模块双路供电，锂电池模组以及超级电容模组多形态的电源供电方式，通过硬件设计和软件研发，使多种电源模块可以有机协调，取长补短，既可以满足功率型负载瞬时大电流能量需求，又可以满足长时间可靠运行，以及移动化部署的要求，可以为工业用户提供一种稳定可靠的，可移动部署，满足多种使用工况的电源供给方案。
[0028]
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。