一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置的制作方法

本技术涉及高压直流远程供电，尤其涉及一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置。

背景技术：

1、高压直流远程供电系统是一种新型供电技术，用于实现远距离供电传输，目前通信领域常用250vdc-410vdc，为实现更远的传输距离、更大传输容量和更小的传输损耗，可以选择例如600vdc-1600vdc的更高电压等级传输，高压直流远供电系统包括局端电源变换装置、传输电缆、远端电源变换装置、远端设备，其中局端电源变换装置是将市电交流电源或者新能源电源变换成高压直流电源的装置再通过传输电缆传输至远端电源变换装置，远端电源变换装置把局端电源变换装置传输的高压直流电源变换成符合远端设备用电规格的12vdc、24vdc、48vdc等低压直流电和 220vac、380vac等交流电，然而现有技术的远端电源变换装置参考图1，变换次数多，每次变换都会产生功率损耗，导致供电综合效率低。

技术实现思路

1、本实用新型为解决远端电源装置变换次数多，综合效率低，供电失效风险高的问题提出一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，同时弥补了对远端用电设备智能供电管理，用电分析，故障诊断的不足，支持多组备用电池接入，备用电池之间可以在线无缝交替循环，解决了备电时长问题，在局端电源变换装置供电缺失、降压单元dc/dc模块故障情况下，备用电池可以持续为后级远端设备提供可靠用电。

2、本实用新型通过以下技术方案实现：

3、一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，包括降压管理单元、储能单元、变换单元和智能配电单元，所述降压管理单元分别连接局端电源变换装置、储能单元和变换单元，所述变换单元连接智能配电单元，所述智能配电单元连接远端设备，所述降压管理单元包括dc/dc降压模块、电池充电模块和电池无缝切换模块，所述局端电源变换装置的电压输出端连接dc/dc降压模块的电压输入端，dc/dc降压模块的第一电压输出端连接电池充电模块的电压输入端，电池充电模块的电压输出端连接储能单元的电压输入端，电池充电模块的信号输出端连接电池无缝切换模块的信号输入端，电池无缝切换模块的电压输入端连接储能单元的电压输出端，无缝切换模块的电压输出端和dc/dc降压模块的第二电压输出端均连接中间直流母线。

4、进一步的，所述储能单元包括第一后备电池和第二后备电池，所述第一后备电池的电压输入端连接电池充电模块的电压输出端，第一后备电池的电压输出端连接电池无缝切换模块的电压输入端，所述第二后备电池的电压输入端连接电池充电模块的电压输出端，第二后备电池的电压输出端连接电池无缝切换模块的电压输入端。

5、进一步的，所述变换单元包括dc/ac开关电源模块和dc/dc开关电源模块，所述dc/ac开关电源模块的电压输入端连接中间直流母线，所述dc/dc开关电源模块的电压输入端连接中间直流母线。

6、进一步的，所述dc/ac开关电源模块的电压输出端连接智能配电单元的电压输入端，所述dc/dc开关电源模块的电压输出端连接智能配电单元的电压输入端。

7、进一步的，所述智能配电单元包括第一远程开关模块、第二远程开关模块和智能控制器，所述dc/ac开关电源模块的电压输出端连接第一远程开关模块的电压输入端，所述dc/dc开关电源模块的电压输出端连接第二远程开关模块的电压输入端，所述第一远程开关模块的电压输出端连接第一远端设备的电压输入端，所述第二远程开关模块的电压输出端连接第二远端设备的电压输入端，所述第一远程开关模块的控制信号输入端连接智能控制器的控制信号输出端，所述第二远程开关模块的控制信号输入端连接智能控制器的控制信号输出端。

8、进一步的，所述智能配电单元还包括第一电流传感器、第二电流传感器，所述第一电流传感器的电压输入端连接第一远程开关模块的输出端，第一电流传感器的电压输出端连接第一远端设备的电压输入端，所述第二电流传感器的电压输入端连接第二远程开关模块的输出端，第二电流传感器的电压输出端连接第二远端设备的电压输入端，所述第一电流传感器的信号输出端连接智能控制器的信号输入端，所述第二电流传感器的信号输出端连接智能控制器的信号输入端。

9、进一步的，所述dc/ac开关电源模块包括240vdc/ac开关电源模块，所述dc/dc开关电源模块包括12vdc/dc开关电源模块、24vdc/dc开关电源模块和48vdc/dc开关电源模块。

10、本实用新型的有益效果：

11、（1）本实用新型提出的一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，由传统的电压四级变换变成电压两级变换，解决当前远端电源变换装置变换次数多，变换链路长的问题，提高了综合传输效率，降低了用能成本，降低了供电失效的风险；

12、（2）本实用新型提出的一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，支持双电池接入，备电电池间可以无缝交替循环，解决了备电时长问题；

13、（3）本实用新型提出的一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，在局端电源变换装置、新能源柔性直流输电缺失以及dc/dc降压模块故障的情况下，储能单元备用电池可以持续为后级设备提供可靠用电；

14、（4）本实用新型提出的一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，集成度高，设计和安装工艺简单，智能便捷，供电可靠性高。

技术特征：

1.一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，其特征在于，包括降压管理单元、储能单元、变换单元和智能配电单元，所述降压管理单元分别连接局端电源变换装置、储能单元和变换单元，所述变换单元连接智能配电单元，所述智能配电单元连接远端设备，所述降压管理单元包括dc/dc降压模块、电池充电模块和电池无缝切换模块，所述局端电源变换装置的电压输出端连接dc/dc降压模块的电压输入端，dc/dc降压模块的第一电压输出端连接电池充电模块的电压输入端，电池充电模块的电压输出端连接储能单元的电压输入端，电池充电模块的信号输出端连接电池无缝切换模块的信号输入端，电池无缝切换模块的电压输入端连接储能单元的电压输出端，无缝切换模块的电压输出端和dc/dc降压模块的第二电压输出端均连接中间直流母线。

2.根据权利要求1所述的一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，其特征在于，所述储能单元包括第一后备电池和第二后备电池，所述第一后备电池的电压输入端连接电池充电模块的电压输出端，第一后备电池的电压输出端连接电池无缝切换模块的电压输入端，所述第二后备电池的电压输入端连接电池充电模块的电压输出端，第二后备电池的电压输出端连接电池无缝切换模块的电压输入端。

3.根据权利要求1所述的一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，其特征在于，所述变换单元包括dc/ac开关电源模块和dc/dc开关电源模块，所述dc/ac开关电源模块的电压输入端连接中间直流母线，所述dc/dc开关电源模块的电压输入端连接中间直流母线。

4.根据权利要求3所述的一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，其特征在于，所述dc/ac开关电源模块的电压输出端连接智能配电单元的电压输入端，所述dc/dc开关电源模块的电压输出端连接智能配电单元的电压输入端。

5.根据权利要求3所述的一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，其特征在于，所述智能配电单元包括第一远程开关模块、第二远程开关模块和智能控制器，所述dc/ac开关电源模块的电压输出端连接第一远程开关模块的电压输入端，所述dc/dc开关电源模块的电压输出端连接第二远程开关模块的电压输入端，所述第一远程开关模块的电压输出端连接第一远端设备的电压输入端，所述第二远程开关模块的电压输出端连接第二远端设备的电压输入端，所述第一远程开关模块的控制信号输入端连接智能控制器的控制信号输出端，所述第二远程开关模块的控制信号输入端连接智能控制器的控制信号输出端。

6.根据权利要求5所述的一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，其特征在于，所述智能配电单元还包括第一电流传感器、第二电流传感器，所述第一电流传感器的电压输入端连接第一远程开关模块的输出端，第一电流传感器的电压输出端连接第一远端设备的电压输入端，所述第二电流传感器的电压输入端连接第二远程开关模块的输出端，第二电流传感器的电压输出端连接第二远端设备的电压输入端，所述第一电流传感器的信号输出端连接智能控制器的信号输入端，所述第二电流传感器的信号输出端连接智能控制器的信号输入端。

7.根据权利要求5所述的一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，其特征在于，所述dc/ac开关电源模块包括240vdc/ac开关电源模块，所述dc/dc开关电源模块包括12vdc/dc开关电源模块、24vdc/dc开关电源模块和48vdc/dc开关电源模块。

技术总结
本技术涉及高压直流远程供电技术领域，尤其涉及一种直流远程供电系统远端设备用不间断交直流供电装置，该装置是把局端电源变换装置远程传输的600V至1600V高压直流电，变换成符合远端设备用电规格的12VDC、24VDC、48VDC等低压直流电和220VAC、380VAC等交流电。该装置同时具备不间断功能，在局端电源变换装置传输的高压直流电缺失或者DC/DC降压单元故障的情况下，利用内部储能单元，持续为远端设备不间断供电。包括降压管理单元、储能单元、变换单元和智能配电单元。本技术由传统的电压四级变换变成电压两级变换，解决当前远端电源变换装置变换次数多，变换链路长的问题，提高了综合传输效率，降低了用能成本，降低了供电失效的风险。

技术研发人员：贺宗攀,纪永亮,唐自杰,黄海权
受保护的技术使用者：成都康斯维智慧能源技术有限公司
技术研发日：20221121
技术公布日：2024/1/12