[实用新型]一种DSP控制的可调式大功率分布式直流电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流电源，尤其涉及一种DSP控制的可调式大功率分布式直流电源。

背景技术

在发电站、变电站等场所内，往往布置有开关柜、配电柜、继电保护柜、自动化控制柜等各种电气功能柜，这些电气功能柜都需要直流电源为其供电。现有的应用于上述电力场所的分布式直流电源，由于占用空间小、重量轻、成本低的优点，而具有一定的市场范围。

中国发明专利授权公告号为“CN1278468C”的专利文件中公开了一种分布式直流电源装置，如图1所示，由AC/DC变换单元、DC/DC变换单元和CPU单片机管理单元组成。正常供电时，AC/DC变换单元将220V交流电转换成12V直流电，并输送到DC/DC变换单元输入端，经DC/DC变换单元变换成220V直流电供系统的经常性负载使用；外部断电时，蓄电池提供12V直流电并输送到DC/DC变换单元输入端，经DC/DC变换单元变换成220V直流电供系统的经常性负载使用；而系统的冲击性负载始终由蓄电池提供能量。

该专利文件中的分布式直流电源装置采用12V直流电压作为中间电压，即AC/DC变换单元的输出电压、DC/DC变换单元输入电压、蓄电池的放电电压均为12V直流电压。由于该中间电压为一低电压等级，相应的，流过元件的电流较大，造成元件发热量大，从而使电源功率受到限制。这种经过两次较大梯度的电压等级的变换，其功率损耗大并导致电源效率低。

根据上述分布式直流电源装置的电路结构，为提升电源功率，在中间电压提升有限的限制下，唯有通过提升元件对大电流的承受能力和散热能力，即对整个电路元件进行调整，势必加大变换单元及电源体积，且成本大幅增加，无法适应市场需求。

此外，上述分布式直流电源装置还存在如下缺陷：

（1）即使在外部交流电正常时，蓄电池仍需为系统的冲击性负载供电，降低了蓄电池的使用寿命。

（2）无论采用外部交流电供电还是蓄电池供电，都必须经过DC/DC变换单元实现为负载供电，一旦DC/DC变换单元出现损坏，将导致整个系统中断，无法为负载供电，可靠性大大降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种大功率分布式直流电源，同时维持生产成本不大幅提高且电源可靠性增强。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种DSP控制的可调式大功率分布式直流电源，包括正常供电电路、后备供电电路和DSP控制单元。

所述正常供电电路包括整流模块和降压模块，其中，整流模块将交流电压变换成直流高压，并输送到降压模块的输入端，降压模块的输出端连接负载；

所述后备供电电路包括依次串接的充电电路、电池组和升压模块，其中，充电电路的输入端连接所述降压模块的输出端，升压模块的输出端连接负载；

所述DSP控制单元分别控制降压模块、充电电路和升压模块工作。

进一步的，所述整流模块和所述降压模块之间还串接一PFC电路，所述DSP控制单元控制所述PFC电路工作。

进一步的，所述升压模块和负载之间还串接一零切换电路，所述DSP控制单元控制所述零切换电路工作。

与现有分布式直流电源相比，本实用新型具有如下优点：

（1）电路结构设计优良，在生产不同功率需求的产品时，不用改变电源电路主板，只需对降压模块和升压模块内的变压器绕组稍加更改，并变换电池组的蓄电池数量，即可实现不同输出功率的调整，大大降低了生产成本。本实用新型的输出功率在100W～1500W范围内方便可调，市场应用范围更广。

（2）在电力变换过程中，只经过一次电压等级相差不大的变换，减少了元件自身的功耗，同时通过PFC电路进行功率因数调整，电源效率较高，可提升至95%以上。

（3）外部交流电源正常时，无需启用后备供电电路为冲击性负载或其他较大功率需求供电，有效避免了电池组的频繁使用，延长了电池的使用寿命。

（4）正常供电电路的输出和后备供电电路的输出为并联方式，后备供电电路可独立为负载供电，在降压模块损坏时，仍可向负载供电，提高了系统的可靠性。

附图说明

图1为现有分布式直流电源工作原理图； 

图2为本实用新型工作原理图；

图3为本实用新型整流模块的电路图；

图4为本实用新型PFC电路的电路图；

图5为本实用新型降压模块的电路图；

图6为本实用新型升压模块的电路图；

图7为本实用新型充电电路的电路图；