[發(fā)明專利]保供電電源裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210575847.3
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103066658A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設計）人: 吳國沛;管霖;吳瓊;顧軍;關天云;辛平野;尹華杰;伍衡;寧宇
• 申請（專利權）人: 廣州供電局有限公司;華南理工大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J9/04
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術領域

本發(fā)明涉及供電設備技術領域，特別是涉及一種保供電電源裝置。

背景技術

用電設備在運行時功率不是恒定的，而是大幅波動的。例如，大型電動機啟動時電流可達正常運行電流的5倍以上。電弧電焊、軋機等設備的短時最大電流也是其平均運行電流的數(shù)倍或數(shù)十倍，這類負荷被統(tǒng)稱為沖擊負荷。

在現(xiàn)有技術中，不間斷保供電電源裝置要么采用鉛酸蓄電池、鋰電池柜等蓄電池儲能，要么采用磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)儲能。蓄電池雖然儲能密度較大，但功率密度低，在需要滿足大功率放電的場合，采用蓄電池儲能就面臨電池體積大，重量重，投資大，車載困難等問題。磁懸浮飛輪方案雖然體積較小，功率密度較大，但在使用時，每換一個使用場地，都需要較長的時間來對磁懸浮飛輪做平衡調(diào)節(jié)，不僅需要配備專門的技術人員，而且難以滿足緊急場合快速保障電力供應的要求。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對以上問題，提供一種既能大功率放電、調(diào)試和維護工量小、重量又較小的保供電電源裝置。

一種保供電電源裝置，包括UPS主機、鋰電池柜、沖放電柜和超級電容柜；

所述UPS主機的輸入端連接用戶配電變壓器的出線端子，所述UPS主機的輸出端連接用戶配電房低壓母線進線開關的電源側(cè)端子，所述鋰電池柜連接于所述UPS主機內(nèi)的直流母線的正負極之間，所述沖放電柜的高壓側(cè)連接于所述UPS主機的直流母線的正負極之間，所述沖放電柜的低壓側(cè)連接所述超級電容柜，所述超級電容柜連接在所述充放電柜的低壓側(cè)正極和所述UPS主機的直流母線的負極之間。

所述UPS主機用于隔離外部輸入電力和對用戶設備輸出電力，所述超級電容柜用于在外部輸入電力中斷時為沖擊負荷供電，且接收所述鋰電池柜的充電能量，所述鋰電池柜用于在外部輸入電力中斷時提供用戶基本負荷的供電，并為所述超級電容柜提供充電能量，所述沖放電柜用于將所述UPS主機直流母線的正負極之間的電壓轉(zhuǎn)化為符合所述超級電容柜充電要求的電壓和將所述超級電容柜的放電電壓提升為所述UPS主機直流母線的正負極之間的電壓。

在其中一個實施例中，所述的保供電電源裝置中所述沖放電柜包括降壓充電器和升壓放電器。

所述降壓充電器和所述升壓放電器并聯(lián)連接，所述降壓充電器用于將所述UPS主機直流母線的正負極之間的電壓轉(zhuǎn)化為符合所述超級電容柜充電要求的電壓，所述升壓放電器用于將所述超級電容柜的放電電壓提升為所述UPS主機直流母線的正負極之間的電壓。

在其中一個實施例中，所述的保供電電源裝置中所述UPS主機包括整流器和逆變器；所述整流器與所述逆變器通過直流母線并聯(lián)連接。

在其中一個實施例中，所述超級電容柜的容量按照負荷最大功率減去鋰電池柜的平均輸出功率得到的功率值來進行設計和配置。

在其中一個實施例中，所述的保供電電源裝置安裝于車輛車廂。

在其中一個實施例中，所述的保供電電源裝置，還包括輸入電纜和輸出電纜，所述輸入電纜用于連接所述用戶配電變壓器的出線端子和所述整流器，所述輸出電纜用于連接所述逆變器和所述用戶配電房低壓母線進線開關的電源側(cè)端子。

上述保供電電源裝置，所述UPS主機的輸入端連接用戶配電變壓器的出線端子，所述UPS主機的輸出端連接用戶配電房低壓母線進線開關的電源側(cè)端子，所述鋰電池柜連接于所述UPS主機內(nèi)的直流母線的正負極之間，所述沖放電柜的高壓側(cè)連接于所述UPS主機的直流母線的正負極之間，所述沖放電柜的低壓側(cè)連接所述超級電容柜，所述超級電容柜連接在所述沖放電柜的低壓側(cè)正極和所述UPS主機的直流母線的負極之間。所述保供電電源裝置有效利用了超級電容柜快速充電和大功率放電的特性，來解決鋰電池柜放電倍率低，難以適用于沖擊負荷供電的不足。同時，利用鋰電池柜比能量高的特性也彌補了超級電容柜能量密度低的不足。UPS主機確保在外部主供電源斷電時通過鋰電池柜和超級電容柜的彼此配合對用戶實現(xiàn)不間斷的供電，保障電能質(zhì)量敏感型用電設備的持續(xù)正常工作。鋰電池柜保持相對穩(wěn)定的負載電流輸出，主要提供用戶的平均負荷功率。鋰電池柜能量密度高的優(yōu)點保障了整個電源車的儲能容量。超級電容柜通過降壓型的充電電路和升壓型的放電電路與UPS主機的直流母線相連。超級電容柜的快速充電和大電流放電能力，保障了電源車的短時大電流輸出能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明保供電電源裝置其中一種實施例的結(jié)構圖；

圖2為本發(fā)明保供電電源裝置其中另一種實施例的結(jié)構圖；

圖3為本發(fā)明保供電電源裝置其中一種實施例的電路模塊連接圖。

具體實施方式