[實用新型]一種燃料電池應急電源的無縫切換系統

有效

• 申請號: 201220361803.6
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN202798118U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 成珂;葛志義;閆偉
• 申請（專利權）人: 南京禾浩通信科技有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 龔擁軍

技術領域

本實用新型涉及一種供電系統，尤其涉及一種燃料電池應急電源的無縫切換系統。

背景技術

隨著電器設備越來越廣泛地用于日常生活和生產中，斷電造成的損失也越來越大，因此為了保證生活和生產用電，有必要引入應急電源系統。現有技術中，儲能電池通常可以作為市電掉電后的供給電源，其中儲能電池會根據負載的功率的大小和負載掉電后運行時間來設定儲能電池組的規模。但是由于規模和效率的限制，現有的儲能電池很難用作大型供電系統的應急電源。隨著新能源技術的不斷進步，燃料電池因為較強的供電能力，已經成為應急電源的重要選擇。在燃料電池的系統中，燃料電池在聚集氧氣和氫氣，以及反應發電的過程都需要一定的時間。這種特性決定燃料電池從啟動時到正常運行時有一個時間差。而在通信基站等要求苛刻的用電系統中，設備不能夠掉電,因此在能源切換過程中，一定要保證能源供給的不間斷性，這就阻礙了燃料電池的應用。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型在采用燃料電池的應急電源系統中加上蓄電池組，一方面解決了儲能電池規模不能滿足大型供電系統的技術問題，另一方面也解決了燃料電池作為通信應急電源在掉電后啟動時間過長的問題。

具體的技術方案如下：燃料電池應急電源的無縫切換系統包括燃料電池1、蓄電池2、基站用電接口3、蓄電池充電模塊4、蓄電池放電模塊5以及燃料電池控制器8；其中，燃料電池1、蓄電池充電模塊4和蓄電池2依次串聯在一起，蓄電池2、蓄電池放電模塊5和基站用電接口3依次串聯在一起，并且燃料電池1連接到基站用電接口3，燃料電池控制器8分別與燃料電池1和蓄電池2連接；當存在市電時，燃料電池1與基站用電接口3斷開，燃料電池1接通蓄電池充電模塊4給蓄電池2充電；當沒有市電時，燃料電池1啟動并連接基站用電接口3；在燃料電池啟動過程中，當燃料電池控制器8檢測在相應的時間內，燃料電池和市電都不能為蓄電池進行供電的時候，蓄電池2接通蓄電池放電模塊5給基站用電接口3供電。

該燃料電池應急電源的無縫切換系統一方面解決了儲能電池規模不能滿足大型供電系統的技術問題，另一方面也解決了燃料電池作為應急電源在掉電后啟動時間過長的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型所提供的燃料電池應急電源的無縫切換系統的結構示意圖。

其中附圖標記1－燃料電池；2－蓄電池；3－基站用電接口；4－電池充電模塊；5－蓄電池放電模塊；6－防反二極管；?7－保險絲；8－燃料電池控制器。

具體實施方式

現結合附圖對本實用新型做進一步的說明。

如圖1?所示，本實用新型的燃料電池應急電源的無縫切換系統包括燃料電池1、蓄電池2、基站用電接口3、蓄電池充電模塊4、蓄電池放電模塊5以及燃料電池控制器8；并且進一步地包括防反二極管6以及保險絲--FU27。

其中，燃料電池1、蓄電池充電模塊4和蓄電池2依次串聯在一起，蓄電池2、蓄電池放電模塊5和基站用電接口3依次串聯在一起，并且燃料電池1連接到基站用電接口3；燃料電池控制器8分別與燃料電池1和蓄電池2連接。

當存在市電時，燃料電池1與基站用電接口3斷開，燃料電池1接通蓄電池充電模塊4給蓄電池2充電；當沒有市電時，燃料電池1啟動并連接基站用電接口3；在燃料電池啟動過程中，當燃料電池控制器8檢測在相應的時間內，燃料電池和市電都不能為蓄電池進行供電的時候，蓄電池2接通蓄電池放電模塊5給基站用電接口3供電。

其中，燃料電池1包括空氣吸風風扇、氫氣進氣系統以及氣體反應部件。當基站用電接口3的市電斷開時，需要啟動燃料電池，燃料電池控制器8一方面啟動燃料電池前端的吸風風扇，將含有氧氣的空氣進行聚集；另一方面對氫氣進氣系統的進氣量進行控制；在燃料電池內部氣體發生化學反應，發出電量。

蓄電池2一方面作為燃料電池控制器8的供電電源，同時另一方面也作為市電和燃料電池在切換過程中給基站供電的中間備用電源。蓄電池2優選為48V-54V的儲能電池。

蓄電池充電模塊4在燃料電池和市電都在的情況下為蓄電池2進行最優化充電，優選地所述蓄電池充電模塊4能夠根據蓄電池2的容量進行充電電流設置。

蓄電池的放電模塊5在通常情況下處于閉合狀態。當燃料電池控制器檢測在相應的時間內，燃料電池和市電都不能為蓄電池進行供電的時候，蓄電池作為第三能源，通過蓄電池的放電模塊5向基站用電接口3供電。

進一步地，當蓄電池的電壓下降到設定值時，蓄電池放電模塊斷開蓄電池放電電路，讓蓄電池停止放電，保證蓄電池的壽命。

基站用電接口3包括直流母線。