[發明專利]基于電動汽車蓄電陣列的多源應急供電系統及方法

在審

• 申請號: 202010592086.7
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111654099A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 王寬;李長勇;黃洪宇;方宏偉;侯立群;張亞齊;史樂賢;溫愷
• 申請（專利權）人: 中鐵建設集團有限公司;中國鐵建股份有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J9/08;B60P3/00;F24F11/64;F24F11/72;F24F11/80;F24D15/00;A62B13/00;F24F110/10;F24F110/20;F24F110/70;F24F110/65;F24F110/76
• 代理公司: 北京壹川鳴知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11765
• 代理人: 賈彥虹

本發明提供一種基于電動汽車蓄電陣列的多源應急供電系統及方法，所述系統包括分布式電動汽車蓄電陣列、人力發電機和氫燃料電池；其中，所述分布式電動汽車蓄電陣列經由第一逆變器連接至三電源切換裝置的輸入端，所述氫燃料電池經由第二逆變器連接至所述三電源切換裝置的輸入端，所述人力發電機直接連接至所述三電源切換裝置的輸入端，所述三電源切換裝置的輸出端連接至多路人防設備配電箱。本發明以平時停放在地下車庫的電動汽車的動力電池為單元組成分布式電動汽車蓄電陣列，以此為基礎，結合人力發電機和氫燃料電池，構成一主兩備的多源供電系統，可以大幅提高戰時人防工程的供電可靠性。

技術領域

本發明涉及一種基于電動汽車蓄電陣列的多源應急供電系統及方法，屬于建筑應急供電領域，尤其是人防工程供電領域。

背景技術

人防工程是為保障戰時人員與物資掩蔽、人民防空指揮和醫療救護而單獨修建的地下防護建筑，以及結合地面建筑修建的戰時可用于防空的地下室。人防工程是防備敵人突然襲擊，有效地掩蔽人員和物資，保存戰爭潛力的重要設施；是堅持城鎮戰斗，長期支持反侵略戰爭直至勝利的工程保障。

隨著家用汽車的普及，新建的居住、辦公和商業建筑大多建有地下車庫，平時用于停車，戰時作為供人員和物資掩蔽的人防工程，即地下車庫一般都兼作人防工程。比如，住宅小區一般均設有地下車庫兼人防工程，小區內的居民平時停放私家車的地下車庫在戰時作為居民家庭成員掩蔽的人防空間。

人防工程內設有排風機、濾毒風機、洗消水泵、照明和疏散指示等多種用電設備和設施，人防供電應保證人防設備和設施的正常運行。如果人防設備和設施遭遇電力中斷，會造成如下不利后果：人防工程戰時一級用電負荷斷電時，將危及人員生命安全，嚴重影響通信系統和警報系統的正常工作，造成人員秩序嚴重混亂或恐慌，影響人員生存環境，并嚴重影響醫療救護工程、防空專業工程、人員掩蔽工程和配套工程的正常工作。

因此，根據相關規范，為防止戰時外部電源被破壞而造成供電中斷，人防工程戰時一級用電負荷應至少由兩個獨立電源供電，其中一個獨立電源是人防工程內部的電源，并且應以內部電源為主。人防工程戰時二級用電負荷除引接地面建筑的電力系統電源外，還應引接區域電源，當引接區域電源有困難時，應在人防工程內設置自備電源。

目前，人防工程中一般采用人力發電機、UPS或EPS動力電池組作為備用電源。但人力發電機組供電存在以下問題：能效較低，儲油量有限，持續運行時間短，且在戰時外部電源被破壞時，人防工程供電如僅依賴人力發電機單個電源，具有較高的斷電風險。此外，我國石油對外依存度高，一旦發生戰爭，軍事和民用石油供應會非常緊張，向大量人防工程足量供給優質柴油難度非常大，油罐耗盡后再及時加注難度大，導致柴發供油系統可靠性降低。UPS或EPS動力電池組供電存在以下問題：UPS或EPS動力電池組造價高，蓄電量少；為戰時一級、二級用電負荷供電專設的EPS、UPS自備電源設備平時一般不安裝，僅留有接線和安裝位置，在戰時為大量人防工程安裝EPS、UPS自備電源設備時間需求長，且易發生供貨不足或供貨周期長的情況。

鑒于此，有必要開發一種能滿足人防工程戰時一、二級用電負荷供電需求的供電系統。

發明內容

本發明目的是提供一種基于電動汽車蓄電陣列的多源應急供電系統及方法，以平時停放在地下車庫的電動汽車的動力電池為單元組成電動汽車蓄電陣列，以此為基礎，結合人力發電機和氫燃料電池，構成一主兩備的多源供電系統，以提高人防工程的供電可靠性。

為了實現上述目的，第一方面，本發明提供一種基于電動汽車蓄電陣列的多源應急供電系統，包括分布式電動汽車蓄電陣列、人力發電機和氫燃料電池；其中，所述分布式電動汽車蓄電陣列經由第一逆變器連接至三電源切換裝置的輸入端，所述氫燃料電池經由第二逆變器連接至所述三電源切換裝置的輸入端，所述人力發電機直接連接至所述三電源切換裝置的輸入端，所述三電源切換裝置的輸出端連接至多路人防設備配電箱。