[實用新型]一種基于鋁空氣電池的不間斷鋁燃料電源系統

有效

• 申請號: 202023236473.1
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN213959823U
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 潘常軍;李向陽;郭杰;楊剛
• 申請（專利權）人: 西安鈞標電子科技有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 麥春明

1.一種基于鋁空氣電池的不間斷鋁燃料電源系統，其特征在于，包括市電檢測與變換模塊（1）、電源系統能源管理模塊（2）、鋁空氣電池發電子系統（3）、儲能電池組及監測控制子系統（4）和超級電容組（5）；

所述市電檢測與變換模塊（1），用于檢測接入的市電供電是否正常，將檢測結果輸入電源系統能源管理模塊（2），并在市電供電正常時將市電變換為直流電后，向儲能電池組及監測控制子系統（4）的儲能電池組（17）以及超級電容組（5）供電；

所述電源系統能源管理模塊（2），用于在市電供電正常時控制儲能電池組及監測控制子系統（4）的儲能電池組（17）以及超級電容組（5）充電，并在市電供電異常時切換鋁空氣電池發電子系統（3）、儲能電池組及監測控制子系統（4）、超級電容組（5）向外對負載供電，實現不間斷供電，電源系統能源管理模塊（2）采用單片機；

所述鋁空氣電池發電子系統（3），用于在市電供電異常時向外對負載供電；

所述儲能電池組及監測控制子系統（4），用于在市電供電正常時充電儲能，并在市電供電異常，且鋁空氣電池發電子系統（3）啟動完成前、鋁空氣電池發電子系統（3）暫停發電或鋁空氣電池發電子系統（3）不滿足負載功率在s級~3min以內大幅變化時向外對負載供電；

所述超級電容組（5），用于在市電供電正常時充電儲能，并在市電供電異常以及儲能電池組及監測控制子系統（4）不滿足負載功率在ms級瞬態變化時向外對負載供電。

2.根據權利要求1所述的一種基于鋁空氣電池的不間斷鋁燃料電源系統，其特征在于，所述市電檢測與變換模塊（1）包括市電檢測模塊和兩個AC/DC轉換電路；

所述市電檢測模塊用于檢測接入的市電供電是否正常，并將其檢測結果發送至電源系統能源管理模塊（2）；

兩個所述AC/DC轉換電路，其中一個AC/DC轉換電路用于將市電轉換為直流電向儲能電池組（17）充電，該AC/DC轉換電路的輸入端與市電的輸出端電性連接，其輸出端與儲能電池組（17）電性連接；另一個AC/DC轉換電路用于將市電轉換為直流電向超級電容組（5）充電，該AC/DC轉換電路的輸入端與市電的輸出端電性連接，其輸出端與超級電容組（5）電性連接。

3.根據權利要求1所述的一種基于鋁空氣電池的不間斷鋁燃料電源系統，其特征在于，所述鋁空氣電池發電子系統（3）包括鋁空氣電池堆（7）、鋁空氣電池發電控制模塊（8）、電解液供給箱（9）、電解液回收箱（10）、電解液供給泵（11）、電解液回收泵（12）、電解液供給管路（13）、電解液回收管路（14）；

所述電解液供給泵（11）位于電解液供給箱（9）中，所述電解液回收泵（12）位于電解液回收箱（10）中，所述電解液供給泵（11）通過電解液供給管路（13）與鋁空氣電池堆（7）的電解液入口連接，所述電解液回收泵（12）通過電解液回收管路（14）與鋁空氣電池堆（7）的電解液出口連接；

所述鋁空氣電池發電控制模塊（8）用于啟動或關閉電解液供給泵（11）和電解液回收泵（12）。

4.根據權利要求3所述的一種基于鋁空氣電池的不間斷鋁燃料電源系統，其特征在于，所述鋁空氣電池發電控制模塊（8）為包含兩個可控開關管的開關模塊，其中一個可控開關管設置于供給回收泵供電電源與電解液供給泵（11）之間，另一個可控開關管設置于供給回收泵供電電源與電解液回收泵（12）之間，且兩個可控開關管的控制端分別與電源系統能源管理模塊（2）的不同輸出端電性連接，鋁空氣電池發電控制模塊（8）通過兩個可控開關管的閉合與關斷來啟動或關閉電解液供給泵（11）和電解液回收泵（12）；

所述鋁空氣電池發電子系統（3）還包括用于監測鋁空氣電池堆（7）的輸出電壓和輸出電流的第一電壓檢測模塊和第一電流檢測模塊，所述超級電容組（5）還包括用于監測其輸出電壓和輸出電流的第二電壓檢測模塊和第二電流檢測模塊，且所述第一電壓檢測模塊、第二電壓檢測模塊、第一電流檢測模塊和第二電流檢測模塊的輸出端分別與電源系統能源管理模塊（2）的不同輸入端電性連接。

5.根據權利要求4所述的一種基于鋁空氣電池的不間斷鋁燃料電源系統，其特征在于，所述鋁空氣電池發電控制模塊（8）為包含兩個IGBT開關管的IGBT模塊。