專利名稱：一種空氣能儲能的ups電源系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
—種空氣能儲能的UPS電源系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及一種UPS電源系統(tǒng)，更具體地說，是一種空氣能儲能的UPS電源系統(tǒng)。
背景技術：
[0002]UPSdJninterruptible Power Supply,不間斷電源)廣泛應用于電信、金融、交通、 政府電子政務、制造等多個行業(yè)，可以為設備提供不間斷的供電，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。它在供電系統(tǒng)的應用中主要起到兩個作用:一是應急使用，防止市電突然斷電給負載設備造成損害和數(shù)據(jù)丟失；二是消除市電上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、 網(wǎng)上電磁干擾和頻率偏移等“電源污染”，改善電源質(zhì)量，為負載設備提供高質(zhì)量的電源。[0003]當今的UPS系統(tǒng)主要依靠化學蓄電池來存儲電量，當市電發(fā)生停電故障時，由蓄電池放電對負載提供不間斷的電源。但利用化學蓄電池存儲電量有以下缺點:1、質(zhì)量不穩(wěn)定、可靠性差。在UPS中蓄電池是串接成電池組使用，由于質(zhì)量不一致，往往是個別電池較早老化報廢，導致整組電池斷開、UPS不能正常供電，使整個系統(tǒng)的可靠性大大降低。2、購置和運行成本高。蓄電池本身價格昂貴，且其使用壽命短，要求的使用環(huán)境苛刻，運行時需使用空調(diào)才能滿足其要求的使用環(huán)境。3、蓄電池生產(chǎn)過程和使用后的廢棄都會給人類生活環(huán)境造成嚴重污染。[0004]空氣動力發(fā)動機技術:這項技術被稱之為空氣壓縮能源儲存技術(CAES)，其原理大致如下:利用空氣壓縮機將大自然中的空氣吸收壓縮成密度高、壓力大的有效氣壓源并儲存穩(wěn)壓，需要使用時通過輸氣管道和氣閥向空氣發(fā)動機內(nèi)排放，推動發(fā)動機葉輪或活塞運轉。空氣發(fā)動機已經(jīng)在汽車等傳輸領域得到廣泛應用，并往大型化發(fā)展。用其帶動發(fā)電機組成的空氣動力發(fā)電機組也有代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柴油備用發(fā)電機組的趨勢。實用新型內(nèi)容[0005]本實用新型旨在提供一種使用空氣能作為備份儲能組件、節(jié)能環(huán)保的UPS電源系統(tǒng)。[0006]本實用新型的技術方案為:一種空氣能儲能的UPS電源系統(tǒng)，包括市電、空氣動力發(fā)電機組、UPS主機和負載，其中，所述的UPS主機包括交流母線，交流母線上設有與市電連接的第一輸入端、與空氣動力發(fā)電機組連接的第二輸入端以及與負載連接的輸出端，交流母線從第一輸入端至輸出端依次設有第一整流器和逆變器，第一整流器與逆變器之間設有短時儲能裝置，第二輸入端通過第二整流器與第一整流器的輸出端連接。[0007]上述的一種空氣能儲能UPS電源系統(tǒng)，系統(tǒng)空氣發(fā)電機組通過第二整流器接入系統(tǒng)的直流母線，實現(xiàn)了與市電輸入之間的并聯(lián)供電或兩者之間的無瞬斷轉換。[0008]上述的一種空氣能儲能UPS電源系統(tǒng)，在直流母線設有短時儲能裝置。[0009]上述的一種空氣 能儲能UPS電源系統(tǒng)，在交流母線的第一輸入端與輸出端之間設有旁通路，該通路上設有靜態(tài)轉換開關。[0010]上述的一種空氣能儲能UPS電源系統(tǒng)，所述的短時儲能裝置為超級電容或飛輪裝置等。[0011]本實用新型采用上述的結構，當市電發(fā)生停電故障時，空氣動力發(fā)電機組將立即啟動，在其未完全啟動之前，由UPS主機內(nèi)置的超級電容或飛輪系統(tǒng)等瞬時進行短時間供電以保證UPS輸出電源的不間斷性，空氣動力發(fā)電機組完全啟動后轉由其保持繼續(xù)供電， 從而實現(xiàn)了利用空氣能發(fā)電取代傳統(tǒng)化學蓄電池的目的，具有成本低、節(jié)能環(huán)保、耐用的優(yōu)
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖；[0013]圖2為本實用新型UPS主機的原理圖。[0014]圖中:1為市電，2為空氣動力發(fā)電機組，3為UPS主機，4為負載，5為交流母線，51為第一輸入端，52為第二輸入端，53為輸出端，6為第一整流器，7為逆變器，8 為短時儲能裝置，9為第二整流器，10為旁通路，11為靜態(tài)轉換開關。
具體實施方式
[0015]如圖1、2所示，一種空氣能儲能的UPS電源系統(tǒng)，包括市電1、空氣動力發(fā)電機組2、UPS主機3和負載4，UPS主機3包 括交流母線5，交流母線5上設有與市電I連接的第一輸入端51、與空氣動力發(fā)電機組2連接的第二輸入端52以及與負載4連接的輸出端53， 交流母線5從第一輸入端51至輸出端53依次設有第一整流器6和逆變器7，第一整流器6 與逆變器7之間設有短時儲能裝置8，第二輸入端52通過第二整流器9與第一整流器6的輸出端連接；在交流母線5的第一輸入端51與輸出端53之間設有旁通路10，該通路10上設有靜態(tài)轉換開關11 ;短時儲能裝置8為超級電容或飛輪裝置。[0016]市電正常時，UPS主機3內(nèi)控制器控制市電I由交流母線5輸入端口 51接入。市電I經(jīng)UPS主機3內(nèi)部的第一整流器6給超級電容充電或給飛輪系統(tǒng)儲能，第一整流器6 的輸出再經(jīng)逆變器7由UPS主機3的交流母線5的輸出端口 53輸出至負載4。[0017]市電故障時，UPS主機3內(nèi)的超級電容或飛輪系統(tǒng)輸出端經(jīng)過逆變器7逆變輸出到UPS主機3的交流母線5的輸出端口 53直至負載4，為負載4在市電I故障瞬間供電。 此時UPS主機3內(nèi)控制器控制空氣動力發(fā)電機組2發(fā)電由交流母線5第二輸入端52接入。 當空氣動力發(fā)電機組2啟動并正常運行后，由UPS主機3內(nèi)控制器控制，經(jīng)UPS主機3內(nèi)部的第二整流器9和逆變器7，由UPS主機3的交流母線5的輸出端口 53輸出至負載4。
權利要求1.一種空氣能儲能的UPS電源系統(tǒng)，包括市電(I)、空氣動力發(fā)電機組(2)、UPS主機(3)和負載(4)，其特征在于:所述的UPS主機(3)包括交流母線(5)，交流母線(5)上設有與市電(I)連接的第一輸入端(51)、與空氣動力發(fā)電機組(2 )連接的第二輸入端(52 )以及與負載(4)連接的輸出端(53),交流輸入母線(5)從第一輸入端(51)至輸出端(53)依次設有第一整流器(6)和逆變器(7)，第一整流器(6)與逆變器(7)之間設有短時儲能裝置(8)， 第二輸入端(52)通過第二整流器(9)與第一整流器(6)的輸出端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種空氣能儲能UPS電源系統(tǒng)，其特征在于:所述的系統(tǒng)空氣發(fā)電機組通過第二整流器接入系統(tǒng)的直流母線，實現(xiàn)了與市電輸入之間的并聯(lián)供電或兩者之間的無瞬斷轉換。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種空氣能儲能UPS電源系統(tǒng)，其特征在于:所述的系統(tǒng)在直流母線設有短時儲能裝置(8)。
4.根據(jù)權利 要求1所述的一種空氣能儲能UPS電源系統(tǒng)，其特征在于:所述的短時儲能裝置(8 )為超級電容或飛輪裝置等。
專利摘要本實用新型公開了一種空氣能儲能的UPS電源系統(tǒng)，包括市電、空氣動力發(fā)電機組、UPS主機和負載，其中，所述的UPS主機包括交流母線，交流母線上設有與市電連接的第一輸入端、與空氣動力發(fā)電機組連接的第二輸入端以及與負載連接的輸出端，交流母線從第一輸入端至輸出端依次設有第一整流器和逆變器，第一整流器與逆變器之間設有短時儲能裝置，第二輸入端通過第二整流器與第一整流器的輸出端連接。本實用新型利用空氣能發(fā)電取代了傳統(tǒng)的化學蓄電池，不僅提高了整個UPS電源系統(tǒng)供電的可靠性，且具有成本低、節(jié)能環(huán)保、耐用的優(yōu)點。
文檔編號H02J15/00GK203151209SQ201320049088
公開日2013年8月21日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權日2013年1月29日
發(fā)明者莊光前 申請人:莊光前