[实用新型]组合电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种组合电源装置。

背景技术

在我国辽阔疆域能够得到市电覆盖的范围非常有限，大部分“无电”区域由于无法利用市电而不得不放弃许多技术应用，而这些技术应用领域大都涉及国家战略利益。如，防灾预警系统网络布置、远距离高压输电线路的动态监视、远距离通信接力站、万里边防线的无缝监控(即数字化国防执勤)等，其技术瓶颈就是无人值守电源。依目前的电源技术尚无法满足尽管功率要求不大但必须长久持续用电的需求，其根本原因是电源能够连续稳定运行的使用寿命太短，如目前小型汽油机发电机用汽油机的累计使用寿命不过1,000～2,000小时；最近成为开发热点的直接醇燃料电池发电系统的使用寿命不过500～1,000小时等。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种组合电源，所述组合电源主要由发电装置、可反复充/放电的蓄电装置、控制器及充电管理器组成，其中：所述发电装置的额定输出功率与需电系统额定消耗功率的比值以尽可能取大为特征，至少应大于1；所述蓄电装置单次被发电装置充电时间与蓄电装置单次单独工作放电时间的比值以尽可能取小为特征，至少应小于10。

根据本实用新型所述的组合电源一优选技术方案：所述发电装置以液态燃料作为能源。

根据本实用新型所述的组合电源一优选技术方案：所述发电装置包括基于电化学原理发电的化学电池；包括基于电磁感应原理并具有直流整流功能的发电机装置和电磁直流发电机；包括上述发电装置以任意形式组合而成的复合发电装置。

根据本实用新型所述的组合电源一优选技术方案：所述蓄电装置包括二次电池及超级电容器。

根据本实用新型所述的组合电源一优选技术方案：所述充电管理器是能够自动适应所述发电装置输出电压的高低变化、并能自动将自身的输出电压根据所述蓄电装置规定的技术要求调整到合适值的装置。

根据本实用新型所述的组合电源一优选技术方案：所述组合电源在组合形式上包括所述的发电装置、可反复充/放电的蓄电装置、控制器及充电管理器各自形成的独立单元形态及相互间合并组成的任何组合形态的新的功能体。

本实用新型的设计原理：

参照图1，本实用新型的主要组成部分为：发电装置(1)、可反复充/放电的蓄电装置(2)、控制器(3)及充电管理器(4)。本实用新型组合电源的发电装置(1)特别定义采用能以液态燃料作为能源的、能够输出直流电的电源装置，这是因为液态燃料具有能量密度高、便于储存、可有效地实施在使用过程中的微量控制等特性。能满足这种要求的电源装置包括有：以汽油、柴油、煤油、醇类或其他液态烃类物质为燃料、以内燃发动机或外燃发动机作为动力源发电并经过整流或其他调制手段能够输出直流电的发电装置；以甲醇、乙醇为首的醇类、汽油或其他液态烃类物质作为燃料、先通过重整装置制取氢气，再通过高分子质子交换膜燃料电池以电化学反应方式进行发电的氢氧燃料电池(英文全称Proton Exchange Membrane Fuel Cell，简称PEMFC的)发电系统；以醇类为原料、直接通过高分子质子交换膜燃料电池、以电化学反应方式进行发电的直接醇类燃料电池(英文全称Direct Alcohol Fuel Cell，简称DAFC的)发电系统，尤其是以甲醇为原料、以电化学反应方式进行发电的直接甲醇燃料电池(英文全称Direct Methanol Fuel Cell简称DMFC的)发电系统等。本实用新型组合电源的蓄电装置(2)可以是任何种类的可反复充/放电的蓄电池(也叫二次电池)，也可以是超级电容器。本实用新型组合电源的控制器(3)为自动控制本组合电源系统的电子控制硬件及软件。本实用新型组合电源的充电管理器(4)是能够自适应发电装置(1)的电压变动并按控制器(3)的指令或根据内置软件调节给蓄电池(2)充电电流或电压的电子器件。

进一步参照图1，所述以液态燃料作为能源的发电装置(1)、可反复充/放电的蓄电装置(2)、控制器(3)及充电管理器(4)可以是各自独立的单元，也可以是相互间合并组合而成任意形式的新的功能体单元，但所述各单元的依然存在。如，充电管理器(4)可以与以液态燃料作为能源的发电装置(1)合并为一体，即合并以后的以液态燃料作为能源的发电装置(1)不仅具有以液态燃料作为能源进行发电的功能，而且还具有自动适应蓄电池的状态，并以最佳或受控的形式进行对其充电的功能。但无论如何合并、组合、变化，所述功能仍然存在。