[实用新型]基于压电发电的不间断电源供应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种不间断电源供应装置，尤其涉及包含压电发电充电的不间断电源供应装置。

背景技术

在工业生产中，为重要设备实现不间断供电很重要，一旦重要设备停电，对生产安全、产品质量会造成很大影响，也让企业蒙受重大经济损失。通常会在电网供电不正常时采用蓄电池供电，但蓄电池的储电容量有限，长时间消耗而无法正常补给时还是会造成供电中止。压电发电是通过新型发电材料产电的装置，目前不间断电源供应器中还没有使用，如用其发电为蓄电池充电，将是解决蓄电池耗尽而导致供电中止的一个可行方案。

发明内容

    本实用新型的目的是解决现有蓄电池备用供电储电容量有限的问题，提供一种基于压电发电的不间断电源供应装置。将压电发电装置引入不间断电源供应器中，当220V电网供电正常时，直接用其对负载供电；当220V电网供电不正常供电或停电时，分别采取不同的处理方法，前者需通过交直流转换、变压和滤波让电压稳定，后者采用蓄电池供电，并通过专门配备的压电发电装置为蓄电池及时补充电量。

本实用新型的解决方案是：不间断电源供应装置具有这样的电路，由一条220V正常电源供应通路10和一条蓄电池电源供应通路并联连接，还并联有一条220V非正常电源供应通路。非正常电源供应通路包括依次连接的变压器4、整流器11、变压器12、逆变器14、变压器15，与蓄电池电源供应通路共用变压器4、整流器11、逆变器14、变压器15和蓄电池7，蓄电池7入端经充电器6与整流器11相连、出端与逆变器14入端相连，蓄电池7上连接有为其充电的压电发电装置8；蓄电池电源供应通路与非正常电源供应通路的入端与市电之间经过压空气开关3连接、出端与负载18之间经欠压空气开关22的辅助常闭触头16连接；压电发电装置8与蓄电池7之间和蓄电池7与逆变器14之间经过继电器J1、J2的常闭触头9和13连接，整流器11与充电器6之间经过压空气开关3的辅助常开触头5相连；正常供电电路10并接在蓄电池电源供应通路与非正常电源供应通路的过空气开关3和欠压空气开关22的辅助常闭触头16外，其输入、输出端分别经欠压空气开关2和22与市电和负载18相连。通过各开关，自动控制所并联的三条通路在同一时间只有一条通路接通。

正常电源供应通路的始末端分别设置有输入滤波器1和输出滤波器17，在220V电网正常供电时减少供电的谐波成分，提高供电质量。压电发电装置由压电振子19、整流桥20和电容21组成，压电振子的两端与整流桥的对角节点相连，另两个对角节点与电容两端相连，电容与蓄电池两端相连。

正常电源供应通路工作时，欠压空气开关2和22闭合，由正常电源供应通路现负载18供电。而蓄电池电源供应通路的过压开关3及其辅助触头5闭合、继电器J2的触头13和欠压空气开关22的辅助常闭触头16断开，蓄电池电源供应通路不向负载18供电，220V电源经变压器4、整流器11将交流电转换为直流电，经充电器6为蓄电池充电。不正常供电时，正常电源供应通路的欠压开关2和22断开，过压开关3和和欠压空气开关22的辅助常闭触头16闭合，不稳定交流电经变压器4和整流器11变为直流电，经升压装置12升高直流压力，经逆变器14变回交流电，再变压和滤波后为负载18供电。市电停电时，蓄电池电源供应通路中继电器J的触头13和欠压空气开关22的辅助常闭触头16闭合，由蓄电池电源供应通路向负载18供电。同时，继电器J1的触头9闭合（或使用延时器，控制触头延时一段时间闭合），由压电振子19、整流桥20、电容21组成的压电发电装置8直接为蓄电池7充电，保证蓄电池电力充足。蓄电池的两种充电方式相互补充，形成一种不间断电源供应装置。

压电发电装置的工作原理是：压电发电装置的压电振子两端与整流桥的对角节点相连，另两个对角节点与电容两端相连，电容与蓄电池两端相连，通过脉冲信号发生器输出控制信号，激振器振子产生振动，并将振动传递给悬臂支撑的压电振子，使压电振子产生上下弯曲振动，则压电振子上的压电晶片在弯曲变形的作用下，将产生电量。由于激振器振子是有一定频率的激振，因此压电振子的输出电压的频率与激振器振子的频率相同，将激振器振子的频率设置成50Hz，则可实现对蓄电池的充电。

本实用新型的有益效果是:

1、供电更稳定、可靠。在电网供电输入不正常时，通过交直流转换、变压和滤波让电压稳定，实现为负载稳定供电。

2、真正实现全时段不间断供电。若电网供电停电时，可以启动蓄电池对负载供电，同时或延时启动压电发电装置为蓄电池充电，以保证长时间停电时蓄电池的电量仍然充足。

附图说明