[发明专利]保供电电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及供电设备技术领域，特别是涉及一种保供电电源装置。

背景技术

用电设备在运行时功率不是恒定的，而是大幅波动的。例如，大型电动机启动时电流可达正常运行电流的5倍以上。电弧电焊、轧机等设备的短时最大电流也是其平均运行电流的数倍或数十倍，这类负荷被统称为冲击负荷。

在现有技术中，不间断保供电电源装置要么采用铅酸蓄电池、锂电池柜等蓄电池储能，要么采用磁悬浮飞轮储能系统储能。蓄电池虽然储能密度较大，但功率密度低，在需要满足大功率放电的场合，采用蓄电池储能就面临电池体积大，重量重，投资大，车载困难等问题。磁悬浮飞轮方案虽然体积较小，功率密度较大，但在使用时，每换一个使用场地，都需要较长的时间来对磁悬浮飞轮做平衡调节，不仅需要配备专门的技术人员，而且难以满足紧急场合快速保障电力供应的要求。

发明内容

基于此，有必要针对以上问题，提供一种既能大功率放电、调试和维护工量小、重量又较小的保供电电源装置。

一种保供电电源装置，包括UPS主机、锂电池柜、冲放电柜和超级电容柜；

所述UPS主机的输入端连接用户配电变压器的出线端子，所述UPS主机的输出端连接用户配电房低压母线进线开关的电源侧端子，所述锂电池柜连接于所述UPS主机内的直流母线的正负极之间，所述冲放电柜的高压侧连接于所述UPS主机的直流母线的正负极之间，所述冲放电柜的低压侧连接所述超级电容柜，所述超级电容柜连接在所述充放电柜的低压侧正极和所述UPS主机的直流母线的负极之间。

所述UPS主机用于隔离外部输入电力和对用户设备输出电力，所述超级电容柜用于在外部输入电力中断时为冲击负荷供电，且接收所述锂电池柜的充电能量，所述锂电池柜用于在外部输入电力中断时提供用户基本负荷的供电，并为所述超级电容柜提供充电能量，所述冲放电柜用于将所述UPS主机直流母线的正负极之间的电压转化为符合所述超级电容柜充电要求的电压和将所述超级电容柜的放电电压提升为所述UPS主机直流母线的正负极之间的电压。

在其中一个实施例中，所述的保供电电源装置中所述冲放电柜包括降压充电器和升压放电器。

所述降压充电器和所述升压放电器并联连接，所述降压充电器用于将所述UPS主机直流母线的正负极之间的电压转化为符合所述超级电容柜充电要求的电压，所述升压放电器用于将所述超级电容柜的放电电压提升为所述UPS主机直流母线的正负极之间的电压。

在其中一个实施例中，所述的保供电电源装置中所述UPS主机包括整流器和逆变器；所述整流器与所述逆变器通过直流母线并联连接。

在其中一个实施例中，所述超级电容柜的容量按照负荷最大功率减去锂电池柜的平均输出功率得到的功率值来进行设计和配置。

在其中一个实施例中，所述的保供电电源装置安装于车辆车厢。

在其中一个实施例中，所述的保供电电源装置，还包括输入电缆和输出电缆，所述输入电缆用于连接所述用户配电变压器的出线端子和所述整流器，所述输出电缆用于连接所述逆变器和所述用户配电房低压母线进线开关的电源侧端子。

上述保供电电源装置，所述UPS主机的输入端连接用户配电变压器的出线端子，所述UPS主机的输出端连接用户配电房低压母线进线开关的电源侧端子，所述锂电池柜连接于所述UPS主机内的直流母线的正负极之间，所述冲放电柜的高压侧连接于所述UPS主机的直流母线的正负极之间，所述冲放电柜的低压侧连接所述超级电容柜，所述超级电容柜连接在所述冲放电柜的低压侧正极和所述UPS主机的直流母线的负极之间。所述保供电电源装置有效利用了超级电容柜快速充电和大功率放电的特性，来解决锂电池柜放电倍率低，难以适用于冲击负荷供电的不足。同时，利用锂电池柜比能量高的特性也弥补了超级电容柜能量密度低的不足。UPS主机确保在外部主供电源断电时通过锂电池柜和超级电容柜的彼此配合对用户实现不间断的供电，保障电能质量敏感型用电设备的持续正常工作。锂电池柜保持相对稳定的负载电流输出，主要提供用户的平均负荷功率。锂电池柜能量密度高的优点保障了整个电源车的储能容量。超级电容柜通过降压型的充电电路和升压型的放电电路与UPS主机的直流母线相连。超级电容柜的快速充电和大电流放电能力，保障了电源车的短时大电流输出能力。

附图说明

图1为本发明保供电电源装置其中一种实施例的结构图；

图2为本发明保供电电源装置其中另一种实施例的结构图；

图3为本发明保供电电源装置其中一种实施例的电路模块连接图。

具体实施方式