[发明专利]储能电池与UPS的连接方法以及充放电控制方法

说明书

本发明提供一种储能电池与UPS的连接方法，利用储能电池代替所述铅酸电池，储能电池连接PCS或者逆变器，并且储能电池通过防反二极管连接UPS主机，防反二极管与接触器并联。该连接方法无需改造UPS主机，在市电断电情况下可实现储能电池的及时供电。并且，本发明提供一种储能电池的充放电方法，通过监控装置控制PCS、逆变器与接触器，设置目标备电容量，在监控装置的控制下始终使储能电池的电量达到目标备电容量，同时将储能电池的总容量与目标备电容量之差作为自动充放电容量进行储能电池自动充电以及PCS或逆变器自动放电，一方面可避免电池浮充，另一方面可通过PCS或者逆变器放电监测储能电池的实际状态，从而提高了储能电池的可靠性。

技术领域

本发明属于电力电子技术，尤其涉及一种储能电池与UPS的连接方法以及充放电控制方法。

背景技术

UPS(Uninterruptible Power Supply)，即不间断电源，是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与电子电路相连接，通过逆变器等模块电路将直流电转换为市电的系统设备，主要用于为计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备，如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应，是保证信息安全、工业自动化的基石。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即将电池的直流电能通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

UPS中，除了电子器件的可靠性，蓄电池也是关键器件。目前市售UPS中的蓄电池一般采用铅酸电池。虽然铅酸电池在材料和制造工艺等方面均取得进步，但是其依然属于易耗品，存在电池长期浮充、需要定期维护和保养，寿命短且耗能耗资源的问题。

储能技术是通过装置或物理介质将能量储存起来便于以后需要时利用的技术。储能技术按照存储介质分为机械类储能、电气类储能、电化学储能、热储能和化学类储能。在储能系统中，电池作为电化学类储能介质，与之配套的一个重要组成部分是基于PWM技术的DC/AC双向变流器——储能变流器(Power Conversion System，以下称PCS)。PCS由DC/AC双向变流器与控制单元等构成，可控制电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，实现电网和储能电池的相互交互，即电网可给电池充电，在无电网情况下电池也可放电至电网，为交流负荷供电。

CN104104136A公开一种新能源储能系统接入UPS的方法，将新能源储能蓄电池通过DC/DC设备接入UPS主机，与原有铅酸电池并联运行。当低压交流线路正常给UPS主机供电时，新能源储能电池与UPS主机断开，由PCS对储能电池进行充电；当低压交流线路出故障时，新能源储能电池断开与PCS的连接且切换至UPS主机，和原铅酸电池共同为UPS主机供电。

上述方法中增加新能源储能电池，并未解决原铅酸电池长期浮充的问题，安全隐患一直存在；另外，只有当低压交流线路出故障时才切入新能源储能电池，且新能源储能电池的接入需要切换时间，如果此时原铅酸电池出现故障，那么新能源储能电池就不能保证后备电源及时供电。

发明内容

本发明提供一种储能电池与UPS的连接方法，利用该方法可使储能电池在市电断电情况下及时供电。

本发明的技术方案为：一种储能电池与UPS的连接方法，所述UPS如图1所示，包括UPS主机、铅酸电池、交流负载以及市电(即为交流电)，所述UPS主机包括将市电转换为直流电的电源装置以及将直流电转换为市电的电源装置；其特征是：

如图2所示，利用储能电池代替所述铅酸电池；所述储能电池连接PCS，通过PCS实现储能电池与市电的相互转换；所述储能电池通过防反二极管连接UPS主机，所述防反二极管与接触器并联，所述防反二极管用于防止UPS主机对储能电池进行充电，所述接触器接通，UPS主机对储能电池进行充电；