專利名稱：一種空氣能儲能的直流電源系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直流電源系統(tǒng)，更具體地說，是一種空氣能儲能的直流電源系統(tǒng)。
背景技術：
直流電源系統(tǒng)廣泛應用于通訊設備、各類發(fā)電廠和變電站、以及其它使用直流設備的場合，是為信號設備、斷路器自動分合閘操作保護、事故照明、應急電源及提供直流電源的電源設備，如通訊領域使用的48V直流電源、電廠和供電網(wǎng)保護領域使用的200V或IlOV直流電源、高壓直流UPS等等。直流電源系統(tǒng)是一個獨立的電源，它不受發(fā)電機、廠用電及系統(tǒng)運行方式的影響，并在外部交流電中斷的情況下，保證由后備的蓄電池繼續(xù)提供直流電源的重要設備。直流屏的可靠性、安全性直接影響到電力系統(tǒng)供電的可靠性和安全性。當今的直流電源系統(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、質量不穩(wěn)定、可靠性差。在直流電源中蓄電池是串接成電池組使用，由于質量不一致，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。空氣動力發(fā)電機技術: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，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?？諝獍l(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)容本實用新型旨在提供一種成本低、節(jié)能環(huán)保、耐用的空氣能儲能的直流電源系統(tǒng)本實用新型的技術方案為:一種空氣能儲能的直流電源系統(tǒng)，包括市電、空氣動力發(fā)電機組、直流電源主機和負載，其中，所述的直流電源主機包括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，從第一輸入端至輸出端依次設有第一開關、整流器和短時儲能裝置，所述的第二輸入端通過第二開關與整流器的輸入端連接。上述的一種空氣能儲能直流電源系統(tǒng)，所述的短時儲能裝置為超級電容或飛輪裝置。上述的一種空氣能儲能直流電源系統(tǒng)，所述的短時儲能裝置為集成雙向斬波器的超級電容或飛輪裝置。[0009]上述的一種空氣能儲能直流電源系統(tǒng)，所述的直流電源主機內(nèi)還包括開關通斷控制器，所述的第一開關和第二開關與開關通斷控制器連接。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，由直流電源主機內(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直流電源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)點。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型直流電源主機的原理圖。圖中:1為市電，2為空氣動力發(fā)電機組，3為直流電源主機，4為負載，51為第一輸入端，52為第二輸入端，6為直流母線輸出端，7為第一開關，8為第二開關，9為整流器，10為短時儲能裝置。
具體實施方式
如圖1、2所示一種空氣能儲能的直流電源系統(tǒng)，包括市電1、空氣動力發(fā)電機組2、直流電源主機3和負載4，直流電源主機3包括與市電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,從第一輸入端51至輸出端53依次設有第一開關7、整流器9和短時儲能裝置10，第二輸入端52通過第二開關8與整流器9的輸入端連接；短時儲能裝置10為超級電容或飛輪裝置；短時儲能裝置10為集成雙向斬波器的超級電容或飛輪裝置；直流電源主機3內(nèi)還包括開關通斷控制器，第一開關7和第二開關8與開關通斷控制器連接。市電正常時，直流電源主機3內(nèi)控制器控制第一開關7閉合，市電I由母線輸入端51接入，經(jīng)整流器9給超級電容充電或給飛輪系統(tǒng)儲能，整流器9的輸出再經(jīng)母線輸出端6輸出至負載4。市電故障時，直流電源主機3內(nèi)的超級電容或飛輪系統(tǒng)輸出經(jīng)由直流電源主機3的直流母線輸出端6輸出至負載4，為負載4在市電I故障瞬間的供電。此時直流電源主機3內(nèi)控制器控制第二開關8閉合，空氣動力 發(fā)電機組2發(fā)電由母線第二輸入端52接入。當空氣動力發(fā)電機組2啟動并正常運行后，經(jīng)直流電源主機3的母線輸出端6輸出至負載4。
權利要求1.一種空氣能儲能的直流電源系統(tǒng)，包括市電(I)、空氣動力發(fā)電機組(2 )、直流電源主機(3)和負載(4)，其特征在于:所述的直流電源主機(3)包括與市電(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)，從第一輸入端(51)至輸出端(53)依次設有第一開關(7)、整流器(9)和短時儲能裝置(10)，所述的第二輸入端(52)通過第二開關(8)與整流器(9)的輸入端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種空氣能儲能直流電源系統(tǒng)，其特征在于:所述的短時儲能裝置(10 )為超級電容或飛輪裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種空氣能儲能直流電源系統(tǒng)，其特征在于:所述的短時儲能裝置(10)為集成雙向斬波器的超級電容或飛輪裝置。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種空氣能儲能直流電源系統(tǒng)，其特征在于:所述的直流電源主機(3)內(nèi)還包括開關通斷控制器，所述的第一開關(7)和第二開關(8)與開關通斷控制器連 接。
專利摘要本實用新型公開了一種空氣能儲能的直流電源系統(tǒng)，包括市電、空氣動力發(fā)電機組、直流電源主機和負載，其中，所述的直流電源主機包括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，從第一輸入端至輸出端依次設有第一開關、整流器和短時儲能裝置，第二輸入端通過第二開關與整流器的輸入端連接。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，不僅提高了整個直流電源系統(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H02J7/34GK203104078SQ20132007420
公開日2013年7月31日 申請日期2013年2月17日 優(yōu)先權日2013年2月17日
發(fā)明者莊光前 申請人:莊光前