[实用新型]后备电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种后备电源。

背景技术

由于供电电网无法避免会出现电力故障，因此在许多重要场所，如通讯设备、信息中心机房等，需要配置备用电源以确保电网在出现电力故障时用电设备仍能正常工作。目前短时工作备用电源以可充电的二次电池为主，电网在正常工作时给二次电池充电；当电网出现故障时，备用二次电池开始工作。

结合成本低、自放电率小等优势，铅酸电池成为目前最常用的备用电源电池。这种电池具有备用和重复利用的性能，而且具有很强的稳压供电能力。但是铅酸电池也有其缺点，如质量大，定期需进行充放电维护，制造及回收不当会造成严重环境污染等，因此很有必要选择一种高效的，维护简单的和环保的电源，燃料电池可以解决污染等问题。例如氢氧燃料电池是通过氢气与氧气之间通过质子交换膜(PEM)进行电化学反应而产生电动势，生成水，是一种彻底的清洁能源，利用燃料电池替代具有污染型的电池是环境保护的一种趋势。

现有采用燃料电池的后备电源，没有设计补充燃料装置，这样的后备电源只能外接气源使用，需要人为的补充燃料，这对于气源不充足的地区，或不便于运输气源的地区，这样的供电设备、通信基站等的维护是十分不方便的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够在缺少气源补充的情况下仍能正常工作的后备电源。

本实用新型提供一种后备电源，该后备电源包括主电网接口设备和燃料电池设备，主电网接口设备包括电力状态监测装置；燃料电池设备包括氢氧燃料电池、分别与氢氧燃料电池连接的氢气瓶和氧气瓶，其中，燃料电池设备还包括补充燃料装置，所述补充燃料装置包括水电解装置、氢气充气装置和氧气充气装置，氢气充气装置连接在水电解装置与氢气瓶之间，氧气充气装置连接在水电解装置与氧气瓶之间。

本实用新型提供的后备电源中水电解装置能够通过电解水分离出氢气和氧气，产生的氢气和氧气分别输送入到氢气充气装置和氧气充气装置，并进而分别送入氢气瓶和氧气瓶。这样，后备电源就不需要外界的维护，所谓外界的维护是指主电网恢复正常后人为更换燃料电池或补充燃料电池由于作为后备电源工作时损失的燃料，本实用新型提供的后备电源不需要更换燃料电池或人为补充燃料，这对于设置在缺少反应气气源或不便于补充气源的地区的供电设备、通信基站等的维护是非常有意义的。另外，氢氧型PEM燃料电池功率密度大，提供同等电力系统构造较铅酸电池质量大幅减小，使得后备电源的质量大大减小，便于地形复杂的区域的安装等工作，并消除了铅酸电池对环境的潜在威胁。

附图说明

图1显示的是本实用新型的后备电源的结构图；

图2显示的是本实用新型的后备电源的一个优选实施例的结构图；

图3显示的是本实用新型的后备电源的另一个优选实施例的结构图。

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

参见图1，本实用新型提供的后备电源包括主电网接口设备和燃料电池设备，主电网接口设备包括电力状态监测装置3；燃料电池设备包括氢氧燃料电池1、分别与氢氧燃料电池1连接的氢气瓶8和氧气瓶9，其中燃料电池设备还包括补充燃料装置，所述补充燃料装置包括水电解装置7、氢气充气装置10和氧气充气装置11，氢气充气装置10连接在水电解装置7与氢气瓶8之间，氧气充气装置11连接在水电解装置7与氧气瓶9之间。

其中，主电网接口设备与主电力装置2连接，主电力装置2是提供主电力的装置，在主电力装置2正常工作时，后备电源处于维护状态，不对用电设备5输出电能，在主电力装置2不正常时，后备电源启动，对外输出电能。

主电网接口设备包括电力状态监测装置3，电力状态监测装置3包括可以监测主电力电气参数的控制单元，例如电压传感器、电流传感器等。当主电力不正常时，主电力电气参数如电流、电压等会突然减小，电力状态监测装置3监测到这种变化后打开氢气瓶8和氧气瓶9，氢气和氧气分别送入氢氧燃料电池1中进行反应，氢氧燃料电池1开始对外供电。当主电力恢复正常时，主电力电气参数也恢复正常，电力状态监测装置3监测到这种变化后关闭氢气瓶8和氧气瓶9，氢氧燃料电池1停止对外供电。此时，可以利用主电力对水电解装置7供电，从而进行氢气和氧气的制备。

主电网接口设备还包括备用电源开关4，用于后备电源输出电能的开启和关断。