[发明专利]一种新型无间断供电方法及电源系统

权利要求书

1.一种新型无间断供电方法，使用超级电容单元耦合压缩空气动力单元的方式配合市电对外输出电力，其特征在于，使用始终处于工作状态的监测与控制单元动态实时监测市电、超级电容单元以及压缩空气动力单元的工作状态，其中，

当监测到市电处于正常供电的工作状态时，监测与控制单元控制仅使市电对用电设备进行供电，同时关闭所述压缩空气动力单元，其中，

--根据监测到的超级电容单元的电量情况判断是否需要对所述超级电容单元进行供电，当所述超级电容单元的电量小于预设值时，则使市电同时对超级电容单元进行供电，如果所述超级电容单元的电量不小于所述预设值时，则断开对超级电容单元的供电；

--根据监测到的压缩空气动力单元中的压缩空气储罐的压缩空气压力信息及蓄热换热单元的温度信息判断是否需要对所述压缩空气动力单元进行供电，当所述压缩空气储罐的压缩空气压力信息小于预定水平时，则使市电为所述压缩空气动力单元的空气压缩机组供电，开启压缩机组为压缩空气储罐充气，和/或当所述蓄热换热单元的温度信息小于预定值时，则使市电同时对所述蓄热换热单元进行供电，以加热所述蓄热换热单元中的蓄热材料，如果所述压缩空气储罐的压缩空气压力信息不小于预定水平时，和/或所述蓄热换热单元的温度信息不小于所述预定值时，则断开对空气压缩机组和/或蓄热换热单元的供电；

当监测到市电处于断电的工作状态时，断开市电和用电设备之间的连接开关，启动所述超级电容单元和压缩空气动力单元，所述超级电容单元输出的电力一部分为用电设备供电，另一部分为所述压缩空气动力单元中的膨胀机组提供启动电力，所述压缩空气动力单元启动后，所述超级电容单元停止对膨胀机组供电，由所述压缩空气动力单元中的膨胀机组带动电机单元对外输出电力。

2.如权利要求1所述的无间断供电方法，其特征在于：所述压缩空气动力单元包括电动机、压缩机组、压缩空气储罐、风冷器、蓄热换热单元、膨胀机组、发电机，所述电动机在超级电容驱动下，带动所述压缩机组运转，将空气压缩后输送至所述压缩空气储罐；所述压缩空气储罐和风冷器之间的管路上设置有控制阀门，控制阀门打开后，压缩空气储罐中的高压空气经风冷器吸收环境热量后进入蓄热换热单元进一步吸收热量后转变为高温高压空气，所述高温高压空气推动膨胀机组做功，所述膨胀机组带动所述发电机。

3.如权利要求2所述的无间断供电方法，其特征在于：所述膨胀机组包括高压膨胀机和低压膨胀机，从所述蓄热换热单元排出的所述高温高压空气首先进入高压膨胀机并推动其做功，从高压膨胀机排出的高压空气重新通入所述蓄热换热单元吸收热量，然后驱动低压膨胀机做功。

4.如权利要求3所述的无间断供电方法，其特征在于：所述压缩机组包括级间与级后空气冷却器。

5.一种新型无间断电源系统，包括超级电容单元、压缩空气动力单元以及监测与控制单元，其特征在于，所述监测与控制单元通过控制线路与超级电容单元、压缩空气动力单元连接，使用始终处于工作状态的监测与控制单元动态实时监测市电、超级电容单元以及压缩空气动力单元的工作状态，当监测到市电处于正常供电的工作状态时，监测与控制单元控制仅使市电对用电设备进行供电，同时关闭所述压缩空气动力单元，并使市电对超级电容单元充电；当监测到市电处于断电的工作状态时，断开市电和用电设备之间的连接开关，启动所述超级电容单元和压缩空气动力单元，所述超级电容单元输出的电力一部分为用电设备供电，另一部分为所述压缩空气动力单元中的膨胀机组提供启动动力。

6.如权利要求5所述的无间断电源系统，其特征在于：所述超级电容单元主要包括超级电容以及电力电子单元。

7.如权利要求6所述的无间断电源系统，其特征在于：所述压缩空气动力单元包括电动机、压缩机组、压缩空气储罐、风冷器、蓄热换热单元、膨胀机组、发电机，所述电动机在超级电容驱动下，带动所述压缩机组运转，将空气压缩后输送至所述压缩空气储罐；所述压缩空气储罐和风冷器之间的管路上设置有控制阀门，控制阀门打开后，压缩空气储罐中的高压空气经风冷器吸收环境热量后进入蓄热换热单元进一步吸收热量后转变为高温高压空气，所述高温高压空气推动膨胀机组做功，所述膨胀机组带动所述发电机。