[实用新型]一种基于铝空气电池的不间断铝燃料电源系统

说明书

本实用新型公开了一种基于铝空气电池的不间断铝燃料电源系统，包括市电检测与变换模块、电源系统能源管理模块、铝空气电池发电子系统、储能电池组及监测控制子系统和超级电容组；市电检测与变换模块用于检测接入的市电供电是否正常，将检测结果输入电源系统能源管理模块，并在市电供电正常时将市电变换为直流电向储能电池组及监测控制子系统、超级电容组供电；电源系统能源管理模块用于在市电供电正常时控制储能电池组及监测控制子系统以及超级电容组充电，并在市电供电异常时切换铝空气电池发电子系统、储能电池组及监测控制子系统、超级电容组向外对负载供电，实现不间断供电。解决了传统铝空气电池不能持续长期供电的问题。

技术领域

本实用新型属于不间断电源系统技术领域，涉及一种基于铝空气电池的不间断铝燃料电源系统。

背景技术

目前国内的能源结构中，煤和石油等化石燃料占据大部分，同时能源利用技术水平和效率较低，大量的消耗化学燃料，造成了严重的环境问题，使得传统能源结构及其利用方式愈来愈难以适应人类和谐、绿色发展需求，急需清洁高效环保的新能源技术。

铝空气燃料电池技术由于能量密度大、结构简单、污染小、可靠性高、寿命长、安全性高、战场隐秘性好等优点，应用领域越来越广泛。但是目前，国内铝空气电池智能化水平和工程化程度低，应用化研究和产业化推广案例少。究其原因，主要是因为：1）铝空气发电技术的可控性差、延迟大，特别是在负载变化的响应速度方面，单独作为能源输出，难以满足实际用电环境的动态性能要求；2）启动时间长；3）燃料（铝、电解液）更换时间长，且更换过程必须停止发电，难以满足长时间不间断供电要求。

发明内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种基于铝空气电池的不间断铝燃料电源系统，以解决现有铝空气电池难以满足实际用电环境的动态性能要求、启动时间长、难以满足长时间不间断供电要求的问题。

本实用新型实施例所采用的技术方案是：一种基于铝空气电池的不间断铝燃料电源系统，包括市电检测与变换模块、电源系统能源管理模块、铝空气电池发电子系统、储能电池组及监测控制子系统和超级电容组；

所述市电检测与变换模块，用于检测接入的市电供电是否正常，将检测结果输入电源系统能源管理模块，并在市电供电正常时将市电变换为直流电后，向储能电池组及监测控制子系统的储能电池组以及超级电容组供电；

所述电源系统能源管理模块，用于在市电供电正常时控制储能电池组及监测控制子系统的储能电池组以及超级电容组充电，并在市电供电异常时切换铝空气电池发电子系统、储能电池组及监测控制子系统、超级电容组向外对负载供电，实现不间断供电，电源系统能源管理模块采用单片机；

所述铝空气电池发电子系统，用于在市电供电异常时向外对负载供电；

所述储能电池组及监测控制子系统，用于在市电供电正常时充电储能，并在市电供电异常，且铝空气电池发电子系统启动完成前、铝空气电池发电子系统暂停发电或铝空气电池发电子系统不满足负载功率在s级~3min以内大幅变化时向外对负载供电；

所述超级电容组，用于在市电供电正常时充电储能，并在市电供电异常以及储能电池组及监测控制子系统不满足负载功率在ms级瞬态变化时向外对负载供电。

本实用新型实施例的有益效果是：实现了一种基于铝空气电池的不间断铝燃料电源系统，具有能量密度高、输出动态性能好、能源利用率高、安全可靠、环保性能好、广泛的负载适应能力等特点。

本实用新型提供的不间断铝燃料电源系统与现有技术相比具有以下优点：

1、集成了发电、储能、功率响应多种模块，应用场景适应能力强，满足实际应用需求。可广泛用于通信、楼宇、人防、坑道等场景作为备用应急电源，或军事场景中静默电源。