[实用新型]一种空气能储能的双整流器直流电源系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种直流电源系统，更具体地说，是一种空气能储能的双整流器直流电源系统。

背景技术

直流电源系统广泛应用于通讯设备、各类发电厂和变电站、以及其它使用直流设备的场合，是为信号设备、断路器自动分合闸操作保护、事故照明、应急电源及提供直流电源的电源设备，如通讯领域使用的48V直流电源、电厂和供电网保护领域使用的200V或110V直流电源、高压直流UPS等等。直流电源系统是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备的蓄电池继续提供直流电源的重要设备。直流屏的可靠性、安全性直接影响到电力系统供电的可靠性和安全性。

当今的直流电源系统主要依靠化学蓄电池来存储电量，当市电发生停电故障时，由蓄电池放电对负载提供不间断的电源。但利用化学蓄电池存储电量有以下缺点：1、质量不稳定、可靠性差。在直流电源中蓄电池是串接成电池组使用，由于质量不一致，往往是个别电池较早老化报废，导致整组电池断开、UPS不能正常供电，使整个系统的可靠性大大降低。2、购置和运行成本高。蓄电池本身价格昂贵，且其使用寿命短，要求的使用环境苛刻，运行时需使用空调才能满足其要求的使用环境。3、蓄电池生产过程和使用后的废弃都会给人类生活环境造成严重污染。

    空气动力发电机技术：这项技术被称之为空气压缩能源储存技术(CAES)，其原理大致如下：利用空气压缩机将大自然中的空气吸收压缩成密度高、压力大的有效气压源并储存，需要使用时通过输气管道和气阀向空气发动机内排放，推动发动机叶轮或活塞运转。空气发动机已经在汽车等传输领域得到广泛应用，并往大型化发展。用其带动发电机组成的空气动力发电机组也有代替传统的柴油备用发电机组的趋势。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种成本低、节能环保、耐用的空气能储能的双整流器直流电源系统。

本实用新型的技术方案为：一种空气能储能的双整流器直流电源系统，包括市电、空气动力发电机组、直流电源主机和负载，其中，所述的直流电源主机包括与市电连接的第一输入端、与空气动力发电机组连接的第二输入端以及与负载连接的输出端，从第一输入端至输出端依次设有第一整流器和短时储能装置，所述的第二输入端连接有第二整流器、并通过第二整流器与第一整流器的输出端连接。

上述的一种空气能储能直流电源系统，短时储能装置为超级电容或飞轮装置。

上述的一种空气能储能直流电源系统，所述的短时储能装置为集成双向斩波器的超级电容或飞轮装置。

本实用新型采用上述的结构，当市电发生停电故障时，空气动力发电机组将立即启动，在其未完全启动之前，由直流电源主机内置的超级电容或飞轮系统等瞬时进行短时间供电以保证直流电源输出电源的不间断性，空气动力发电机组完全启动后转由其保持继续供电，从而实现了利用空气能发电取代传统化学蓄电池的目的，具有成本低、节能环保、耐用的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型直流电源主机的原理图。

    图中：1为市电 ，2为空气动力发电机组 ，3为直流电源主机 ，4为负载 ， 51为第一输入端 ，52为第二输入端 ，6为直流母线输出端 ，7为第一整流器 ，8为第二整流器 ，9为短时储能装置。

具体实施方式

如图1、2所示，一种空气能储能的双整流器直流电源系统，包括市电1、空气动力发电机组2、直流电源主机3和负载4，直流电源主机3包括与市电1连接的第一输入端51、与空气动力发电机组2连接的第二输入端52以及与负载4连接的输出端53，从第一输入端51至输出端53依次设有第一整流器7和短时储能装置9，第二输入端52连接有第二整流器8、并通过第二整流器8与第一整流器51的输出端连接；短时储能装置9为超级电容或飞轮装置；短时储能装置9为集成双向斩波器的超级电容或飞轮装置。

市电正常时，直流电源主机3内控制器控制市电1由第一输入端口51接入，市电1经直流电源主机3内部的第一整流器7给超级电容充电或给飞轮系统储能，同时从直流电源主机3的输出端53输出至负载4。

市电故障时，直流电源主机3内的超级电容或飞轮系统直接输出从输出端53输出至负载4，为负载4在市电1故障瞬间提供电源；此时直流电源主机3内控制器控制空气动力发电机组2发电由第二输入端52接入，当空气动力发电机组2启动并正常运行后，由直流电源主机3内控制器控制，电流经第二整流器8从输出端53输出至负载4。