CN106374728A - 交直流组合电源系统及供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种交直流组合电源系统及供电系统，涉及供电电源技术领域。所述交直流组合电源系统包括：第一整流单元，所述第一整流单元用于将交流配电系统输入的交流电整流成直流电；与所述第一整流单元连接的直流输出端口；用于存储所述直流电的蓄电池组；与蓄电池组连接的逆变单元，所述逆变单元用于将所述直流电转化为交流电；所述逆变单元还与所述交流配电系统连接，用于对所述交流配电系统输入的交流电进行滤波；与所述逆变单元连接的交流输出端口，所述输出端口用于将所述直流电转化为交流电的。本发明提供的交直流组合电源系统及供电系统能够通过集成多种交流或直流供电线路，能够持续可靠地对直流负载和交流负载进行供电。

Description

交直流组合电源系统及供电系统

技术领域

本发明涉及供电电源技术领域，具体而言，涉及一种交直流组合电源系统及供电系统。

背景技术

在现有技术中，交直流组合电源系统各电源分散设计，包括交流电源系统，直流电源系统和不间断电源(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply，UPS)等，各个电源系统都为独立控制，因而在给负载提供电源时，常常需要根据现场情况来调试可用电源，若遭遇市电停电、不间断电源故障等情况时，现场人员还需要临时调试其它电源以满足供电需要，因此现有技术中的电源系统对负载供电的可靠性得不到保障，供电线路非常单一。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种交直流组合电源系统及供电系统，其能够持续可靠的输出电流对负载进行供电。

为了实现上述目的，本发明较佳实施例所采用的技术方案如下所示：

本发明较佳实施例提供一种交直流组合电源系统，所述交直流组合电源系统包括：

与交流配电系统连接用于将交流配电系统输入的交流电整流成直流电的第一整流单元；

与所述第一整流单元连接用于给直流负载供电的直流输出端口；

用于存储所述直流电的蓄电池组；

与蓄电池组连接用于将所述直流电转化为交流电的逆变单元；

所述逆变单元还与所述交流配电系统连接用于对所述交流配电系统输入的交流电进行滤波；

与所述逆变单元连接用于给交流负载供电的交流输出端口。

在本发明较佳实施例中，上述交直流组合电源系统还包括：

用于与风电装置或光伏发电装置连接的用于将所述风电装置或光伏发电装置输入电能进行整流的第二整流单元，所述第二整流单元与所述蓄电池组连接，所述蓄电池组用于存储经所述第二整流单元整流后的直流电。

在本发明较佳实施例中，上述在所述交流配电系统包括多个电流输入装置时，所述交直流组合电源系统还包括：

用于与所述交流配电系统的多个电流输入装置连接，并对所述多个电流输入装置进行选择输入的开关选择单元。

在本发明较佳实施例中，上述第一整流单元将交流配电系统输入的交流电整流成预设电压幅值的直流电。

在本发明较佳实施例中，上述第二整流单元还连接用于给直流负载供电的直流输出端口。

在本发明较佳实施例中，上述交直流组合电源系统还包括：一旁路开关；

所述旁路开关连接与所述交流配电系统与所述交流输出端口之间。

在本发明较佳实施例中，上述交直流组合电源系统还包括：状态监测单元；

所述状态监测单元分别于所述第一整流单元、蓄电池组、逆变单元及第二整流单元连接用于侦测所述交直流组合电源系统的运行状态。

在本发明较佳实施例中，上述交直流组合电源系统还包括：显示单元；

所述显示单元与状态监测单元电性连接，用于显示所述交直流组合电源系统的运行状态。

在本发明较佳实施例中，上述交直流组合电源系统还包括：通信单元；

所述通信单元与所述状态监测单元电性连接，用于将所述状态监测单元侦测到的所述交直流组合电源系统的运行状态发送给终端设备。

本发明较佳实施例还提供一种采用上述的交直流组合电源系统的供电系统，所述供电系统包括：交流配电系统、交流负载及直流负载，所述交流配电系统经由所述交直流组合电源系统给所述交流负载及直流负载供电。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的交直流组合电源系统及供电系统，所述交直流组合电源系统通过集成多种交流或直流供电线路，能够持续可靠地对直流负载和交流负载进行供电，解决了现有技术中供电线路单一、可靠性低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的交直流组合电源系统的一种结构框图；

图2为本发明较佳实施例提供的交直流组合电源系统的另一种结构框图；

图3为本发明较佳实施例提供的交直流组合电源系统的开关选择单元的连接结构框图；

图4为本发明较佳实施例提供的交直流组合电源系统的旁路开关的连接结构框图；

图5为本发明较佳实施例提供的交直流组合电源系统的状态监测单元的连接结构框图。

图标：100-交直流组合电源系统；200-交流配电系统；300-风能发电装置；400-光伏发电装置；110-第一整流单元；120-逆变单元；130-蓄电池组；140-直流输出端口；150-交流输出端口；160-第二整流单元；170-开关选择单元；180-状态监测单元；210-市电发电系统；230-燃料发电系统；152-旁路开关；182-显示单元；184-通信单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，图1为本发明较佳实施例提供的一种交直流组合电源系统100的结构框图。所述交直流组合电源系统100包括相互之间电性连接的第一整流单元110、逆变单元120、蓄电池组130、直流输出端口140、交流输出端口150。

具体的，所述第一整流单元110与交流配电系统200连接，所述交流配电系统200向所述第一整流单元110输入交流电，所述第一整流单元110将所述交流配电系统200输入的交流电整流成预设电压幅值的直流电。在本实施例的一种实施方式中，所述预设电压可以是48V。所述第一整流单元110连接有用于给直流负载供电的直流输出端口140，所述第一整流单元110将整流后的直流电输出给所述直流输出端口140，所述直流输出端口140可以给需要供电的直流负载输出稳定的直流电。在本实施例中，可以理解的是，所述直流输出端口140可以是，但不限于一个，可以根据实际需要具体设置合适的数量。所述直流输出端口140能够提供与所述直流负载配合连接的端口。

进一步地，所述第一整流单元110还与所述蓄电池组130电性连接，用于将整流后的直流电输出给所述蓄电池组130进行充电，所述蓄电池组130为由多节蓄电池串联而组成的电源，其中，所述蓄电池组130可以是，但不限于铅酸蓄电池组，镍氢蓄电池组等。所述蓄电池组130中存储有直流电。

进一步地，所述蓄电池组130与所述直流输出端口140电性连接，用于给所述直流输出端口140输出稳定的直流电。

进一步地，所述蓄电池组130还与逆变单元120电性连接，用于向所述逆变单元120输出稳定的直流电，所述逆变单元120可以将所述逆变单元120输出的稳定的直流电转换为交流电。所述逆变单元120连接有交流输出端口150，用于将转换后的交流电输出给所述交流输出端口150，所述交流输出端口150可以给需要供电的交流负载输出交流电，可以理解的是，所述交流输出端口150可以是，但不限于一个，可以根据实际需要具体设置合适的数量。所述交流输出端口150能够提供与所述交流负载配合连接的端口。

进一步地，所述逆变单元120还与所述交流配电系统200电性连接，用于对所述交流配电系统200输入的交流电进行滤波，将滤波后的交流电输出给所述交流输出端口150对交流负载进行供电。

请参阅图2，图2为本发明较佳实施例提供的另一种交直流组合电源系统100的结构框图。所述交直流组合电源系统100还包括第二整流单元160，所述第二整流单元160分别与风能发电装置300和光伏发电装置400电性连接。

具体地，所述风能发电装置300用于将外部环境的风能转换成电能输出给所述第二整流单元160，所述光伏发电装置400用于将太阳能转换成电能输出给第二整流单元160。所述第二整流单元160可以将所述风能发电装置300或光伏发电装置400输入的电能整流后输出稳定的直流电。所述第二整流单元160与所述蓄电池组130电性连接，所述蓄电池组130用于存储经所述第二整流单元160整流后的直流电。

进一步地，所述第二整流单元160还与所述直流输出端口140电性连接，用于将整流后的直流电输出给所述直流输出端口140给所述直流负载供电。

请参阅图3，当所述交流配电系统200包括多个电流输入装置时，所述交直流组合电源系统100还包括开关选择单元170。

具体地，在本实施例中，所述开关选择单元170用于与所述交流配电系统200的多个电流输入装置连接，并对所述多个电流输入装置进行选择输入。如图3所示，在本实施例中，所述交流配电系统200包括有市电发电系统210和燃料发电系统230，所述燃料发电系统230能够将燃料的化学能转换成电能，在本实施例的一种实施方式中，所述燃料发电系统230可以是柴油发电机。

所述开关选择单元170分别与所述市电发电系统210和所述燃料发电系统230连接，用于对所述市电发电系统210和所述燃料发电系统230的发电进行自动切换。

具体地，当市电发电系统210发生故障时，所述开关选择单元170经过0-10秒延时自动切换至燃料发电系统230进行供电；当市电发电系统210恢复后，所述开关选择单元170又经过0-10秒延时自动切换至市电发电系统210进行供电，燃料发电系统230经过冷却延时后自动暂停。所述开关选择单元170的切换延时，保证了切换前燃料发电系统230或市电发电系统210各项电参数的稳定性。另外，所述开关选择单元170具有手动和自动切换的功能。所述开关选择单元170具有市电发电系统210优先的功能，具体而言，即使在燃料发电系统230供电状态，在此期间任何时候，只要市电发电系统210恢复正常，所述开关选择单元170会立刻切换至市电发电系统210进行供电。所述开关选择单元170还能够检测到市电发电系统210故障信号，当市电发电系统210发生故障时，能及时给燃料发电系统230的自启动端一个控制信号，让所述燃料发电系统230自启动供电。所述开关选择单元170具有机械联锁和电气联锁，确保切换的准确和安全；同时所述开关选择单元170具有缺相保护的功能。

进一步地，所述开关选择单元170分别与所述第一整流单元110和所述逆变单元120电性连接，用于向所述第一整流单元110和所述逆变单元120输入单相交流电。

请参阅图4，所述交直流组合电源系统100还包括：一旁路开关152；

所述旁路开关152连接于所述交流配电系统200与所述交流输出端口150之间。

具体地，在本实施例中，当所述逆变单元120发生故障时，此时旁路开关152打开，由所述交流配电系统200直接向所述交流输出端口150供应电能给是所述交流负载进行供电。需要注意的是，所述旁路开关152可以手动打开，也可以自动打开。

请参阅图5，所述交直流组合电源系统100还包括：状态监测单元180；

所述状态监测单元180分别于所述第一整流单元110、逆变单元120、蓄电池组130及第二整流单元160电性连接，用于侦测所述交直流组合电源系统100的运行状态。

具体地，在本实施例中，所述交直流组合电源系统100的运行状态包括：所述交直流组合电源系统100的防雷状态、进电状态、模块通信、一次下电、二次下电、负载总电流、蓄电池组130电流、蓄电池组130熔丝状态、空开状态、蓄电池温度等。

进一步地，所述所述交直流组合电源系统100还包括：显示单元182；

所述显示单元182与状态监测单元180电性连接，用于显示所述交直流组合电源系统100的运行状态(所述交直流组合电源系统100的防雷状态、进电状态、模块通信、一次下电、二次下电、负载总电流、蓄电池组130电流、蓄电池组130熔丝状态、空开状态、蓄电池温度等)。所述显示单元182可以是，但不限于阴极射线管显示器(CRT)、等离子显示器PDP、液晶显示器LCD等。

进一步地，所述交直流组合电源系统100还包括通信单元184，所述通信单元184与所述状态监测单元180电性连接，用于将所述状态监测单元180侦测到的所述交直流组合电源系统100的运行状态(所述交直流组合电源系统100的防雷状态、进电状态、模块通信、一次下电、二次下电、负载总电流、蓄电池组130电流、蓄电池组130熔丝状态、空开状态、蓄电池温度等)发送给终端设备，所述通信单元184与所述终端设备通过网络连接，所述网络可以是，但不限于有线网络或无线网络。所述终端设备可以是，但不限于智能手机、个人电脑(personal computer，PC)、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、移动上网设备(mobile Internet device，MID)等。

所述状态监测单元180通过分别连接所述显示单元182和所述通信单元184可以实现对所述交直流组合电源系统100的实时在线监控，确保了所述交直流组合电源系统100的运行安全。

本发明较佳实施例还提供了一种采用上述交直流组合电源系统100的供电系统，所述供电系统包括：交流配电系统200、交流负载及直流负载，所述交流配电系统200经由所述交直流组合电源系统100给所述交流负载及直流负载供电。

综上所述，本发明提供的交直流组合电源系统100及供电系统，所述交直流组合电源系统100通过集成多种交流或直流供电线路，能够持续可靠地对直流负载和交流负载进行供电，解决了现有技术中供电线路单一、可靠性低的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种交直流组合电源系统，其特征在于，所述交直流组合电源系统包括：

与交流配电系统连接用于将交流配电系统输入的交流电整流成直流电的第一整流单元；

与所述第一整流单元连接用于给直流负载供电的直流输出端口；

用于存储所述直流电的蓄电池组；

与蓄电池组连接用于将所述直流电转化为交流电的逆变单元；

所述逆变单元还与所述交流配电系统连接用于对所述交流配电系统输入的交流电进行滤波；

与所述逆变单元连接用于给交流负载供电的交流输出端口。

2.根据权利要求1所述交直流组合电源系统，其特征在于，所述交直流组合电源系统还包括：

用于与风能发电装置或光伏发电装置连接的用于将所述风能发电装置或光伏发电装置输入电能进行整流的第二整流单元，所述第二整流单元与所述蓄电池组连接，所述蓄电池组用于存储经所述第二整流单元整流后的直流电。

3.根据权利要求2所述的交直流组合电源系统，其特征在于，在所述交流配电系统包括多个电流输入装置时，所述交直流组合电源系统还包括：

用于与所述交流配电系统的多个电流输入装置连接，并对所述多个电流输入装置进行选择输入的开关选择单元。

4.根据权利要求2所述的交直流组合电源系统，其特征在于，

所述第一整流单元将交流配电系统输入的交流电整流成预设电压幅值的直流电。

5.根据权利要求2所述的交直流组合电源系统，其特征在于，

所述第二整流单元还连接用于给直流负载供电的直流输出端口。

6.根据权利要求2所述的交直流组合电源系统，其特征在于，所述交直流组合电源系统还包括：一旁路开关；

所述旁路开关连接于所述交流配电系统与所述交流输出端口之间。

7.根据权利要求2所述的交直流组合电源系统，其特征在于，所述交直流组合电源系统还包括：状态监测单元；

所述状态监测单元分别于所述第一整流单元、蓄电池组、逆变单元及第二整流单元连接用于侦测所述交直流组合电源系统的运行状态。

8.根据权利要求7所述的交直流组合电源系统，其特征在于，所述交直流组合电源系统还包括：显示单元；

所述显示单元与所述状态监测单元电性连接，用于显示所述交直流组合电源系统的运行状态。

9.根据权利要求7所述的交直流组合电源系统，其特征在于，所述交直流组合电源系统还包括：通信单元；

所述通信单元与所述状态监测单元电性连接，用于将所述状态监测单元侦测到的所述交直流组合电源系统的运行状态发送给终端设备。

10.一种采用权利要求1-9中任一项所述的交直流组合电源系统的供电系统，其特征在于，所述供电系统包括：交流配电系统、交流负载及直流负载，所述交流配电系统经由所述交直流组合电源系统给所述交流负载及直流负载供电。