CN111446768A - 一种直流不间断电源及实现不断电的方法 - Google Patents
一种直流不间断电源及实现不断电的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111446768A CN111446768A CN202010272429.1A CN202010272429A CN111446768A CN 111446768 A CN111446768 A CN 111446768A CN 202010272429 A CN202010272429 A CN 202010272429A CN 111446768 A CN111446768 A CN 111446768A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- power supply
- power
- grid
- energy storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 30
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
- H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
- H02J1/10—Parallel operation of dc sources
- H02J1/12—Parallel operation of dc generators with converters, e.g. with mercury-arc rectifier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种直流不间断电源及实现不断电的方法，旨在提供一种结构简单、满足直流负载不间断供电要求、可靠性高，在电网正常情况下，充分利用电源功率，提高效率、降低成本的直流不间断电源及实现不断电的方法。本发明不仅可以满足直流不间断供电要求，而且还可以实现在电网谷电时，对储能单元充电，在电网峰电时向电网放电，实现消峰填谷、增加收益的作用。本发明由单相或双向AC/DC模块、DC/DC模块、储能单元BAT和直流负载ZF四部分组成；AC/DC模块入线端与电网连接，AC/DC出线端依次与储能单元BAT和DC/DC模块入线端连接；DC/DC模块出线端与直流负载ZL并联。本发明可广泛地应用于电力、通信、石化、高端制造、数据中心等领域，具体应用于直流不间断电源技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种不间断电源及实现不断电的方法，特别涉及一种直流不间断电源及实现不断电的方法。
背景技术
现有直流不间断供电电源如电力直流操作电源、通信电源、高压直流电源等的技术解决方案是将直流变换电源AC/DC-DC/DC的直流输出与储能电池直接并联，向直流负荷供电如图1和图2所示，图1为单模块原理框图，图2为由图1组成系统后的原理框图。电网正常时，电网通过直流变换电源AC/DC-DC/DC对储能电池充电，同时给直流负荷供电；当电网发生故障时，直流变换电源AC/DC-DC/DC停机，储能电池直接给直流负荷供电，确保直流负荷不间断供电。上述技术方案中直流变换电源AC/DC-DC/DC正常运行时，直流变换电源AC/DC-DC/DC中的AC/DC和DC/DC需同时承担储能电池的充电功率和直流负载功率，而储能电池的充电时间一般只需几个小时，因此当储能电池充满电后，直流变换电源AC/DC-DC/DC中AC/DC和DC/DC在其运行的绝大部分时间里只需给直流负荷供电，功率约为其额定功率的20%-50%，造成了直流变换电源AC/DC-DC/DC功率浪费及效率降低。
如何在满足直流不间断电源供电高可靠性的要求下，提高直流变换电源AC/DC-DC/DC中AC/DC和DC/DC电源的功率利用率，提高电源效率、降低电源成本是我们要解决的课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、满足直流负载不间断供电要求、可靠性高，在电网正常情况下，充分利用电源功率，提高效率、降低成本的直流不间断电源及实现不断电的方法。
本发明所采用的技术方案是：所述一种直流不间断电源包括AC/DC模块、DC/DC模块、储能单元BAT和直流负载ZF组成；所述AC/DC模块入线端与交流电网连接，所述AC/DC模块出线端与所述DC/DC模块入线端连接，所述储能单元BAT并联在所述AC/DC模块与所述DC/DC模块之间，所述直流负载ZL并联在所述DC/DC模块出线端。
进一步，所述AC/DC模块和所述DC/DC模块设计为一个基础模块并安装在同一个机箱内，所述AC/DC模块的功率大于所述DC/DC模块的功率。
进一步，所述一种直流不间断电源包括若干个拓展模块，若干个拓展模块均与所述基础模块并联，所述拓展模块与所述基础模块的结构相同，所述拓展模块的AC/DC模块入线端与交流电网连接，所述直流负载ZL并联在所述拓展模块与所述基础模块的出线端，所述储能单元BAT分别并联在所述拓展模块与所述基础模块的所述AC/DC模块与所述DC/DC模块之间。
进一步，所述AC/DC模块和所述DC/DC模块设计为二个模块，分别安装在二个机箱内。
进一步，所述AC/DC模块可以设计为单相AC/DC模块或双向AC/DC模块。
所述的直流不间断电源实现不断电的方法为：
a、电网正常情况下：电网通过所述AC/DC模块给所述储能单元BAT充电，同时给所述DC/DC模块及所述直流负载ZL供电；
b、电网故障情况下：当电网发生故障时，所述AC/DC模块停机，所述储能单元BAT经所述DC/DC模块向所述直流负载ZL供电，确保所述直流负载ZL供电连续；
c、电网故障恢复正常时：当电网故障恢复正常时，所述AC/DC模块自动恢复至电网正常情况下运行模式。
d、所述AC/DC模块若为双向AC/DC，本发明不仅可以实现上述直流不间断供电的方法，还可以实现储能单元BAT通过双向AC/DC模块向电网放电的功能。
本发明的有益效果是：由于本发明采用储能单元BAT从DC/DC的出线端前移至DC/DC模块的入线端及AC/DC模块的出线端并联的设计，正常运行时，AC/DC模块在给储能单元充电的同时，给DC/DC模块及直流负载ZL供电，DC/DC模块不再承担给储能单元充电的功率。因此在直流不间断电源设计时，在相同技术条件下，AC/DC模块的功率与现有技术中的AC/DC模块功率相同，而DC/DC模块的功率会大大减少，约为现有技术中DC/DC模块功率的20%-50%，大大降低了直流不间断电源的成本，同时提过了电源效率。另外，由于储能单元BAT前移，其电压与直流负载电压无关，因此在电源设计时，可提高储能单元BAT电压至DC300V以上，这样可进一步提高电源的效率，节省运行费用。此外若AC/DC模块设计为双向AC/DC，在电网正常情况下，储能单元BAT还可以实现向电网放电，同时给DC/DC模块及直流负载ZL供电的功能，实现对电网消峰填谷、增加收益的作用。
附图说明
图1是现有直流不间断电源单模块原理框图；
图2是现有直流不间断电源组成系统后的原理框图；
图3是本发明单模块的原理简图；
图4是本发明组成系统后的原理框图；
图5是本发明在电网正常情况下功率流向的原理简图；
图6是本发明在电网故障情况下功率流向的原理简图；
图7是本发明在电网正常情况下储能单元BAT向电网和负载放电的原理简图。
具体实施方式
如图3和图4所示，其中图3为单模块原理框图，图4为由图3组成系统后的原理框图，在本实施例中，本电源系统主要AC/DC模块、DC/DC模块储能单元BAT和直流负载等部分组成。AC/DC模块入线端与电网连接，AC/DC出线端依次与储能单元BAT和DC/DC模块入线端连接；DC/DC模块出线端与直流负载ZL并联。
以图3说明本发明的工作原理：
若本电源系统中AC/DC模块设计为单相AC/DC，则本电源系统正常运行时有三个运行状态，即电网正常情况下、电网故障情况下和电网故障恢复后三个运行状态。在不同运行状态下，其原理简图如图5和图6所示。
电网正常情况下：如图5所示，电网通过AC/DC模块给储能单元充电，同时给DC/DC模块及直流负载ZL供电；
电网故障情况下：当电网发生故障时，如图6所示，AC/DC模块停机，储能单元BAT经DC/DC模块向直流负载ZL供电，确保直流负载ZL供电连续。
电网故障恢复正常时：当电网故障恢复正常时，AC/DC模块自动恢复至电网正常情况下运行模式，如图5所示。
若本电源系统中AC/DC模块设计为双向AC/DC时，本发明除上述三个运行状态外，在电网正常情况下，还可以实现储能单元BAT向电网放电，同时向给DC/DC模块及直流负载ZL供电的运行状态，如图7所示。
本发明应用于直流不间断电源技术领域。
虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。
Claims (7)
1.一种直流不间断电源，其特征在于：所述一种直流不间断电源包括AC/DC模块、DC/DC模块、储能单元BAT和直流负载ZF组成；所述AC/DC模块入线端与交流电网连接，所述AC/DC模块出线端与所述DC/DC模块入线端连接，所述储能单元BAT并联在所述AC/DC模块与所述DC/DC模块之间，所述直流负载ZL并联在所述DC/DC模块出线端。
2.根据权利要求1所述的一种直流不间断电源，其特征在于：所述AC/DC模块可以设计成单相AC/DC或双向AC/DC，实现对储能单元BAT的充、放电功能。
3.根据权利要求1所述的一种直流不间断电源，其特征在于：所述AC/DC模块和所述DC/DC模块设计为一个基础模块并安装在同一个机箱内，所述AC/DC模块的功率大于所述DC/DC模块的功率。
4.根据权利要求2所述的一种直流不间断电源，其特征在于：所述一种直流不间断电源包括若干个拓展模块，若干个拓展模块均与所述基础模块并联，所述拓展模块与所述基础模块的结构相同，所述拓展模块的AC/DC模块入线端与交流电网连接，所述直流负载ZL并联在所述拓展模块与所述基础模块的出线端，所述储能单元BAT分别并联在所述拓展模块与所述基础模块的所述AC/DC模块与所述DC/DC模块之间。
5.根据权利要求1所述的一种直流不间断电源，其特征在于：所述AC/DC模块和所述DC/DC模块设计为二个模块，分别安装在二个机箱内。
6.一种使用如权利要求1所述的直流不间断电源实现不断电的方法，其特征在于：所述实现不断电的方法为：
a、所述直流不间断电源中AC/DC模块设计为单向模块时，电网正常情况下：电网通过所述AC/DC模块给所述储能单元BAT充电，同时给所述DC/DC模块及所述直流负载ZL供电；
b、电网故障情况下：当电网发生故障时，所述AC/DC模块停机，所述储能单元BAT经所述DC/DC模块向所述直流负载ZL供电，确保所述直流负载ZL供电连续；
c、电网故障恢复正常时：当电网故障恢复正常时，所述单相AC/DC模块自动恢复至电网正常情况下运行模式。
7.一种使用如权利要求1所述的直流不间断电源实现不断电的方法及向电网放电的方法，其特征在于：所述实现不断电的方法为：
a、所述直流不间断电源中AC/DC模块为双向模块时，电网正常情况下：电网通过所述AC/DC模块给所述储能单元BAT充电，同时给所述DC/DC模块及所述直流负载ZL供电；
b、电网正常情况下：储能单元BAT可以通过所述AC/DC模块向电网放电，同时给所述DC/DC模块及所述直流负载ZL供电；
c、电网故障情况下：当电网发生故障时，所述双向AC/DC模块停机，所述储能单元BAT经所述DC/DC模块向所述直流负载ZL供电，确保所述直流负载ZL供电连续；
d、电网故障恢复正常时：当电网故障恢复正常时，所述双向AC/DC模块自动恢复至电网正常情况下运行模式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010272429.1A CN111446768A (zh) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | 一种直流不间断电源及实现不断电的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010272429.1A CN111446768A (zh) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | 一种直流不间断电源及实现不断电的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111446768A true CN111446768A (zh) | 2020-07-24 |
Family
ID=71652935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010272429.1A Pending CN111446768A (zh) | 2020-04-09 | 2020-04-09 | 一种直流不间断电源及实现不断电的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111446768A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022141395A1 (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | 华为数字能源技术有限公司 | 数据中心供配电系统 |
-
2020
- 2020-04-09 CN CN202010272429.1A patent/CN111446768A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022141395A1 (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | 华为数字能源技术有限公司 | 数据中心供配电系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2907220B1 (en) | Circuit and method for providing an uninterruptible power supply | |
| CN102355042B (zh) | 一种基于超级电容的电站直流电源装置及其供电方法 | |
| CN104065157A (zh) | 一种改进供电可靠性的不间断电源 | |
| CN103441566A (zh) | 一种市电、光伏电池和储能电池协同供电系统及方法 | |
| CN108155657B (zh) | 储能变流器及其主电路拓扑结构以及均衡控制方法 | |
| CN104320048A (zh) | 一种具有储能功能的光伏发电系统及其协调供电方法 | |
| CN110999013A (zh) | 储能系统 | |
| CN111953016A (zh) | 一种移动式多能源微电网控制方法及系统 | |
| CN115693907A (zh) | 无切换不间断铁路信号电源电路 | |
| CN101409449B (zh) | 一种光伏发电系统的电路结构 | |
| CN113141053B (zh) | 一种水电站a类黑启动应急电源设计方法 | |
| CN112671016B (zh) | 一种基于模块化的移动储能系统 | |
| CN111446768A (zh) | 一种直流不间断电源及实现不断电的方法 | |
| CN110970932A (zh) | 光伏储能型抽蓄电站备用电源系统及其控制方法 | |
| CN211908465U (zh) | 一种直流不间断电源 | |
| CN113852174A (zh) | 一种用于野外环境的独立移动式油田储能电源系统 | |
| CN112838608A (zh) | 一种储能系统 | |
| CN102938580B (zh) | 便携式多功能应急抢修电源 | |
| CN212012174U (zh) | 一种储能逆变器充放电控制电路 | |
| CN212649189U (zh) | 一种用于5g基站的直流不间断电源 | |
| CN112952926A (zh) | 一种多电池切换控制电路、装置、系统及控制方法 | |
| CN110932333A (zh) | 一种配电系统 | |
| CN211830335U (zh) | 一种新型储能逆变器输出拓扑 | |
| CN109950969B (zh) | 一种基于光伏备用的变电站直流系统应急电源 | |
| CN215185883U (zh) | 一种光储系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20231020 Address after: No. 128 Chuangxin Third Road, Tangjiawan Town, Zhuhai City, Guangdong Province, 519000 Applicant after: ZHUHAI TITANS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Area F, 4th floor, No.1 Factory building, No.124 Keji 1st Road, high tech Zone, Zhuhai, Guangdong 519000 Applicant before: Zhuhai Huachuang taineng Energy Technology Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |