CN111555263A - 一种供电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种供电电路，用以提高UPS的供电能力，实现在市电异常时UPS同时为一级供电负荷和二级供电负荷供电。所述供电电路，包括：不间断电源UPS、一级供电负荷、以及二级供电负荷，其中，所述一级供电负荷连接在所述UPS的输出端，所述二级供电负荷连接在市电与所述UPS的输入端之间，所述UPS的电池容量大于或者等于用于调节电网供需平衡的储能系统的电池容量。

Description

一种供电电路
技术领域
本发明涉及电力技术领域，尤其是涉及一种供电电路。
背景技术
储能系统的基本任务是克服能量供应和需求之间的时间性或者局部性的差异。特别是在可再生能源发电、电动汽车广泛接入的今天，储能系统在微电网、用电负荷调峰、调频辅助服务等方面起到越来越重要的作用。
不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备，其主要用于给计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供稳定、不间断的电力供应。
目前，UPS和储能系统通常是分开部署的，且UPS受限于其电池容量的大小，其通常只能为一级供电负荷供电。
发明内容
本发明实施例提供一种供电电路，用以提高UPS的供电能力，实现在市电异常时UPS同时为一级供电负荷和二级供电负荷供电。
本发明实施例提供一种供电电路，包括：不间断电源UPS、一级供电负荷、以及二级供电负荷，其中，一级供电负荷连接在UPS的输出端，二级供电负荷连接在市电与UPS的输入端之间，UPS的电池容量大于或者等于用于调节电网供需平衡的储能系统的电池容量。
本发明实施例提供的供电电路，通过将一级供电负荷连接在UPS的输出端，二级供电负荷连接在市电与UPS的输入端之间，同时增加UPS的电池容量，使得在市电异常时，UPS能够同时为一级供电负荷和二级供电负荷供电。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述电路中，供电电路还包括：连接在市电与二级供电负荷之间的三级供电负荷。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述电路中，供电电路还包括：连接在二级供电负荷与三级供电负荷之间的开关组件。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述电路中，UPS包括：整流器模块、逆变器模块、充电器模块、放电器模块以及电池模块，其中，整流器模块为双向变换器，整流器模块连接UPS的输入端，逆变器模块连接UPS的输出端，且整流器模块与逆变器模块相连接，充电器模块和放电器模块的一端均与电池模块连接，充电器模块和放电器模块的另一端均与整流器模块和逆变器模块的中间节点连接。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述电路中，电池模块包括以下任意一种或多种：铅酸电池、铅炭电池、以及锂电池。
附图说明
图1为本发明实施例提供的不间断电源UPS的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种供电电路的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一供电电路的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的供电电路的一种工作模式的原理示意图；
图5为本发明实施例提供的供电电路的另一工作模式的原理示意图；
图6为本发明实施例提供的供电电路的又一工作模式的原理示意图；
图7为本发明实施例提供的供电电路的再一工作模式的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的一种供电电路的具体实施方式进行详细地说明。
首先，结合图1，对本发明实施例提供的供电电路中使用的UPS进行说明。
需要说明的是，本发明实施例提供的UPS，可以是塔式UPS，也可以是模块化UPS，本发明实施例对此不做限定。
如图1所示，本发明实施例提供的供电电路中使用的UPS，包括：整流器模块101、逆变器模块102、充电器模块103、放电器模块104以及电池模块105。
整流器模块101为双向变换器，整流器模块101连接UPS的输入端，逆变器模块102连接UPS的输出端，且整流器模块101与逆变器模块102相连接，充电器模块103和放电器模块104的一端均与电池模块105连接，充电器模块103和放电器模块104的另一端均与整流器模块101和逆变器模块102的中间节点连接，且电池模块105的容量大于或者等于用于调节电网供需平衡的储能系统的电池容量。
具体实施时，在UPS中整流器模块101采用双向变换器，且电池模块105的容量大于或者等于用于调节电网供需平衡的储能系统的电池容量的情况下，电池模块105与整流器模块101也可以作为储能系统使用，也即本发明实施例将储能系统与UPS相结合，共用电池模块105和整流器模块101，进而提高电池模块105和整流器模块101的利用率，同时可以提高UPS的备电能力。
具体实施时，UPS中的整流器模块101和逆变器模块102均可以包括多个子模块，此种方式下可以灵活配置整流器模块101和逆变器模块102的功率，提高UPS的可扩展性和可维护性。
具体实施时，电池模块105可以包括但不限于：铅酸电池、铅炭电池、以及锂电池。
另外，如图2所示，本发明实施例提供的供电电路，包括：本发明上述实施例提供的UPS10、一级供电负荷21、以及二级供电负荷22，其中，一级供电负荷21连接在UPS10的输出端，二级供电负荷22连接在市电与UPS10的输入端之间。
需要说明的是，本发明实施例中所提到的一级供电负荷，是指对它的供电中断会造成严重的社会影响和经济影响，例如，主机房的服务器、介质存储、核心生产工艺等；二级供电负荷，是指允许短暂间断供电，通常由市电直接供电，市电掉电后使用应急电源供电，例如，应急照明电源、撤离指示系统等；其它负荷为三级供电负荷负载，直接市电供电。
本发明实施例提供的供电电路，通过将一级供电负荷21连接在UPS10的输出端，二级供电负荷22连接在市电与UPS10的输入端之间，同时增加UPS10的电池容量，使得在市电异常时，UPS10能够同时为一级供电负荷21和二级供电负荷22供电。
具体实施时，如图3所示，供电电路还包括：连接在市电与二级供电负荷22之间的三级供电负荷23、以及连接在二级供电负荷22与三级供电负荷23之间的开关组件24。
下面结合图3，对本发明实施例提供的供电电路，不同情况下的几种工作模式进行详细说明。
如图4所示，市电(电网)正常时，市电(电网)直接供给三级供电负荷23和二级供电负荷22，市电(电网)通过UPS10的整流器模块和逆变器模块供给一级供电负荷21，同时，市电(电网)通过整流器模块和充电器模块给UPS10中的电池模块充电。
如图5所示，当市电(电网)需要辅助调频时，可以由UPS10中的电池模块通过放电器模块和整流器模块为市电(电网)提供需要的有功和无功。
如图6所示，当需要削峰填谷时，UPS10中的电池模块通过放电器模块和市电共同为一级供电负荷21供电。
如图7所示，当市电(电网)停电时，开关组件24断开，UPS10中电池模块通过放电器模块和整流器模块为二级供电负荷22供电，UPS10中电池模块通过放电器模块和逆变器模块为一级供电负荷21供电，起到备用电源的作用。
需要说明的是，由于UPS10中电池模块配置的电池容量往往较大，因此，在市电(电网)异常断电时，备电电源可以持续较长时间的为一级供电负荷21和二级供电负荷22供电。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：不间断电源UPS、一级供电负荷、以及二级供电负荷，其中，
所述一级供电负荷连接在所述UPS的输出端，所述二级供电负荷连接在市电与所述UPS的输入端之间，所述UPS的电池容量大于或者等于用于调节电网供需平衡的储能系统的电池容量。
2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括：连接在市电与所述二级供电负荷之间的三级供电负荷。
3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括：
连接在所述二级供电负荷与所述三级供电负荷之间的开关组件。
4.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述UPS包括：整流器模块、逆变器模块、充电器模块、放电器模块以及电池模块，其中，所述整流器模块为双向变换器，所述整流器模块连接所述UPS的输入端，所述逆变器模块连接所述UPS的输出端，且所述整流器模块与所述逆变器模块相连接，所述充电器模块和所述放电器模块的一端均与所述电池模块连接，所述充电器模块和所述放电器模块的另一端均与所述整流器模块和所述逆变器模块的中间节点连接。
5.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述电池模块包括以下任意一种或多种：铅酸电池、铅炭电池、以及锂电池。
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