CN202363963U - 一种市电与燃料电池切换的供电装置 - Google Patents

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Abstract

一种市电与燃料电池切换的供电装置，包括燃料电池，燃料电池控制器，蓄电池以及中央控制模块，其中，燃料电池控制器具有检测市电供电的市电检测装置；当中央控制模块判断市电检测装置检测的供电数据为异常供电数据后，中央控制模块将蓄电池与负载设备的连接接通，并控制燃料电池控制器使燃料电池为负载设备供电；当中央控制模块判断市电检测装置检测的供电数据为正常供电数据后，中央控制模块使市电为负载设备供电。本实用新型所提供的市电与燃料电池切换的供电装置安全性高，体积小，能够满足原供电系统供电不足时与市电无缝切换，为负载设备提供长时间而有效而稳定的供电电源。

Description

一种市电与燃料电池切换的供电装置
技术领域
本实用新型涉及一种供电装置，尤其涉及一种市电与燃料电池切换的供电装置。
背景技术
2008年初，一场罕见的低温雨雪冰冻灾害侵袭大半个中国，给受灾地区特别是湖南、贵州、江西、广西、湖北、安徽、浙江等省区人民生命财产和工农业生产造成重大损失，正常生产生活秩序受到极大影响。这次冰雪灾害造成电力设施严重损毁：全国有13个省(区、市)电力系统运行受到影响，170个县(市)停电。截至该年2月11日，110千伏及以上线路倒塔8709基，断线2.7万余条，变电站停运1497座。
在近几年的国内外的大地震中，电力供应也往往中断。例如，日本大地震后大约有11座核反堆停运，约占日本核反堆的20%，而核电站发电量约占日本国内电力供应的30%强。另外，至2011年3月12日，有5座火力发电站共计10个火力发电机组停运，另外福岛县、栃木县、山梨县共计15座水力发电站停止运转。除了上述发电设备受到破坏，还另有9座用于输电的变电站也停止运转。
而很多重要的用电设备需要不间断的电力供应，一旦停电，则会造成很大的损失。比如，对于电信运营商，无论是无线或有线电信系统，在服务质量上一个关键的指标是能否给顾客提供连续可靠的服务，尤其是在长时间停电期间。目前的通常做法是使用备用电源来作为停电时的应急措施，因此选择备用电源技术对保证终端客户服务具有直接的影响，并且对一个电信企业能否取得市场成功具有举足轻重的作用。
目前，蓄电池作为最常用的备用电源被广泛地应用的于在市电停供时的向直流负载或交流负载供电，然而传统的蓄电池技术很难满足备用电源长时间供电的要求，存在诸多不足：其一、蓄电池寿命很难预测，电池本身的状态很难预测和监测；其二、蓄电池在充电过程中电解水后会产生氢气和氧气，如果操作不当会引起电池过热而导致爆炸遇火，即使仅发生一次这样的事件，也会造  成严重的环境破坏和经济损失；其三、大规模电池组安装起来非常笨重，这可能会造成现场安装费用昂贵；其四、现有的蓄电池在切换到给用电设备供电时    需要一定的时间，有可能引起设备重启。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术之不足，提供一种安全性高，体积小，能够满足原供电系统供电不足时与市电无缝切换，为负载设备提供长时间而有效而稳定的供电电源的市电与燃料电池切换的供电装置。
本实用新型提供的市电与燃料电池切换的供电装置，具体的技术方案如下：
一种市电与燃料电池切换的供电装置，包括燃料电池，燃料电池控制器，蓄电池以及中央控制模块，其特征在于：燃料电池控制器具有检测市电供电的市电检测装置；当中央控制模块判断市电检测装置检测的供电数据为异常供电数据后，中央控制模块将蓄电池与负载设备的连接接通，并控制燃料电池控制器使燃料电池为负载设备供电；当中央控制模块判断市电检测装置检测的供电数据为正常供电数据后，中央控制模块使市电为负载设备供电。
优选地，所述异常供电数据包括没有检测到市电输入，检测到市电减幅下降或市电的交流三相电缺相。
优选地，所述控制燃料电池控制器使燃料电池为负载设备供电包括，控制所述燃料电池控制器使所述燃料电池处于待机运行状态，当市电的异常供电时间达到所述燃料电池控制器的设定值时，所述燃料电池控制器启动燃料电池并与所述负载设备连接，同时传送信号到所述中央控制模块使其断开所述市电与所述负载设备的连接以及所述蓄电池与所述负载设备的连接。
优选地，所述中央控制模块使市电为负载设备供电包括，中央控制模块将所述市电与所述负载设备连接，并在设定时间长度后断开所述蓄电池与所述负载设备的连接再使所述市电为所述蓄电池充电，同时所述中央控制模块控制所述燃料电池控制器使之关闭燃料电池并断开其与所述负载设备的连接。
优选地，所述燃料电池为氢燃料电池。
优选地，所述负载设备为通信基站。
优选地，所述市电通过充电控制模块给所述蓄电池充电。
本实用新型提供的市电与燃料电池切换的供电装置的有益效果在于：安全性高，体积小，能够满足原供电系统供电不足时与市电无缝切换，为负载设备提供长时间而有效而稳定的供电电源。
附图说明
图1为本实用新型所提供的市电与燃料电池切换的供电装置的示意图。
其中附图标记1－市电；2－负载设备；3－蓄电池；4－燃料电池；5－燃料电池控制器；6－充电控制模块；7－AC/DC转换模块；8－DC/DC转换模块；9－DC/DC转换供电分路。
具体实施方式
现结合附图将本实用新型做进一步的说明。
如图1示出了本实用新型所提供的市电与燃料电池切换的供电装置。本实用新型的市电与燃料电池切换的供电装置，包括燃料电池4，燃料电池控制器5，蓄电池3以及中央控制模块，其中，燃料电池控制器5具有检测市电1供电的市电检测装置；当中央控制模块判断市电检测装置检测的供电数据为异常供电数据后，中央控制模块将蓄电池3与负载设备2的连接接通，并控制燃料电池控制器5使燃料电池4为负载设备2供电；当中央控制模块判断市电检测装置检测的供电数据为正常供电数据后，中央控制模块使市电1为负载设备2供电。  
优选地，所述负载设备2为通信基站。以负载设备2为通信基站供电为例，正常情况下，市电1给负载设备2供电，众所周知，市电1为交流380/220V，经AC/DC转换模块7转换为48V-54V的DC电压给负载设备2供电，转换后的DC电压的一支路经DC/DC转换供电分路9转换为多个不同功率电压的供电分路给与负载设备2无关的设备供电，如100V/50W，24V/50W，12V/300W等；同时市电1经充电控制模块6给蓄电池3充电，充电控制模块6在蓄电池3充满后自动切断充电，而在蓄电池3的电量下降到一定值时又能够自动接通市电1，始终保持蓄电池3具有饱满的电量。
当中央控制模块判断市电检测装置检测的供电数据为异常供电数据后，优选地，所述异常供电数据包括没有检测到市电1输入，检测到市电1减幅下降或市电1的交流三相电缺相，中央控制模块将蓄电池3与负载设备2的连接接通，并控制燃料电池控制器5使燃料电池4为负载设备2供电，即控制所述燃料电池控制器5使所述燃料电池4处于待机运行状态，当市电1的异常供电时间达到所述燃料电池控制器5的设定值时，所述燃料电池控制器5启动燃料电池4并与所述负载设备2连接，同时传送信号到所述中央控制模块使其断开所述市电1与所述负载设备2的连接以及所述蓄电池3与所述负载设备2的连接。燃料电池4通过DC/DC转换模块8转换成48V-54V的DC电压给负载设备2供电。这样通过使用市电检测装置，能够保证快速切换供电电源，不会使设备重启，也保证了燃料电池4与市电1之间的无缝切换；而蓄电池3只在短时间内使用，因而也就不具有大的体积和持续使用带来的安全些问题。
当中央控制模块判断市电检测装置检测的供电数据为正常供电数据后，中央控制模块使市电1为负载设备2供电。优选地，所述中央控制模块使所述市电1为所述负载设备2供电包括，中央控制模块将所述市电1与所述负载设备2连接，并在设定时间长度后断开所述蓄电池3与所述负载设备2的连接再使所述市电1为所述蓄电池3充电，同时所述中央控制模块控制所述燃料电池控制器5使之关闭燃料电池4并断开其与所述负载设备2的连接。
优选地，所述燃料电池4为氢燃料电池。氢燃料电池具有更清洁、更安全、效率更高的特性。
本实用新型提供的市电与燃料电池切换的供电装置安全性高，体积小，能够满足原供电系统供电不足时与市电无缝切换，为负载设备提供长时间而有效而稳定的供电电源。
当然，以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种市电与燃料电池切换的供电装置，包括燃料电池，燃料电池控制器，蓄电池以及中央控制模块，其特征在于：燃料电池控制器具有检测市电供电的市电检测装置；当中央控制模块判断市电检测装置检测的供电数据为异常供电数据后，中央控制模块将蓄电池与负载设备的连接接通，并控制燃料电池控制器使燃料电池为负载设备供电；当中央控制模块判断市电检测装置检测的供电数据为正常供电数据后，中央控制模块使市电为负载设备供电。
2.如权利要求1所述的市电与燃料电池切换的供电装置，其特征在于：所述异常供电数据包括没有检测到市电输入，检测到市电减幅下降或市电的交流三相电缺相。
3.如权利要求1所述的市电与燃料电池切换的供电装置，其特征在于：所述控制燃料电池控制器使燃料电池为负载设备供电包括，控制所述燃料电池控制器使所述燃料电池处于待机运行状态，当市电的异常供电时间达到所述燃料电池控制器的设定值时，所述燃料电池控制器启动燃料电池并与所述负载设备连接，同时传送信号到所述中央控制模块使其断开所述市电与所述负载设备的连接以及所述蓄电池与所述负载设备的连接。
4.如权利要求1所述的市电与燃料电池切换的供电装置，其特征在于：所述中央控制模块使市电为负载设备供电包括，中央控制模块将所述市电与所述负载设备连接，并在设定时间长度后断开所述蓄电池与所述负载设备的连接再使所述市电为所述蓄电池充电，同时所述中央控制模块控制所述燃料电池控制器使之关闭燃料电池并断开其与所述负载设备的连接。
5.如权利要求1所述的市电与燃料电池切换的供电装置，其特征在于：所述燃料电池为氢燃料电池。
6.如权利要求1所述的市电与燃料电池切换的供电装置，其特征在于：所述负载设备为通信基站。
7.如权利要求1所述的市电与燃料电池切换的供电装置，其特征在于：所述市电通过充电控制模块给所述蓄电池充电。
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