CN215010106U - 一种可替代ups的能量储存管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可替代UPS的能量储存管理系统，包括发电单元、转换单元、分配单元、用电单元；所述的发电单元包括风力发电装置、风力发电侧开关、太阳能发电装置、太阳能发电侧开关；所述的转换单元包括AC/DC转换器、风力发电侧输出开关、DC/DC转换器和太阳能发电侧输出开关；所述的分配单元包括能量储存系统、能量储存系统侧开关、EMS能量管理系统；所述的用电单元包括负载。本实用新型通过风力发电装置和太阳能发电装置共同发电，并且设置有EMS能量管理系统，能对电能进行高效的综合管理，在绿色、节能、环保的条件下，实现了对负载提供高质量的电能供应；同时设置有能量储存系统，为负载提供24小时不间断、高质量的电力供应。
Description
技术领域
本实用新型属于能源应用技术领域，涉及一种可替代UPS的能量储存管理系统。
背景技术
不间断电源(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。它主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其他电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。目前，不间断电源一方面缺少有效的能量管理系统，在工作过程中会造成电能的浪费；另一方面，随着经济飞速发展，电网的供电的压力大幅提升，在能源需求与环境保护的双重压力下，提高传统能源利用效率和开发各种可再生能源已成大势所趋。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型公开了一种可替代UPS的能量储存管理系统，设置有能量管理系统，能对电能进行高效的综合管理，并且采用可再生的风能和太阳能为负载供电，在绿色、节能、环保的条件下，实现了对负载提供高质量的电能供应；同时设置有能量储存系统，能为负载提供24小时不间断、高质量的电力供应。
本实用新型采用以下技术方案：
一种可替代UPS的能量储存管理系统，包括发电单元、转换单元、分配单元、用电单元；
所述的发电单元包括风力发电装置、风力发电侧开关、太阳能发电装置、太阳能发电侧开关；所述的风力发电侧开关一端连接风力发电装置，另一端连接转换单元；所述的太阳能发电侧开关一端连接太阳能发电装置，另一端连接转换单元；
所述的转换单元包括AC/DC转换器、风力发电侧输出开关、DC/DC转换器和太阳能发电侧输出开关；所述的AC/DC转换器的输入端与风力发电侧开关连接，输出端与风力发电侧输出开关的一端连接；所述的风力发电侧输出开关的另一端与分配单元连接；所述的DC/DC转换器的输入端与太阳能发电侧开关连接，输出端与太阳能发电侧输出开关的一端连接；所述的太阳能发电侧输出开关的另一端与分配单元连接；
所述的分配单元包括能量储存系统、能量储存系统侧开关、EMS能量管理系统、输出开关Ⅰ和输出开关Ⅱ；所述的能量储存系统侧开关的一端分别与输出开关Ⅰ的一端、风力发电侧输出开关和太阳能发电侧输出开关连接，另一端与能量储存系统的输入端连接；所述的输出开关Ⅱ的一端与能量储存系统的输出端连接，另一端与EMS能量管理系统的输入端连接；所述的输出开关Ⅰ的另一端与EMS能量管理系统的输入端连接；所述的EMS能量管理系统的输出端与用电单元连接；
所述的用电单元包括需要24小时不间断电力供应的负载。
优选的，所述的发电单元还设置有市电回路；所述的市电回路通过市电侧开关分别与能量储存系统侧开关和输出开关Ⅰ连接。引入一路市电回路，即从公网接入一条线路作为备用线路进行供电，提高能量管理系统的可靠性，实现24小时不间断电力供应。
优选的，所述的能量储存系统为电池储能系统。
优选的，所述的EMS能量管理系统具有滤波功能。所述的EMS能量管理系统具有滤波功能，能够实现高质量的、可靠的电能输出，为负载的供电提供充分保障。
优选的，所述的风力发电装置为风力发电机；所述的太阳能发电装置为光伏板；所述的风力发电机至少设置1台，光伏板至少设置1块。风力发电机和光伏板的数量不固定，根据使用场合和设备需求而定。当用电需求量大、保障能力要求高时，对应风机和光伏板的数量可增加以满足供电需求。
本实用新型的工作原理：
本实用新型工作时，风力发电装置和太阳能发电装置共同发电；风力充足时，风力发电装置启动，产生电能；阳光充足时，太阳能发电装置启动，产生电能；当风力发电装置或太阳能发电装置启动时，对应的风力发电侧开关或太阳能发电侧开关闭合，电能流入转换单元；
然后AC/DC转换器将风力发电装置产生的交流电转换成直流电，风力发电侧输出开关闭合，对应的电能流入分配单元；DC/DC转换器将太阳能发电装置产生的直流电转换成满足要求的直流电，太阳能发电侧输出开关闭合，对应的电能流入流入分配单元；电能流入分配单元后，优先流向EMS能量管理系统，EMS能量管理系统能对各个单元的开关和电能进行管理，并将直流电转换成交流电，供给用电单元的负载使用；多余的电能流入能量储存系统，并且储存起来，当风力发电装置和太阳能发电装置提供的电能不足以支撑负载使用时，由能量储存系统向负载提供电能。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过风力发电装置和太阳能发电装置共同发电，并且设置有EMS能量管理系统，能对电能进行高效的综合管理，并且采用可再生的风能和太阳能为负载供电，在绿色、节能、环保的条件下，实现了对负载提供高质量的电能供应；同时设置有能量储存系统，风力发电装置和太阳能发电装置产生的多余的电能储存在能量储存系统内，当风力发电装置和太阳能发电装置提供的电能不足以支撑负载使用时，能量储存系统向负载提供电能，实现为负载提供24小时不间断、高质量的电力供应。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型引入市电回路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1：
如图1所示的一种可替代UPS的能量储存管理系统，其特征在于：包括发电单元、转换单元、分配单元、用电单元；
所述的发电单元包括风力发电装置、风力发电侧开关、太阳能发电装置、太阳能发电侧开关；所述的风力发电侧开关一端连接风力发电装置，另一端连接转换单元；所述的太阳能发电侧开关一端连接太阳能发电装置，另一端连接转换单元；
所述的转换单元包括AC/DC转换器、风力发电侧输出开关、DC/DC转换器和太阳能发电侧输出开关；所述的AC/DC转换器的输入端与风力发电侧开关连接，输出端与风力发电侧输出开关的一端连接；所述的风力发电侧输出开关的另一端与分配单元连接；所述的DC/DC转换器的输入端与太阳能发电侧开关连接，输出端与太阳能发电侧输出开关的一端连接；所述的太阳能发电侧输出开关的另一端与分配单元连接；
所述的分配单元包括能量储存系统、能量储存系统侧开关、EMS能量管理系统、输出开关Ⅰ和输出开关Ⅱ；所述的能量储存系统侧开关的一端分别与输出开关Ⅰ的一端、风力发电侧输出开关和太阳能发电侧输出开关连接，另一端与能量储存系统的输入端连接；所述的输出开关Ⅱ的一端与能量储存系统的输出端连接，另一端与EMS能量管理系统的输入端连接；所述的输出开关Ⅰ的另一端与EMS能量管理系统的输入端连接；所述的EMS能量管理系统的输出端与用电单元连接；
所述的用电单元包括负载。
本实施例的工作原理：
本实用新型工作时，风力发电装置和太阳能发电装置共同发电；风力充足时，风力发电装置启动，产生电能；阳光充足时，太阳能发电装置启动，产生电能；当风力发电装置或太阳能发电装置启动时，对应的风力发电侧开关或太阳能发电侧开关闭合，电能流入转换单元；
然后AC/DC转换器将风力发电装置产生的交流电转换成直流电，风力发电侧输出开关闭合，对应的电能流入分配单元；DC/DC转换器将太阳能发电装置产生的直流电转换成满足要求的直流电，太阳能发电侧输出开关闭合，对应的电能流入流入分配单元；电能流入分配单元后，优先流向EMS能量管理系统，EMS能量管理系统能对电能进行管理，并将直流电转换成交流电，供给用电单元的负载使用；多余的电能流入能量储存系统，并且储存起来，当风力发电装置和太阳能发电装置提供的电能不足以支撑负载使用时，能量储存系统向负载提供电能。
实施例2：
该实施例与实施例1的不同之处在于，所述的发电单元还设置有市电回路；所述的市电回路通过市电侧开关分别与能量储存系统侧开关和输出开关Ⅰ连接。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例3：
该实施例与实施例2的不同之处在于，所述的能量储存系统为电池储能系统。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例4：
该实施例与实施例3的不同之处在于，所述的EMS能量管理系统具有滤波功能。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例5：
该实施例与实施例4的不同之处在于，所述的风力发电装置为风力发电机；所述的太阳能发电装置为光伏板；所述的风力发电机有设置1台，光伏板设置有1块。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
实施例6：
该实施例与实施例4的不同之处在于，所述的风力发电机有设置2台，光伏板设置有2块。
本实施例的工作原理与实施例1相同。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种可替代UPS的能量储存管理系统，其特征在于：包括发电单元、转换单元、分配单元、用电单元；
所述的发电单元包括风力发电装置、风力发电侧开关、太阳能发电装置、太阳能发电侧开关；所述的风力发电侧开关一端连接风力发电装置，另一端连接转换单元；所述的太阳能发电侧开关一端连接太阳能发电装置，另一端连接转换单元；
所述的转换单元包括AC/DC转换器、风力发电侧输出开关、DC/DC转换器和太阳能发电侧输出开关；所述的AC/DC转换器的输入端与风力发电侧开关连接，输出端与风力发电侧输出开关的一端连接；所述的风力发电侧输出开关的另一端与分配单元连接；所述的DC/DC转换器的输入端与太阳能发电侧开关连接，输出端与太阳能发电侧输出开关的一端连接；所述的太阳能发电侧输出开关的另一端与分配单元连接；
所述的分配单元包括能量储存系统、能量储存系统侧开关、EMS能量管理系统、输出开关Ⅰ和输出开关Ⅱ；所述的能量储存系统侧开关的一端分别与输出开关Ⅰ的一端、风力发电侧输出开关和太阳能发电侧输出开关连接，另一端与能量储存系统的输入端连接；所述的输出开关Ⅱ的一端与能量储存系统的输出端连接，另一端与EMS能量管理系统的输入端连接；所述的输出开关Ⅰ的另一端与EMS能量管理系统的输入端连接；所述的EMS能量管理系统的输出端与用电单元连接；
所述的用电单元包括需要24小时不间断电力供应的负载。
2.根据权利要求1所述的一种可替代UPS的能量储存管理系统，其特征在于：所述的发电单元还设置有市电回路；所述的市电回路通过市电侧开关分别与能量储存系统侧开关和输出开关Ⅰ连接。
3.根据权利要求1所述的一种可替代UPS的能量储存管理系统，其特征在于：所述的能量储存系统为电池储能系统。
4.根据权利要求1所述的一种可替代UPS的能量储存管理系统，其特征在于：所述的EMS能量管理系统具有滤波功能。
5.根据权利要求1所述的一种可替代UPS的能量储存管理系统，其特征在于：所述的风力发电装置为风力发电机；所述的太阳能发电装置为光伏板；所述的风力发电机至少设置1台，光伏板至少设置1块。
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