CN218415912U - 一种ups系统及风电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及UPS系统技术领域，具体涉及一种UPS系统及风电机组，该UPS系统包括：电源控制器；蓄电池组，与电源控制器连接，电源控制器控制蓄电池组的充放电；电网，与电源控制器连接，以对蓄电池组充电；风力发电机，与电源控制器连接，以对蓄电池组充电；光伏发电机，与电源控制器连接，以对蓄电池组充电；机舱罩，顶部设置有气象桅杆，风力发电机设置于气象桅杆上。该UPS系统可实现在电网断电后可为机组控制系统等设备实现长期稳定的供电，确保机组控制系统在电网长期断电情况下始终可以监控机组以及进行必要的分合闸、开关柜等操作，且将风力发电机集成设置于气象桅杆上，无需设计单独的风机支架，节省空间和成本、经济性好。

Description

一种UPS系统及风电机组

技术领域

本实用新型涉及UPS系统技术领域，具体涉及一种UPS系统及风电机组。

背景技术

海上风电正进行规模化开发，并逐步向深远海方向发展。目前，风电机组中采用UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源，简称UPS)系统为机组控制系统供电，UPS系统主要为蓄电池，蓄电池通过电网进行充电，在电网断电后通过蓄电池为机组控制系统提供有限时间的供电，以保证机组控制系统的正常运行。

但是现有的UPS系统在电网长期断电时，蓄电池无法为机组控制系统提供长期稳定的供电，断电导致无法实时监控风电机组状态以及进行分合闸、开关柜等操作。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的UPS系统无法为机组控制系统提供长期稳定的供电的缺陷，从而提供一种可长时间供电的UPS系统及风电机组。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种UPS系统，包括：电源控制器；蓄电池组，与所述电源控制器连接，所述电源控制器控制所述蓄电池组的充放电；电网，与所述电源控制器连接，以对所述蓄电池组充电；风力发电机，与所述电源控制器连接，以对所述蓄电池组充电；光伏发电机，与所述电源控制器连接，以对所述蓄电池组充电；机舱罩，顶部设置有气象桅杆，所述风力发电机设置于所述气象桅杆上。

可选的，所述电源控制器和所述蓄电池组均设置于所述机舱罩的内部，所述光伏发电机设置于所述机舱罩外的顶部。

可选的，所述电源控制器上设有电池接口，所述蓄电池组电连接于所述电池接口。

可选的，所述电源控制器上设有风电接口，所述风力发电机电连接于所述风电接口。

可选的，所述电源控制器上设有光伏接口，所述光伏发电机电连接于所述光伏接口。

可选的，所述电源控制器上设有电网接口，所述电网电连接于所述电网接口。

可选的，所述电源控制器上设有电源负载接口，所述电源负载接口适于连接外部待充电设备。

可选的，所述电源负载接口包括交流负载接口和直流负载接口。

本实用新型还提供了一种风电机组，包括本实用新型的UPS系统。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型的UPS系统，当电网正常供电时，电源控制器控制电网、风力发电机、光伏发电机为蓄电池组进行充电，使蓄电池组处于浮冲状态；当电网断断电时，白天电源控制器控制风力发电机和光伏发电机共同为蓄电池组进行充电，蓄电池组同时向机组控制系统等设备供电，夜晚无光照时利用风力发电机为蓄电池组进行充电，从而确保电网断电期间蓄电池组能够在白天、黑夜任何时间段向机组控制系统等设备持续供电，因此，本实用新型的UPS系统在电网断电后可为机组控制系统等设备实现长期稳定的供电，确保机组控制系统在电网长期断电情况下始终可以监控机组以及进行必要的分合闸、开关柜等操作；并且将风力发电机集成设置于机舱罩顶部的气象桅杆上，无需设计单独的风机支架，节省空间和成本、经济性好。

2、本实用新型的UPS系统，电源控制器和蓄电池组均设置于机舱罩的内部，光伏发电机设置于机舱罩外的顶部。机舱罩对电源控制器和蓄电池组起到良好的防护作用，而光伏发电机设在机舱罩外的顶部，便于光伏发电机光照进行发电，且设置在高处也不易误触碰、安全性好。

3、本实用新型的UPS系统，电源控制器上设有电池接口、风电接口、光伏接口和电网接口，蓄电池组电连接于电池接口，风力发电机电连接于风电接口，光伏发电机电连接于光伏接口，电网电连接于电网接口，从而通过在电源控制器模块是上配置多种接口，实现多种输入电源对蓄电池组进行充电，且接口设置简单，系统搭建方便。

4、本实用新型的UPS系统，电源控制器上设有电源负载接口，电源负载接口适于连接外部待充电设备，以方便外部待充电设备进行充电、适用性好。

5、本实用新型的UPS系统，电源负载接口包括交流负载接口和直流负载接口。上述设置，交流负载接口方便交流设备进行连接充电，直流负载接口方便直流设备进行连接充电，满足多样化的使用需求。

6、本实用新型的风电机组，包括本实用新型的UPS系统，能够为机组控制系统等设备实现长期稳定的供电，确保机组控制系统在电网长期断电情况下始终可以监控机组以及进行必要的分合闸、开关柜等操作，且无需设计单独的风机支架，节省空间和成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1示出了本实用新型实施例的UPS系统的整体连接示意图。

附图标记说明：

1、电源控制器；11、电池接口；12、风机接口；13、电网接口；14、电源负载接口；141、交流负载接口；142、直流负载接口；2、蓄电池组；3、电网；4、风力发电机；5、光伏发电机；6、机舱罩。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实施例公开了一种UPS系统，包括电源控制器1、蓄电池组2、电网3、风力发电机4和光伏发电机5和机舱罩，其中，蓄电池组2与电源控制器1连接，电源控制器1控制蓄电池组2的充放电，电网3与电源控制器1连接，以对蓄电池组2充电，风力发电机4与电源控制器1连接，以对蓄电池组2充电，光伏发电机5与电源控制器1连接，以对蓄电池组2充电，机舱罩顶部设置有气象桅杆，风力发电机设置于气象桅杆上。

按此设置，当电网3正常供电时，电源控制器1控制电网3、风力发电机4、光伏发电机5为蓄电池组2进行充电，使蓄电池组2处于浮冲状态；当电网3断断电时，白天电源控制器1控制风力发电机4和光伏发电机5共同为蓄电池组2进行充电，蓄电池组2同时向机组控制系统等设备供电，夜晚无光照时利用风力发电机4为蓄电池组2进行充电，从而确保电网3断电期间蓄电池组2能够在白天、黑夜任何时间段向机组控制系统等设备持续供电。因此，本实用新型的UPS系统在电网3断电后可为机组控制系统等设备实现长期稳定的供电，确保机组控制系统在电网3长期断电情况下始终可以监控机组以及进行必要的分合闸、开关柜等操作；并且将风力发电机4集成设置于机舱罩顶部的气象桅杆上，无需设计单独的风机支架，节省空间和成本、经济性好。

下面结合说明书附图，对该UPS系统进行详细介绍。

本实施例中，电源控制器1用于控制蓄电池组2的充电、放电状态。具体的，当电网3通电时，电源控制器1控制电网3、风力发电机4和光伏发电机5三者为蓄电池组2充电，此时充电效率高且还能节省电网3用电量，同时电源控制器1控制蓄电池组2放电以为机组控制系统持续供电，确保其正常工作；当电网3断电时，电源控制器1控制风力发电机4和光伏发电机5二者为蓄电池组2充电，此时确保断电时蓄电池组2的电量也能得到及时补充，同时电源控制器1控制蓄电池组2放电以为机组控制系统持续供电，确保其在电网3断电时也能正常工作。具体的，电源控制器1上设有电池接口11、风电接口12、光伏接口和电网接口13，通过在电源控制器模块1是上配置多种接口，实现多种输入电源对蓄电池组2进行充电。

蓄电池组2是由多个电池模组构成的大容量电池包，可进行多次的充放电。电网3正常供电时可为蓄电池组2持续充电，确保其蓄电量。

风力发电机4是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机4包含多个风电叶片，风电叶片在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，使发电机在风轮轴的带动下旋转发电，发出的电能够对蓄电池组2进行充电，确保蓄电池组2的蓄电量。风力发电机4设置于机舱罩顶部的气象桅杆上，减少风机支架的设置、节省空间和成本、经济性好，同时高处也增强风力发电效果。

光伏发电机5是将太阳的光热能转化为电能的设备，转化的电能可为蓄电池组2进行充电。具体的，光伏发电机5包括多个光伏板，光伏板经过太阳光照发热，从而将热能转化为电能。由于光伏发电机5和风力发电机4的具体结构和原理等均为现有技术，故此处不再赘述。

本实施例中，蓄电池组2电连接于电池接口11，风力发电机4电连接于风电接口12，光伏发电机5电连接于光伏接口，电网3电连接于电网接口13，从而实现蓄电池组2、风力发电机4、光伏发电机5和电网3与电源控制器1的集成连接，且接口设置简单，系统搭建方便。

可选地，电源控制器1和蓄电池组2均设置于机舱罩6的内部，光伏发电机5设置于机舱罩6外的顶部。机舱罩6对电源控制器1和蓄电池组2起到良好的防护作用，而光伏发电机5设在机舱罩6外的顶部，便于光伏发电机5光照进行发电，且设置在高处也不易误触碰、安全性好。

电源控制器1上还设有电源负载接口14，电源负载接口14适于连接外部待充电设备，以方便外部待充电设备进行充电、适用性好。本实施例中，外部待充电设备为机组控制系统，机组控制系统电连接于电源负载接口14，就能够实现蓄电池组2对机组控制系统持续供电，便于机组控制系统实时对风电机组进行监控，以及进行一些必要操作。

电源负载接口14包括交流负载接口141和直流负载接口142。交流负载接口141方便交流设备进行连接充电，直流负载接口142方便直流设备进行连接充电，满足多样化的使用需求。

本实施例中，交流负载接口141和直流负载接口142分别设置有两个，以便于多设备的连接充电，使用方便。

本实施例还公开了一种风电机组，包括本实施例的UPS系统，能够为机组控制系统等设备实现长期稳定的供电，确保机组控制系统在电网3长期断电情况下始终可以监控机组以及进行必要的分合闸、开关柜等操作，且无需设计单独的风机支架，节省空间和成本。本实用新型适用于海上风电机组和陆上风电机组，将UPS系统中风力发电机4直接设置于风电机组的机舱罩顶部的气象桅杆上，不需要额外设置用于支撑固定风力发电机4的支架，节省安装空间及成本。

需要说明的是，本实施例涉及到的电源控制器1控制各模块运行的方法，例如控制蓄电池组2的充放电等，均为现有技术，本实施例不再具体展开介绍。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种UPS系统，其特征在于，包括：

电源控制器(1)；

蓄电池组(2)，与所述电源控制器(1)连接，所述电源控制器(1)控制所述蓄电池组(2)的充放电；

电网(3)，与所述电源控制器(1)连接，以对所述蓄电池组(2)充电；

风力发电机(4)，与所述电源控制器(1)连接，以对所述蓄电池组(2)充电；

光伏发电机(5)，与所述电源控制器(1)连接，以对所述蓄电池组(2)充电；

机舱罩(6)，顶部设置有气象桅杆，所述风力发电机(4)设置于所述气象桅杆上。

2.根据权利要求1所述的UPS系统，其特征在于，所述电源控制器(1)和所述蓄电池组(2)均设置于所述机舱罩(6)的内部，所述光伏发电机(5)设置于所述机舱罩(6)外的顶部。

3.根据权利要求1或2所述的UPS系统，其特征在于，所述电源控制器(1)上设有电池接口(11)，所述蓄电池组(2)电连接于所述电池接口(11)。

4.根据权利要求1或2所述的UPS系统，其特征在于，所述电源控制器(1)上设有风电接口(12)，所述风力发电机(4)电连接于所述风电接口(12)。

5.根据权利要求1或2所述的UPS系统，其特征在于，所述电源控制器(1)上设有光伏接口，所述光伏发电机(5)电连接于所述光伏接口。

6.根据权利要求1或2所述的UPS系统，其特征在于，所述电源控制器(1)上设有电网接口(13)，所述电网(3)电连接于所述电网接口(13)。

7.根据权利要求1或2所述的UPS系统，其特征在于，所述电源控制器(1)上设有电源负载接口(14)，所述电源负载接口(14)适于连接外部待充电设备。

8.根据权利要求7所述的UPS系统，其特征在于，所述电源负载接口(14)包括交流负载接口(141)和直流负载接口(142)。

9.一种风电机组，其特征在于，包括如权利要求1至8中的任一项所述的UPS系统。

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