[实用新型]一种使用空气能作为备份储能组件的EPS应急电源系统

说明书

   本实用新型涉及一种EPS应急电源系统，更具体地说，是一种使用空气能作为备份储能组件的EPS应急电源系统。

应急电源（EPS）是一种节能式的后备电源，当市电正常时，市电经开关直接为负载供电、机内的逆变器处于待机状态。当市电故障时，开关将负载切换到逆变器上，由蓄电池经逆变后继续为负载供电。当市电恢复正常时，开关自动将负载切换到市电供电。

当今的应急电源（EPS）主要依靠化学蓄电池来存储电量，当市电发生停电故障时，由蓄电池放电对负载提供不间断的电源。但利用化学蓄电池存储电量有以下缺点：1、质量不稳定、可靠性差。在应急电源中蓄电池是串接成电池组使用，由于质量不一致，往往是个别电池较早老化报废，导致整组电池断开、应急电源不能正常供电，使整个系统的可靠性大大降低。2、购置和运行成本高。蓄电池本身价格昂贵，且其使用寿命短，要求的使用环境苛刻，运行时需使用空调才能满足其要求的使用环境。3、蓄电池生产过程和使用后的废弃都会给人类生活环境造成严重污染。

空气动力发动机技术：这项技术被称之为空气压缩能源储存技术(CAES)，其原理大致如下：利用空气压缩机将大自然中的空气吸收压缩成密度高、压力大的有效气压源并储存稳压，需要使用时通过输气管道和气阀向空气发动机内排放，推动发动机叶轮或活塞运转。空气发动机已经在汽车等传输领域得到广泛应用，并往大型化发展。用其带动发电机组成的空气动力发电机组也有代替传统的柴油备用发电机组的趋势。

本实用新型旨在提供一种使用空气能作为备份储能组件、节能环保的使用空气能作为备份储能组件的EPS应急电源系统。

本实用新型的技术方案为： 一种使用空气能作为备份储能组件的EPS应急电源系统，包括市电、空气动力发电机组、电源主机和负载，其中，所述电源主机包括母线，母线的输入端分别通过第一开关、第二开关与市电、空气动力发电机组连接，母线的输出端与负载连接，在母线上还设有短时储能装置。

上述的一种使用空气能作为备份储能组件的EPS应急电源系统，所述的短时储能装置通过AC/DC双向变换器与母线连接。

上述的一种使用空气能作为备份储能组件的EPS应急电源系统，所述的短时储能装置为超级电容或飞轮系统。

上述的一种使用空气能作为备份储能组件的EPS应急电源系统，所述的短时储能装置为超级电容或飞轮系统。

本实用新型采用上述的结构，当市电发生停电故障时，空气动力发电机组将立即启动，在其未完全启动之前，由系统内置的超级电容或飞轮系统等瞬时进行短时间供电以保证系统输出电源的不间断性，空气动力发电机组完全启动后转由其保持继续供电，从而实现了利用空气能发电取代传统化学蓄电池的目的，具有成本低、节能环保、耐用的优点。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电源主机的原理图。

图中：1为市电 ，2为空气动力发电机组 ，3为电源主机 ，31为母线 ，4为负载 ，5为第一开关 ，6为第二开关 ，7为短时储能装置 ，8为AC/DC双向变换器。

如图1、2所示，一种使用空气能作为备份储能组件的EPS应急电源系统，包括市电1、空气动力发电机组2、电源主机3和负载4，电源主机3包括母线31，母线31的输入端分别通过第一开关5、第二开关6与市电1、空气动力发电机组2连接，母线31的输出端与负载4连接，在母线31上还设有短时储能装置7；短时储能装置7通过AC/DC双向变换器8与母线31连接；短时储能装置7为超级电容或飞轮系统。

市电正常时，第一开关5闭合，市电1给负载4供电并经双向AC/DC变换器8给超级电容充电或给飞轮系统储能。

市电发生停电故障时，第一开关5自动断开，同时启动空气动力发电机组2，在空气动力发电机组2正常启动前超级电容或飞轮系统的电能通过AC/DC双向变换器8给负载4紧急供电；空气动力发电机组2完全启动后，第二开关6自动闭合，由空气动力发电机组2给负载4供电。

市电恢复正常时，第二开关6自动断开，第一开关5自动闭合，再次由市电1给负载4供电并经双向AC/DC变换器8给超级电容充电或给飞轮系统储能。