[实用新型]一种基于电容储能的UPS

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于电容储能的UPS，属于电气领域。

背景技术

风电变流器在应用环境下的存储温度达到-40℃~70℃，工作环境温度达到-30℃~60℃。大大超出UPS本身的环境温度限制（存储-25℃~55℃；工作0℃~40℃）。而因为低压穿越、系统本身掉电之后保存数据等的需求，UPS又不得不使用。因此，在风电变流器应用领域，UPS的损坏率很高。经过对损坏UPS的分析，发现UPS的损坏主要是电池引起。铅酸电池在-25℃以下很容易对电解液的物理性质造成不可逆转的损坏，使得电池的容量越来越小，甚至无法启动UPS。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种基于电容储能的UPS，解决低温下失效频繁的UPS。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于电容储能的UPS，所述的UPS包括输入滤波电路、整流升压电路、逆变电路、输出滤波电路、旁路SCR、充电电路、直流升压电路、超级电容器，所述的输入滤波电路的输出端与整流升压电路的输入端相连，整流升压电路的输出端与逆变电路的输入端相连，逆变电路的输出端与输出滤波电路的输入端相连；输入滤波电路的输入端还与旁路SCR、充电电路的输出端相连，所述的旁路SCR的输出端与逆变电路的输出端相连，充电电路的输出端与超级电容器的输入端相连，所述的超级电容的输出端与直流升压电路的输入端相连，所述的直流升压电路的输出端与整流升压电路的输出端相连。

所述的超级电容由薄膜电容器单元组成，超级电容器的存储温度范围达到-40℃~85℃，工作环境温度范围达到-40℃~70℃。

本实用新型的优点：超级电容由薄膜电容器单元组成，超级电容器的存储温度范围达到-40℃~85℃，工作环境温度范围达到-40℃~70℃。使得UPS在低温下的电能储存在超级电容器当中，实现低温工况下的UPS对外供电。在选择储能的超级电容时，选取额定电压与UPS电池直流电压一致的超级电容器，使得UPS内部的充电电路输出的充电电压与超级电容额定电压匹配。

附图说明

图1是本实用新型的工作原理图。

图2是现有技术中UPS的外接电池插座示意图。

图3是UPS连接超级电容器作为储能元件示意图。

具体实施方式

如图1所示一种基于电容储能的UPS，所述的UPS包括输入滤波电路、整流升压电路、逆变电路、输出滤波电路、旁路SCR、充电电路、直流升压电路、超级电容器，所述的输入滤波电路的输出端与整流升压电路的输入端相连，整流升压电路的输出端与逆变电路的输入端相连，逆变电路的输出端与输出滤波电路的输入端相连；输入滤波电路的输入端还与旁路SCR、充电电路的输出端相连，所述的旁路SCR的输出端与逆变电路的输出端相连，充电电路的输出端与超级电容器的输入端相连，所述的超级电容的输出端与直流升压电路的输入端相连，所述的直流升压电路的输出端与整流升压电路的输出端相连。

超级电容由薄膜电容器单元组成，超级电容器的存储温度范围达到-40℃~85℃，工作环境温度范围达到-40℃~70℃。使得UPS在低温下的电能储存在超级电容器当中，实现低温工况下的UPS对外供电。在选择储能的超级电容时，选取额定电压与UPS电池直流电压一致的超级电容器，使得UPS内部的充电电路输出的充电电压与超级电容额定电压匹配。举例，1KVA 在线式UPS的铅酸电池数量为3节，额定电压12V，连接方式为串联。每节电池的规格为7AH。参考UPS的输出电压满载支撑时间，一般1KVA 在线式UPS为5分钟，则有效储能为210KJ。将UPS电池的充电电压上限作为超级电容工作电压的上限，将“电池电压电量低”报警电压门限下限作为超级电容工作电压的下限。根据电容储能公式计算E=?*C*ΔU2计算出超级电容器容值即可。

如图2和图3所示超级电容器两端的电缆加工成合乎UPS电池插座的插头，直接插入UPS外接电池插座即可。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，但本实用新型并不限于此具体实施例。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。