[实用新型]一种不间断供电装置

说明书

本申请的实施例提供了一种不间断供电装置，包括电机、储能飞轮以及内燃机，电机电耦接至供电网络，储能飞轮与电机的转子机械耦接，内燃机与储能飞轮机械耦接；当供电网络故障断电时，储能飞轮能够在转动惯性的作用下毫秒级地通过电机给负载应急供电，弥补内燃机作为应急电源启动速度慢的不足；内燃机启动后能够通过储能飞轮带动电机持续发电，弥补了储能飞轮储能有限的不足，两者结合即可实现不间断的应急供电，安装维护方便，可以有效降低对环境的影响。

技术领域

本实用新型涉及供电系统领域，具体涉及一种不间断供电装置。

背景技术

UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)作为当前重要负荷的常用备用电源之一，其具有拓扑结构简单、供电电源单一等特点，广泛应用于数据中心、医疗设备、变电站二次保护设备、铁路核心设备等重要负荷。

目前常见的UPS一般由蓄电池组、逆变器和控制电路组成，其一端连接配电网，另一端连接用电负载，在电网电压正常时，UPS利用电网电源为自身蓄电池组充电，在电网异常时，UPS将蓄电池组的电能释放供用电负载使用。

然而，传统的UPS多采用铅酸电池作为蓄电池组，其体积大，故障率高，同时其性能与可靠性会随时间下降，因此需要定期充放电及定期更换，在UPS设备的整个使用寿命期限内，其安装、更换和回收过程需要用到数千磅的铅，对环境危害较大。

因此，实有必要开发一种不间断供电装置，用以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种不间断供电装置，以解决传统的UPS安装维护不便、对环境危害较大的技术问题。

本实用新型实施例提供的一种不间断供电装置，包括：

电机，所述电机电耦接至供电网络，所述电机被配置为能够在电动机和发电机之间切换的电动/发电一体机；

储能飞轮，所述储能飞轮与所述电机的转子机械耦接；以及

内燃机，所述内燃机被配置为在所述供电网络供电故障时与所述储能飞轮机械耦接、在所述供电网络供电正常时与所述储能飞轮断开连接；

其中，当所述供电网络供电正常时，所述内燃机与所述储能飞轮分离，所述供电网络能够通过所述电机驱动所述储能飞轮旋转储能；

当所述供电网络故障断电时，所述储能飞轮能够通过转动惯性驱动所述电机旋转发电；当所述储能飞轮内储存的能量下降到预设阈值时，所述内燃机启动并与所述储能飞轮耦接，以驱动所述电机不间断地旋转发电；

当所述供电网络恢复正常时，所述内燃机与所述储能飞轮分离，所述内燃机关闭，所述供电网络能够通过所述电机驱动所述储能飞轮旋转储能。

可选地，所述供电网络故障断电时，所述储能飞轮驱动所述电机发电的时间大于所述内燃机的启动时间。

可选地，所述供电网络故障断电时，所述电机发电产生的电力大于或近似等于所述供电网络中的电力消耗。

可选地，所述供电网络恢复正常并持续供电预设时间后，所述内燃机与所述储能飞轮分离。

可选地，所述电机与所述供电网络之间设置有开关，所述开关被配置为在所述供电网络供电正常时闭合、在所述供电网络供电故障时断开。

可选地，所述电机被配置为能够在电动机和发电机之间切换的永磁电机。

可选地，所述内燃机的输出轴通过离合器与所述储能飞轮机械耦接。

可选地，还包括监控系统，所述监控系统用于监控所述供电网络的供电状态。

可选地，还包括控制系统，所述控制系统用于根据所述供电网络的供电状态控制所述内燃机、所述储能飞轮及所述电机的运行。