交直流組合電源系統及供電系統的制作方法

本實用新型涉及供電電源技術領域，具體而言，涉及一種交直流組合電源系統及供電系統。

背景技術：

在現有技術中，交直流組合電源系統各電源分散設計，包括交流電源系統，直流電源系統和不間斷電源(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply，UPS)等，各個電源系統都為獨立控制，因而在給負載提供電源時，常常需要根據現場情況來調試可用電源，若遭遇市電停電、不間斷電源故障等情況時，現場人員還需要臨時調試其它電源以滿足供電需要，因此現有技術中的電源系統對負載供電的可靠性得不到保障，供電線路非常單一。

技術實現要素：

為了克服現有技術中的上述不足，本實用新型的目的在于提供一種交直流組合電源系統及供電系統，其能夠持續可靠的輸出電流對負載進行供電。

為了實現上述目的，本實用新型較佳實施例所采用的技術方案如下所示：

本實用新型較佳實施例提供一種交直流組合電源系統，所述交直流組合電源系統包括：

與交流配電系統連接用于將交流配電系統輸入的交流電整流成直流電的第一整流單元；

與所述第一整流單元連接用于給直流負載供電的直流輸出端口；

用于存儲所述直流電的蓄電池組；

與蓄電池組連接用于將所述直流電轉化為交流電的逆變單元；

所述逆變單元還與所述交流配電系統連接用于對所述交流配電系統輸入的交流電進行濾波；

與所述逆變單元連接用于給交流負載供電的交流輸出端口。

在本實用新型較佳實施例中，上述交直流組合電源系統還包括：

用于與風電裝置或光伏發電裝置連接的用于將所述風電裝置或光伏發電裝置輸入電能進行整流的第二整流單元，所述第二整流單元與所述蓄電池組連接，所述蓄電池組用于存儲經所述第二整流單元整流后的直流電。

在本實用新型較佳實施例中，上述在所述交流配電系統包括多個電流輸入裝置時，所述交直流組合電源系統還包括：

用于與所述交流配電系統的多個電流輸入裝置連接，并對所述多個電流輸入裝置進行選擇輸入的開關選擇單元。

在本實用新型較佳實施例中，上述第一整流單元將交流配電系統輸入的交流電整流成預設電壓幅值的直流電。

在本實用新型較佳實施例中，上述第二整流單元還連接用于給直流負載供電的直流輸出端口。

在本實用新型較佳實施例中，上述交直流組合電源系統還包括：一旁路開關；

所述旁路開關連接與所述交流配電系統與所述交流輸出端口之間。

在本實用新型較佳實施例中，上述交直流組合電源系統還包括：狀態監測單元；

所述狀態監測單元分別于所述第一整流單元、蓄電池組、逆變單元及第二整流單元連接用于偵測所述交直流組合電源系統的運行狀態。

在本實用新型較佳實施例中，上述交直流組合電源系統還包括：顯示單元；

所述顯示單元與狀態監測單元電性連接，用于顯示所述交直流組合電源系統的運行狀態。

在本實用新型較佳實施例中，上述交直流組合電源系統還包括：通信單元；

所述通信單元與所述狀態監測單元電性連接，用于將所述狀態監測單元偵測到的所述交直流組合電源系統的運行狀態發送給終端設備。

本實用新型較佳實施例還提供一種采用上述的交直流組合電源系統的供電系統，所述供電系統包括：交流配電系統、交流負載及直流負載，所述交流配電系統經由所述交直流組合電源系統給所述交流負載及直流負載供電。

相對于現有技術而言，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型提供的交直流組合電源系統及供電系統，所述交直流組合電源系統通過集成多種交流或直流供電線路，能夠持續可靠地對直流負載和交流負載進行供電，解決了現有技術中供電線路單一、可靠性低的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本實用新型較佳實施例提供的交直流組合電源系統的一種結構框圖；

圖2為本實用新型較佳實施例提供的交直流組合電源系統的另一種結構框圖；

圖3為本實用新型較佳實施例提供的交直流組合電源系統的開關選擇單元的連接結構框圖；

圖4為本實用新型較佳實施例提供的交直流組合電源系統的旁路開關的連接結構框圖；

圖5為本實用新型較佳實施例提供的交直流組合電源系統的狀態監測單元的連接結構框圖。

圖標：100-交直流組合電源系統；200-交流配電系統；300-風能發電裝置；400-光伏發電裝置；110-第一整流單元；120-逆變單元；130-蓄電池組；140-直流輸出端口；150-交流輸出端口；160-第二整流單元；170-開關選擇單元；180-狀態監測單元；210-市電發電系統；230-燃料發電系統；152-旁路開關；182-顯示單元；184-通信單元。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結構一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面結合附圖，對本實用新型的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

請參閱圖1，圖1為本實用新型較佳實施例提供的一種交直流組合電源系統100的結構框圖。所述交直流組合電源系統100包括相互之間電性連接的第一整流單元110、逆變單元120、蓄電池組130、直流輸出端口140、交流輸出端口150。

具體的，所述第一整流單元110與交流配電系統200連接，所述交流配電系統200向所述第一整流單元110輸入交流電，所述第一整流單元110將所述交流配電系統200輸入的交流電整流成預設電壓幅值的直流電。在本實施例的一種實施方式中，所述預設電壓可以是48V。所述第一整流單元110連接有用于給直流負載供電的直流輸出端口140，所述第一整流單元110將整流后的直流電輸出給所述直流輸出端口140，所述直流輸出端口140可以給需要供電的直流負載輸出穩定的直流電。在本實施例中，可以理解的是，所述直流輸出端口140可以是，但不限于一個，可以根據實際需要具體設置合適的數量。所述直流輸出端口140能夠提供與所述直流負載配合連接的端口。

進一步地，所述第一整流單元110還與所述蓄電池組130電性連接，用于將整流后的直流電輸出給所述蓄電池組130進行充電，所述蓄電池組130為由多節蓄電池串聯而組成的電源，其中，所述蓄電池組130可以是，但不限于鉛酸蓄電池組，鎳氫蓄電池組等。所述蓄電池組130中存儲有直流電。

進一步地，所述蓄電池組130與所述直流輸出端口140電性連接，用于給所述直流輸出端口140輸出穩定的直流電。

進一步地，所述蓄電池組130還與逆變單元120電性連接，用于向所述逆變單元120輸出穩定的直流電，所述逆變單元120可以將所述逆變單元120輸出的穩定的直流電轉換為交流電。所述逆變單元120連接有交流輸出端口150，用于將轉換后的交流電輸出給所述交流輸出端口150，所述交流輸出端口150可以給需要供電的交流負載輸出交流電，可以理解的是，所述交流輸出端口150可以是，但不限于一個，可以根據實際需要具體設置合適的數量。所述交流輸出端口150能夠提供與所述交流負載配合連接的端口。

進一步地，所述逆變單元120還與所述交流配電系統200電性連接，用于對所述交流配電系統200輸入的交流電進行濾波，將濾波后的交流電輸出給所述交流輸出端口150對交流負載進行供電。

請參閱圖2，圖2為本實用新型較佳實施例提供的另一種交直流組合電源系統100的結構框圖。所述交直流組合電源系統100還包括第二整流單元160，所述第二整流單元160分別與風能發電裝置300和光伏發電裝置400電性連接。

具體地，所述風能發電裝置300用于將外部環境的風能轉換成電能輸出給所述第二整流單元160，所述光伏發電裝置400用于將太陽能轉換成電能輸出給第二整流單元160。所述第二整流單元160可以將所述風能發電裝置300或光伏發電裝置400輸入的電能整流后輸出穩定的直流電。所述第二整流單元160與所述蓄電池組130電性連接，所述蓄電池組130用于存儲經所述第二整流單元160整流后的直流電。

進一步地，所述第二整流單元160還與所述直流輸出端口140電性連接，用于將整流后的直流電輸出給所述直流輸出端口140給所述直流負載供電。

請參閱圖3，當所述交流配電系統200包括多個電流輸入裝置時，所述交直流組合電源系統100還包括開關選擇單元170。

具體地，在本實施例中，所述開關選擇單元170用于與所述交流配電系統200的多個電流輸入裝置連接，并對所述多個電流輸入裝置進行選擇輸入。如圖3所示，在本實施例中，所述交流配電系統200包括有市電發電系統210和燃料發電系統230，所述燃料發電系統230能夠將燃料的化學能轉換成電能，在本實施例的一種實施方式中，所述燃料發電系統230可以是柴油發電機。

所述開關選擇單元170分別與所述市電發電系統210和所述燃料發電系統230連接，用于對所述市電發電系統210和所述燃料發電系統230的發電進行自動切換。

具體地，當市電發電系統210發生故障時，所述開關選擇單元170經過0-10秒延時自動切換至燃料發電系統230進行供電；當市電發電系統210恢復后，所述開關選擇單元170又經過0-10秒延時自動切換至市電發電系統210進行供電，燃料發電系統230經過冷卻延時后自動暫停。所述開關選擇單元170的切換延時，保證了切換前燃料發電系統230或市電發電系統210各項電參數的穩定性。另外，所述開關選擇單元170具有手動和自動切換的功能。所述開關選擇單元170具有市電發電系統210優先的功能，具體而言，即使在燃料發電系統230供電狀態，在此期間任何時候，只要市電發電系統210恢復正常，所述開關選擇單元170會立刻切換至市電發電系統210進行供電。所述開關選擇單元170還能夠檢測到市電發電系統210故障信號，當市電發電系統210發生故障時，能及時給燃料發電系統230的自啟動端一個控制信號，讓所述燃料發電系統230自啟動供電。所述開關選擇單元170具有機械聯鎖和電氣聯鎖，確保切換的準確和安全；同時所述開關選擇單元170具有缺相保護的功能。

進一步地，所述開關選擇單元170分別與所述第一整流單元110和所述逆變單元120電性連接，用于向所述第一整流單元110和所述逆變單元120輸入單相交流電。

請參閱圖4，所述交直流組合電源系統100還包括：一旁路開關152；

所述旁路開關152連接于所述交流配電系統200與所述交流輸出端口150之間。

具體地，在本實施例中，當所述逆變單元120發生故障時，此時旁路開關152打開，由所述交流配電系統200直接向所述交流輸出端口150供應電能給是所述交流負載進行供電。需要注意的是，所述旁路開關152可以手動打開，也可以自動打開。

請參閱圖5，所述交直流組合電源系統100還包括：狀態監測單元180；

所述狀態監測單元180分別于所述第一整流單元110、逆變單元120、蓄電池組130及第二整流單元160電性連接，用于偵測所述交直流組合電源系統100的運行狀態。

具體地，在本實施例中，所述交直流組合電源系統100的運行狀態包括：所述交直流組合電源系統100的防雷狀態、進電狀態、模塊通信、一次下電、二次下電、負載總電流、蓄電池組130電流、蓄電池組130熔絲狀態、空開狀態、蓄電池溫度等。

進一步地，所述所述交直流組合電源系統100還包括：顯示單元182；

所述顯示單元182與狀態監測單元180電性連接，用于顯示所述交直流組合電源系統100的運行狀態(所述交直流組合電源系統100的防雷狀態、進電狀態、模塊通信、一次下電、二次下電、負載總電流、蓄電池組130電流、蓄電池組130熔絲狀態、空開狀態、蓄電池溫度等)。所述顯示單元182可以是，但不限于陰極射線管顯示器(CRT)、等離子顯示器PDP、液晶顯示器LCD等。

進一步地，所述交直流組合電源系統100還包括通信單元184，所述通信單元184與所述狀態監測單元180電性連接，用于將所述狀態監測單元180偵測到的所述交直流組合電源系統100的運行狀態(所述交直流組合電源系統100的防雷狀態、進電狀態、模塊通信、一次下電、二次下電、負載總電流、蓄電池組130電流、蓄電池組130熔絲狀態、空開狀態、蓄電池溫度等)發送給終端設備，所述通信單元184與所述終端設備通過網絡連接，所述網絡可以是，但不限于有線網絡或無線網絡。所述終端設備可以是，但不限于智能手機、個人電腦(personal computer，PC)、平板電腦、個人數字助理(personal digital assistant，PDA)、移動上網設備(mobile Internet device，MID)等。

所述狀態監測單元180通過分別連接所述顯示單元182和所述通信單元184可以實現對所述交直流組合電源系統100的實時在線監控，確保了所述交直流組合電源系統100的運行安全。

本實用新型較佳實施例還提供了一種采用上述交直流組合電源系統100的供電系統，所述供電系統包括：交流配電系統200、交流負載及直流負載，所述交流配電系統200經由所述交直流組合電源系統100給所述交流負載及直流負載供電。

綜上所述，本實用新型提供的交直流組合電源系統100及供電系統，所述交直流組合電源系統100通過集成多種交流或直流供電線路，能夠持續可靠地對直流負載和交流負載進行供電，解決了現有技術中供電線路單一、可靠性低的問題。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。

對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。