一种直流负载供电装置的制作方法

1.本技术属于直流负载供电设计技术领域，具体涉及一种直流负载供电装置。


背景技术：

2.直流负载供电装置被设计输出直流电源，为直流负载提供不间断供电保障，适用于一些受断电影响较大直流负载，例如通信设备、机房直流设备、变电站保护设备等。
3.当前的直流负载供电装置多设计有铅酸蓄电池或锂电池，其储能容量/后备延时时间受限于电池数量的多少，且电池寿命较短，维护工作量较大，电池退役后如果不妥善处置，将造成难以逆转的环境污染，此外，其电池发生故障时易影响相邻设备，导致严重的安全事故。
4.鉴于上述技术缺陷的存在提出本技术。
5.需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本技术的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


技术实现要素：

6.本技术的目的是提供一种直流负载供电装置，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
7.本技术的技术方案是：
8.一种直流负载供电装置，包括：
9.供电电路，一端用以连接至交流电源，一端用以连接至直流负载，其上设置有整流器；
10.储能电路，一端连接飞轮储能或超级电容，另一端连接至供电电路，该端与供电电路的连接点位于直流负载、整流器之间；
11.备用电路，一端连接氢燃料电池发电系统，另一端连接至供电电路，该端与供电电路的连接点位于直流负载、整流器之间；
12.直流负载供电装置具有：
13.正常供电状态，交流电源正常，经整流器为直流负载提供直流电源，以及为飞轮储能或超级电容充电；
14.异常供电状态，交流电源异常，飞轮储能或超级电容放电，氢燃料电池发电系统启动，为直流负载提供直流电源，以及为飞轮储能或超级电容充电。
15.根据本技术的至少一个实施例，上述的直流负载供电装置中，氢燃料电池发电系统包括：
16.多组氢燃料电池，并联设置。
17.根据本技术的至少一个实施例，上述的直流负载供电装置中，氢燃料电池发电系统还包括：
18.储氢容器，其内用以存储氢燃料，与各组氢燃料电池连接，以能够为各组氢燃料电池提供氢燃料；
19.防护隔离箱，其内设置储氢容器。
20.根据本技术的至少一个实施例，上述的直流负载供电装置中，还包括：
21.快速熔断器，设置在供电电路上，位于交流电源、整流器之间。
22.根据本技术的至少一个实施例，上述的直流负载供电装置中，还包括：
23.电抗器，设置在供电电路上，位于交流电源、整流器之间。
24.根据本技术的至少一个实施例，上述的直流负载供电装置中，还包括：
25.交流开关，在供电电路上设置，位于交流电源、整流器之间；
26.第一直流开关，在供电电路上设置，位于储能电路及备用电路与供电电路的连接点、直流负载之间；
27.第二直流开关，在储能电路上设置；
28.第三直流开关，在备用电路上设置。
附图说明
29.图1是本技术实施例提供的直流负载供电装置的示意图；
30.其中：
[0031]1‑
交流电源；2
‑
直流负载；3
‑
整流器；4
‑
飞轮储能或超级电容；5
‑
氢燃料电池发电系统；6
‑
快速熔断器；7
‑
电抗器；8
‑
交流开关；9
‑
第一直流开关；10
‑
第二直流开关；11
‑
第三直流开关。
[0032]
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
[0033]
为使本技术的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本技术的部分实施例，其仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
[0034]
此外，除非另有定义，本技术描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本技术描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示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，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本技术的限制。本技术描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本技术描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本技术描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的
元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0035]
此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本技术的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，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，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本技术中的具体含义。
[0036]
下面结合附图1对本技术做进一步详细说明。
[0037]
一种直流负载供电装置，包括：
[0038]
供电电路，一端用以连接至交流电源1，一端用以连接至直流负载2，其上设置有整流器3；
[0039]
储能电路，一端连接飞轮储能或超级电容4，另一端连接至供电电路，该端与供电电路的连接点位于直流负载2、整流器3之间；
[0040]
备用电路，一端连接氢燃料电池发电系统5，另一端连接至供电电路，该端与供电电路的连接点位于直流负载2、整流器3之间；
[0041]
直流负载供电装置具有：
[0042]
正常供电状态，交流电源1正常，经整流器3为直流负载2提供直流电源，以及为飞轮储能或超级电容4充电；
[0043]
异常供电状态，交流电源1异常，飞轮储能或超级电容4放电，氢燃料电池发电系统5启动，为直流负载2提供直流电源，以及为飞轮储能或超级电容4充电。
[0044]
对于上述实施例公开的直流负载供电装置，领域内技术人员可以理解的是，其在交流电源1正常时，整流器3单向导通，处于正常供电状态，在该状态下，交流电源1经整流器3为直流负载2提供直流电源，以及为飞轮储能或超级电容4充电；在交流电源1异常时，整流器3关闭，瞬时切换至异常供电状态，在该状态下，飞轮储能或超级电容4放电，使氢燃料电池发电系统5启动，氢燃料电池发电系统5为直流负载2提供直流电源，以及为飞轮储能或超级电容4充电，以此能够为直流负载2提供不间断供电保障。
[0045]
对于上述实施例公开的直流负载供电装置，领域内技术人员还可以理解的是，其中的交流电源1可以是普通的市电。
[0046]
对于上述实施例公开的直流负载供电装置，领域内技术人员还可以理解的是，其利用“飞轮储能或超级电容+氢燃料电池发电系统”作为备用供电电源，可在交流电源1异常时，瞬时切换至异常供电状态，为直流负载2提供不间断供电保障，此外，其维护工作量少，基本不会产生环境污染，飞轮储能或超级电容4后备时间长，且具有快充快放及抗大负荷冲击能力，可在负荷波动较大时，平衡大负荷，减少大负荷对氢燃料电池发电系统5的冲击，保护氢燃料电池发电系统5，延长氢燃料电池发电系统5的使用寿命。
[0047]
在一些可选的实施例中，上述的直流负载供电装置中，氢燃料电池发电系统5包括：
[0048]
多组氢燃料电池，并联设置，以降低单组燃料电池故障对整个系统的影响，可采用模块化设计，通过增加氢燃料电池的方式，增大发电容量。
[0049]
在一些可选的实施例中，上述的直流负载供电装置中，氢燃料电池发电系统5还包
括：
[0050]
储氢容器，其内用以存储氢燃料，与各组氢燃料电池连接，以能够为各组氢燃料电池提供氢燃料；
[0051]
防护隔离箱，其内设置储氢容器，以防止氢气泄漏造成安全事故。
[0052]
在一些可选的实施例中，上述的直流负载供电装置中，还包括：
[0053]
快速熔断器6，设置在供电电路上，位于交流电源1、整流器3之间。
[0054]
对于上述实施例公开的直流负载供电装置，领域内技术人员还可以理解的是，整流器3的短路冲击能力较弱，在交流电源1、整流器3之间设置快速熔断器6，即将快速熔断器6配置在整流器3上级，可在故障时快速切断短路电流，保护整流器3。
[0055]
在一些可选的实施例中，上述的直流负载供电装置中，还包括：
[0056]
电抗器7，设置在供电电路上，位于交流电源1、整流器3之间，以能够起到滤波稳压的作用。
[0057]
在一些可选的实施例中，上述的直流负载供电装置中，还包括：
[0058]
交流开关8，在供电电路上设置，位于交流电源1、整流器3之间；
[0059]
第一直流开关9，在供电电路上设置，位于储能电路及备用电路与供电电路的连接点、直流负载2之间；
[0060]
第二直流开关10，在储能电路上设置；
[0061]
第三直流开关11，在备用电路上设置。
[0062]
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0063]
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本技术的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。