一种供电系统的制作方法

本发明涉及电源，具体涉及一种供电系统。

背景技术：

1、在户外或其他用电场景下，均需要采用独立的供电设备对负载进行供电，由于所带负载不同，因而负载功率有所不同，若仅采用单独的供电设备对负载供电，在该设备满足带载功率的情况下，可以为负载供电，若不满足负载带载功率的需求，则无法为负载供电，将影响负载的正常运行，因此需要一种可根据负载功率情况提供多种带载模式的供电系统，以及在多种独立供电设备并网后可自动分配带载功率的供电系统。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种供电系统，以根据负载功率情况，提供多种带载模式，满足带载需求，同时在多个独立供电单元并网后可自动进行功率分配。

2、一种供电系统，包括储能单元和发电机单元，所述储能单元在带载功率满足的情况下，单独为负载供电，在无法满足带载功率的情况下，与其他储能单元或发电机单元自动并网共同为负载供电；所述发电机单元在带载功率满足的情况下，单独为负载供电，在无法满足带载功率的情况下，自动与其他发电机单元或储能单元并网共同为负载供电，稳态时，多个储能单元与储能单元并网，或多个储能单元与发电机单元并网，或多个发电机单元与发电机单元并网，为负载供电的功率按照比例分配。

3、本发明的有益效果在于：

4、通过储能单元带载：噪音小，又环保没有尾气产生，可以户外独立电源使用。发电机单元供电：可以作为户外独立电源使用，且可提供大功率电源。

5、并网的好处：使输出功率提高，可以根据实际需求调整系统的容量和功率输出。

6、混合并网的好处：在需要安静的场景使用储能，对环境无要求又需要大功率可以使用发电机电源。稳态时，多个储能单元与储能单元并网，或多个储能单元与发电机单元并网，或多个发电机单元与发电机单元并网，为负载供电的功率按照比例分配，可合理利用每个电源的功率，使每个电源不会超负荷工作。

7、基于以上，本发明可提供多种带载模式，满足带载需求，同时在多个独立供电单元并网后可自动进行功率分配。

8、本发明优选的实施方式在于：当负载为感性负载时，发电机单元无法满足带载启动的情况下，储能单元与发电机单元并网并高倍率放电共同为负载供电，或在储能单元与发电机单元并网并高倍率放电带动负载正常工作后，单独由发电机单元为负载供电。

9、有益效果在于：感性负载在电路中会对电流的变化产生惯性效应，导致电流和电压之间存在相位差，即电流滞后于电压。感性负载在启动时需要比正常运转时大得多的电流，例如，电动机在启动时可能需要比正常运行时大3到7倍的电流，因此当负载为感性负载时，发电机单元无法满足带载启动的情况下，本系统将储能单元与发电机单元并网并高倍率放电，从而启动感性负载，在感性负载启动后，可以让储能单元与发电机单元继续并网共同为感性负载供电，也可以在感性负载正常工作后，单独由发电机单元为负载供电。

10、本发明优选的实施方式在于：若发电机单元与储能单元共同带载时，实时检测负载的功率，负载功率降低至设定比例时，则发电机单元自动停机，由储能单元单独为负载供电。

11、有益效果在于：在带载过程中，负载可能有所变化，如负载数量变化或接入的负载功率大小有变化，比如当负载数量减少时，通过实时检测负载的功率，负载功率降低至设定比例时，由储能单元单独供电即可满足需求，可使发电机单元自动停机，由储能单元单独为负载供电，从而节约能源。

12、本发明优选的实施方式在于：还包括报警单元，若发电机单元与储能单元共同带额定负载时，储能单元电量低于设定第一阈值，则通过报警单元发出报警信息，当电量低于第二阈值时发电机单元和储能单元均停机，若发电机单元与储能单元共同带小功率负载时，储能单元电量低于设定第一阈值，则通过报警单元发出报警信息，储能停机，发电机单元带负载输出并给储能充电。

13、有益效果在于：本发明通过设置报警单元，在发电机单元与储能单元共同带载时，储能单元电量低于设定第一阈值时，则通过报警单元发出报警信息，以提示用户储能电量低，若电量低于第二阈值时，断开与负载的连接后，使发电机单元和储能单元均停机，以免在供电不足的情况下继续带载损坏供电设备；若发电机单元与储能单元共同带小功率负载时，储能单元电量低于设定第一阈值，以提示用户储能单元电量低，则通过报警单元发出报警信息，储能停机，发电机单元带负载输出并给储能充电，以此通过发电机单元即可带负载，又可为负载供电。

14、本发明优选的实施方式在于：所述储能逆变单元和所述发电机逆变单元均采用相同的逆变原理，从而使并网的多个供电单元输出电压的幅值之差在设定范围内，在逆变后对输出电压和输出电流均进行采样，使多个供电单元的输出电压的频率之差在设定范围内，并且储能单元和发电机单元的逆变器驱动的载波相位之差在设定范围内。

15、有益效果在于：本发明通过控制多个并联的供电单元之间的输出电压的幅值之差在设定范围内，输出电压的频率之差在设定范围内，以及载波相位之差在设定范围内，从而可以确保多个供电单元之间直接并网。

16、本发明优选的实施方式在于：根据每个储能单元或发电机单元的输出电压与相对应的额定电流之间的比值计算出每个供电单元为负载供电的分配功率。

17、本发明中所述储能单元和发电机单元均统称为供电单元。

18、有益效果在于：本发明基于每个储能单元或发电机单元的输出电压与相对应的额定电流之间的比值计算出每个供电单元为负载供电的分配功率，可以基于负载的实时变化情况，当所带负载发生变化时，输出电压将发生变化，从而使输出电压与相应供电单元的额定电流之间的比值也相应的发生变化，因此本设计可以基于实时变化的负载情况，来动态调节各个供电单元之间的功率分配，当多个供电单元共同为负载供电时，通过实时计算合理的分配功率，来为负载供电，使每个电源在不超过负荷的情况下，可以提高每个供电单元的能量利用率。

19、本发明优选的实施方式在于：所述储能单元电源电压经过闭环隔离型推挽整流电路后输出电压，所述闭环隔离型推挽整流电路对母线电压实现闭环控制以及隔离驱动。

20、有益效果在于：现有技术中，由于母线电压仅是根据电源电压输出的变化而变化的，一方面母线电压波动范围较大，输出不稳定，影响对负载的供电，另一方面，未形成闭环控制，而无法根据带载的情况来进行针对性的输出，因此存在电源电压输出的能量利用低的问题；本方案闭环隔离型推挽整流电路，基于负载大小设置当前母线电压稳定时的设定值，并且采用闭环控制，在母线电压值未稳定在设定值时，通过调节推挽的占空比，从而使母线电压稳定在该设定值，以此一方面可以使母线电压可控，母线电压波动范围小，输出带载更稳定；另一方面，可根据带载的情况来进行针对性的输出，从而提高电源电压输出的能量的利用率。

21、本发明优选的实施方式在于：所述储能单元包括依次电连接的储能电源、升压模块、整流模块和逆变模块，显示面板和启闭按键，以及用于对母线电压进行闭环控制的第一mcu控制单元，第一mcu控制单元用于实时采集输出端的输出电压和输出电流，所述第一mcu控制单元还用于控制显示面板的显示以及启动按键的自动启闭，发电机供电电路的电源电压经过可控硅整流滤波再经逆变模块得到输出电压，发电机供电电路包括第二mcu控制单元，所述第二mcu控制单元用于实时采集发电机供电电路的输出电压和输出电流。

22、有益效果在于：第一mcu控制单元和第二mcu控制单元可实时采集输出端的输出电压和输出电流，从而实时计算出负载供电功率，从而实时了解负载变化情况。

23、本发明优选的实施方式在于：各个供电单元并网后，其并网环流小于等于0.5a。

24、有益效果在于：各个供电单元并网后，其并网环流小于等于0.5a。环流小，输出电流平衡度变好，电流畸变减小，并网更稳定，系统损耗变小。

25、本发明优选的实施方式在于：还包括应用终端，所述应用终端用于显示储能单元和/或发电机单元的电量、输出电压、输出电流以及输出功率，所述应用终端还用于控制所述储能单元和/或发电机单元的启闭。

26、有益效果在于：本系统通过应用终端与各个储能单元和/或发电机单元通信，储能单元和/或发电机单元将采集的电量、输出电压、输出电流和输出功率传给应用终端，通过应用终端可随时随地便捷的查看当前供电设备的状态，本系统还可以通过应用终端远程控制所述储能单元和/或发电机单元的启闭，从而使操作更加领域方便。