本發(fā)明屬于不間斷電源，具體涉及一種適用于勢能負載的?ups?系統(tǒng)及斷續(xù)供電線路。

背景技術(shù)：

1、在當今高速發(fā)展的工業(yè)自動化領(lǐng)域，電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性是確保生產(chǎn)線持續(xù)高效運行的核心要素。任何意外的電源中斷都可能導(dǎo)致生產(chǎn)停滯，甚至造成設(shè)備損壞和數(shù)據(jù)丟失，給企業(yè)帶來不可估量的損失。因此，為工業(yè)電氣系統(tǒng)配備一套高效可靠的不間斷電源（uninterruptible?power?supply，?ups?）解決方案，成為了眾多企業(yè)的共同選擇。而block（其為德國較有名的不間斷電源產(chǎn)家）?ups?，正是這一領(lǐng)域的佼佼者，為工業(yè)自動化設(shè)備電氣行業(yè)提供強有力的保障。

2、block?ups?采用先進的電力轉(zhuǎn)換技術(shù)和智能控制策略，能夠在市電故障或波動時，無縫切換至備用電源，確保電氣設(shè)備的持續(xù)供電；其高密度的能量存儲設(shè)計和卓越的熱管理能力，使得block?ups?即使在極端工作環(huán)境下也能保持穩(wěn)定的性能輸出，有效延長設(shè)備的使用壽命，減少因電源問題導(dǎo)致的非計劃停機。

3、block?ups?常用于建筑工地以在諸如塔吊和升降梯等勢能負載的勢能增大時期輸出離網(wǎng)型交流電，進而驅(qū)動塔吊或升降梯等正常上升。但是在塔吊或升降梯等正常下降時（此時勢能負載的勢能減小），現(xiàn)有的block?ups?卻不能對產(chǎn)生的多余勢能能量進行回收存儲，導(dǎo)致存在能源浪費、不環(huán)保以及供電成本高等問題。因此，如何提供一種能夠為諸如塔吊和升降梯等勢能負載輸出不間斷交流電并實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保及降本增效的新型不間斷電源方案，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需研究的課題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種適用于勢能負載的?ups?系統(tǒng)及斷續(xù)供電線路，用以解決現(xiàn)有block?ups?在用于諸如塔吊和升降梯等勢能負載時無法回收多余的勢能能量，進而導(dǎo)致存在能源浪費、不環(huán)保以及供電成本高的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，提供了一種適用于勢能負載的?ups?系統(tǒng)，包括有戶外機柜以及集中放置于所述戶外機柜內(nèi)的雙向逆變器、電池高壓箱、電池模塊和ems模塊，其中，所述雙向逆變器的對外接口用于連接勢能負載，所述雙向逆變器的電池側(cè)接口通過所述電池高壓箱連接所述電池模塊；

4、所述ems模塊，分別連接所述雙向逆變器的受控端、所述電池高壓箱的受控端和所述電池模塊的電池單體數(shù)據(jù)輸出端，用于采用穩(wěn)壓控制方式，在所述勢能負載的勢能增大時控制所述電池高壓箱進行電池放電，而在所述勢能負載的勢能減小時控制所述電池高壓箱進行電池充電，以及還用于實時獲取所述電池模塊的所有電池單體數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述所有電池單體數(shù)據(jù)實時控制所述雙向逆變器的工作狀態(tài)以使所述雙向逆變器的兩側(cè)電流值達到給定目標值。

5、基于上述
技術(shù)實現(xiàn)要素：
，提供了一種能夠為諸如塔吊和升降梯等勢能負載輸出不間斷交流電并實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保及降本增效的新型不間斷電源方案，即包括有戶外機柜以及集中放置于戶外機柜內(nèi)的雙向逆變器、電池高壓箱、電池模塊和ems模塊，其中，雙向逆變器的對外接口用于連接勢能負載，雙向逆變器的電池側(cè)接口通過電池高壓箱連接電池模塊，并通過ems模塊的具體控制方式，可以既能為諸如塔吊和升降梯等勢能負載輸出離網(wǎng)型交流電，進而驅(qū)動塔吊或升降梯等正常上升，又能對在勢能減小時所產(chǎn)生的多余勢能能量進行回收存儲，如此可在用于勢能負載時避免能源浪費，利于節(jié)能環(huán)保和降低供電成本，便于實際應(yīng)用和推廣。

6、在一個可能的設(shè)計中，在所述戶外機柜內(nèi)還放置有充電模塊，其中，所述充電模塊的輸入端用于接入外部交流電，所述充電模塊的輸出端也通過所述電池高壓箱連接所述電池模塊。

7、在一個可能的設(shè)計中，在所述戶外機柜內(nèi)還放置有用于對所述雙向逆變器進行冷卻的風冷模塊，其中，所述風冷模塊包括有介于進口風與出風口之間的風道以及布置在所述風道中的風扇。

8、在一個可能的設(shè)計中，在所述戶外機柜內(nèi)還放置有用于對所述電池模塊進行冷卻的液冷模塊，其中，所述液冷模塊的供電端用于連接外部交流電源，所述液冷模塊的受控端連接所述ems模塊，以便在液冷工作時由所述ems模塊給定制冷量。

9、在一個可能的設(shè)計中，在所述戶外機柜內(nèi)還放置有配電模塊，其中，所述配電模塊的輸出端連接所述ems模塊的供電端。

10、在一個可能的設(shè)計中，所述雙向逆變器的數(shù)目有多個且并聯(lián)使用；

11、根據(jù)所述所有電池單體數(shù)據(jù)實時控制所述雙向逆變器的工作狀態(tài)以使所述雙向逆變器的兩側(cè)電流值達到給定目標值，包括：

12、根據(jù)所述所有電池單體數(shù)據(jù)，實時控制個所述雙向逆變器的工作狀態(tài)，以使所有所述雙向逆變器的兩側(cè)電流值達到給定目標值，其中，表示所述雙向逆變器的總數(shù)。

13、在一個可能的設(shè)計中，所述電池高壓箱包括有第一晶體二極管、第二晶體二極管、第一斷路器和第二斷路器，其中，所述第一斷路器的受控端和所述第二斷路器受控端一起用于作為所述電池高壓箱的受控端；

14、所述第一晶體二極管的陽極和所述第一斷路器的一端分別連接所述電池側(cè)接口中的正極，所述第一晶體二極管的陰極、所述第二晶體二極管的陰極和所述第一斷路器的另一端分別連接所述第二斷路器的一端，所述第二晶體二極管的陽極和所述第二斷路器的另一端分別連接所述電池模塊的正極。

15、在一個可能的設(shè)計中，所述電池模塊由至少兩個電池組并聯(lián)而成，其中，所述電池組由多個鈦酸鋰電池單體、多個磷酸鐵鋰電池單體或多個三元鋰電池單體串聯(lián)而成。

16、在一個可能的設(shè)計中，所述ems模塊還用于根據(jù)所述所有電池單體數(shù)據(jù)實時地對所述電池模塊進行及時保護，和/或還用于與上位機進行遠程通信，以及接收來自所述上位機的遠程控制指令并予以執(zhí)行。

17、第二方面，還提供了一種斷續(xù)供電線路，包括有勢能負載和如第一方面或在第一方面中任意可能設(shè)計所述的?ups?系統(tǒng)，其中，所述?ups?系統(tǒng)中的雙向逆變器的對外接口依次連接所述勢能負載的變頻器及電機。

18、上述方案的有益效果：

19、本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種能夠為諸如塔吊和升降梯等勢能負載輸出不間斷交流電并實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保及降本增效的新型不間斷電源方案，即包括有戶外機柜以及集中放置于戶外機柜內(nèi)的雙向逆變器、電池高壓箱、電池模塊和ems模塊，其中，雙向逆變器的對外接口用于連接勢能負載，雙向逆變器的電池側(cè)接口通過電池高壓箱連接電池模塊，并通過ems模塊的具體控制方式，可以既能為諸如塔吊和升降梯等勢能負載輸出離網(wǎng)型交流電，進而驅(qū)動塔吊或升降梯等正常上升，又能對在勢能減小時所產(chǎn)生的多余勢能能量進行回收存儲，如此可在用于勢能負載時避免能源浪費，利于節(jié)能環(huán)保和降低供電成本，便于實際應(yīng)用和推廣。

技術(shù)特征：

1.一種適用于勢能負載的?ups?系統(tǒng)，其特征在于，包括有戶外機柜以及集中放置于所述戶外機柜內(nèi)的雙向逆變器、電池高壓箱、電池模塊和ems模塊，其中，所述雙向逆變器的對外接口用于連接勢能負載，所述雙向逆變器的電池側(cè)接口通過所述電池高壓箱連接所述電池模塊；

2.如權(quán)利要求1所述的?ups?系統(tǒng)，其特征在于，在所述戶外機柜內(nèi)還放置有充電模塊，其中，所述充電模塊的輸入端用于接入外部交流電，所述充電模塊的輸出端也通過所述電池高壓箱連接所述電池模塊。

3.如權(quán)利要求1所述的?ups?系統(tǒng)，其特征在于，在所述戶外機柜內(nèi)還放置有用于對所述雙向逆變器進行冷卻的風冷模塊，其中，所述風冷模塊包括有介于進口風與出風口之間的風道以及布置在所述風道中的風扇。

4.如權(quán)利要求1所述的?ups?系統(tǒng)，其特征在于，在所述戶外機柜內(nèi)還放置有用于對所述電池模塊進行冷卻的液冷模塊，其中，所述液冷模塊的供電端用于連接外部交流電源，所述液冷模塊的受控端連接所述ems模塊，以便在液冷工作時由所述ems模塊給定制冷量。

5.如權(quán)利要求1所述的?ups?系統(tǒng)，其特征在于，在所述戶外機柜內(nèi)還放置有配電模塊，其中，所述配電模塊的輸出端連接所述ems模塊的供電端。

6.如權(quán)利要求1所述的?ups?系統(tǒng)，其特征在于，所述雙向逆變器的數(shù)目有多個且并聯(lián)使用；

7.如權(quán)利要求1所述的?ups?系統(tǒng)，其特征在于，所述電池高壓箱包括有第一晶體二極管（d1）、第二晶體二極管（d2）、第一斷路器（k1）和第二斷路器（k2），其中，所述第一斷路器（k1）的受控端和所述第二斷路器（k2）受控端一起用于作為所述電池高壓箱的受控端；

8.如權(quán)利要求1所述的?ups?系統(tǒng)，其特征在于，所述電池模塊由至少兩個電池組并聯(lián)而成，其中，所述電池組由多個鈦酸鋰電池單體、多個磷酸鐵鋰電池單體或多個三元鋰電池單體串聯(lián)而成。

9.如權(quán)利要求1所述的?ups?系統(tǒng)，其特征在于，所述ems模塊還用于根據(jù)所述所有電池單體數(shù)據(jù)實時地對所述電池模塊進行及時保護，和/或還用于與上位機進行遠程通信，以及接收來自所述上位機的遠程控制指令并予以執(zhí)行。

10.一種斷續(xù)供電線路，其特征在于，包括有勢能負載和如權(quán)利要求1～9中任意一項所述的?ups?系統(tǒng)，其中，所述?ups?系統(tǒng)中的雙向逆變器的對外接口依次連接所述勢能負載的變頻器及電機。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種適用于勢能負載的?UPS?系統(tǒng)及斷續(xù)供電線路，涉及不間斷電源技術(shù)領(lǐng)域。所述電箱包括有戶外機柜以及集中放置于戶外機柜內(nèi)的雙向逆變器、電池高壓箱、電池模塊和EMS模塊，其中，雙向逆變器的對外接口用于連接勢能負載，雙向逆變器的電池側(cè)接口通過電池高壓箱連接電池模塊，并通過EMS模塊的具體控制方式，可以既能為諸如塔吊和升降梯等勢能負載輸出離網(wǎng)型交流電，進而驅(qū)動塔吊或升降梯等正常上升，又能對在勢能減小時所產(chǎn)生的多余勢能能量進行回收存儲，如此可在用于勢能負載時避免能源浪費，利于節(jié)能環(huán)保和降低供電成本，便于實際應(yīng)用和推廣。

技術(shù)研發(fā)人員：王文偉,項眾起,吳欽,何盛權(quán)
受保護的技術(shù)使用者：廣東裕華興建筑機械制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21