一種基于金屬空氣燃料電池的ups系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種UPS系統(tǒng)，具體的說(shuō)，是涉及一種基于金屬空氣燃料電池的UPS系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]UPS (Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply)，即不間斷電源，是將蓄電池(多為鉛酸免維護(hù)蓄電池)與主機(jī)相連接，通過(guò)主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)筧機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備如電磁閥、壓力變送器等提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給兔遨使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷(事故停電)時(shí)，UPS立即將電池的直流電能，通過(guò)逆變零切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。
[0003]UPS系統(tǒng)主要由五部分組成:主路、旁路、電池等電源輸入電路，進(jìn)行AC/DC變換的整流器(REC)，進(jìn)行DC/AC變換的逆變器(IM)，逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池?，F(xiàn)有的UPS系統(tǒng)主要存在以下缺陷:系統(tǒng)可靠性差、電解液損耗嚴(yán)重、電池組進(jìn)液慢、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便、性能穩(wěn)定可靠的基于金屬空氣燃料電池的UPS系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種基于金屬空氣燃料電池的UPS系統(tǒng)，包括電容器、控制單元、電磁閥、第一置液箱、第二置液箱和電池組。
[0007]各部件的連接關(guān)系、位置關(guān)系如下:
[0008]所述電容器連接主電路，當(dāng)主電路斷電時(shí)，電容器工作；使用電容器取代鉛酸蓄電池，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0009]所述電池組的進(jìn)液口連接第一置液箱的出液口，電池組的出液口連接第二置液箱的進(jìn)液口 ；所述第一置液箱的進(jìn)液口連接所述第二置液箱的出液口，所述第一置液箱、所述第二置液箱和所述電池組組合構(gòu)成電解液的循環(huán)回路，以使得電解液循環(huán)使用；液箱分置可使反應(yīng)過(guò)的電解液有一個(gè)沉淀過(guò)程，再次使用時(shí)可最大程度的保證電解液的質(zhì)量。
[0010]所述第一置液箱的出液口處和所述電池組的出液口處均設(shè)置有所述電磁閥，所述電磁閥受所述控制單元控制。第一置液箱出液口應(yīng)足夠大，以便于電解液可在短時(shí)間內(nèi)大流量進(jìn)入電池內(nèi)，以使電池能夠迅速工作。
[0011]進(jìn)一步的，所述電池組由至少一個(gè)金屬空氣燃料電池構(gòu)成，所述金屬空氣燃料電池底部設(shè)置有回液腔室，電解液進(jìn)入所述金屬空氣燃料電池反應(yīng)后，經(jīng)回液腔室流向所述第二置液箱。
[0012]優(yōu)選的，所述電池組由至少兩個(gè)金屬空氣燃料電池構(gòu)成，所有金屬空氣燃料電池的進(jìn)液口通過(guò)分配器連接所述第一置液箱的出液口。
[0013]本實(shí)用新型中，置液箱的設(shè)置方式采用如下技術(shù)手段:
[0014]所述第一置液箱位于所述電池組的上方，以使得電解液在重力的作用下流至所述電池組；所述第二置液箱位于所述電池組的下方，以使得回流的電解液在重力的作用下流至所述第二置液箱，所述第二置液箱的出液口處設(shè)置有循環(huán)栗用于提升其內(nèi)電解液至所述第一置液箱，所述循環(huán)栗受所述控制單元控制，其可配置外接電力驅(qū)動(dòng)，也可由本系統(tǒng)自發(fā)電驅(qū)動(dòng)。通過(guò)上述設(shè)置，可使得電解液進(jìn)入電池組和回流到第二置液箱這個(gè)過(guò)程在重力的作用下實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。
[0015]在所述電池組內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器反饋信號(hào)至所述控制單元。通過(guò)溫度傳感器反饋電池組內(nèi)溫度，以便于及時(shí)控制電解液的循環(huán)作業(yè)。
[0016]優(yōu)選的，所述第二置液箱的出液口距其底部的距離為高度的2/5。
[0017]如果系統(tǒng)要求無(wú)間隔供電，可使用超級(jí)電容器替代電容器。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0019](I)本實(shí)用新型設(shè)置有第一置液箱和第二置液箱，二者結(jié)合電池組構(gòu)成電解液的循環(huán)回路，一方面，第一置液箱可迅速完成電池組進(jìn)液要求，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，無(wú)第一置液箱，導(dǎo)致的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，需要栗抽取電解液至金屬空氣燃料電池組腔體內(nèi)，過(guò)程緩慢的問(wèn)題；另一方面，液箱分置可使反應(yīng)過(guò)的電解液有一個(gè)沉淀過(guò)程，再次使用時(shí)可最大程度的保證電解液的質(zhì)量。
[0020](2)本實(shí)用新型采用電容器替代現(xiàn)有的鉛酸蓄電池，有效地提升了系統(tǒng)的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖中對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記名稱如下:
[0023]1-第一置液箱，2-第一電磁閥，3-電容器，4-控制單兀，5-分配器，6-第一金屬空氣燃料電池，7-第二電磁閥，8-第二金屬空氣燃料電池，9-第三電磁閥，10-循環(huán)栗，11-第二置液箱，12-溫度傳感器，13-回液腔室。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
[0025]實(shí)施例1
[0026]如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種基于金屬空氣燃料電池的UPS系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電容器、控制單元、電磁閥、第一置液箱、第二置液箱和電池組。其中，電容器替代現(xiàn)有UPS系統(tǒng)中的鉛酸蓄電池，電容器連接主電路當(dāng)主電路斷電時(shí)，電容器工作，使用電容器可有效提尚系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0027]傳統(tǒng)的UPS系統(tǒng)的置液箱僅一個(gè)，電解液從箱內(nèi)流至電池組后，再回流至箱內(nèi)，這樣就導(dǎo)致了系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，且需要栗抽取電解液至金屬空氣燃料電池組腔體內(nèi)，過(guò)程緩慢，本實(shí)施例采用雙置液箱:第一置液箱和第二置液箱，兩個(gè)置液箱的具體形狀并不做特別限定，附圖中置液箱的形狀不應(yīng)當(dāng)限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
[0028]第一置液箱為電解液的首次存儲(chǔ)箱，系統(tǒng)工作時(shí)，電解液由第一置液箱流至電池組，第二置液箱為電解液的回收箱，電解液從電池組流出后，在第二置液箱內(nèi)沉淀，然后再回流至第一置液箱，本實(shí)施例中雙置液箱的設(shè)置可使反應(yīng)過(guò)的電解液有一個(gè)沉淀過(guò)程，再次使用時(shí)可最大程度的保證電解液的質(zhì)量。
[0029]本實(shí)施例中，電池組由兩個(gè)金屬空氣燃料電池構(gòu)成，為了便于描述，在此分別命名:第一金屬空氣燃料電池和第二金屬空氣燃料電池，金屬空氣燃料電池底部設(shè)置有回液腔室，電解液進(jìn)入所述金屬空氣燃料電池反應(yīng)后，經(jīng)回液腔室流向所述第二置液箱；金屬空氣燃料電池的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，故在此不贅述。第一置液箱、第二置液箱和金屬空氣燃料電池組合構(gòu)成電解液的循環(huán)回路，具體的連接方式如下:
[0030]第一金屬空氣燃料電池和第二金屬空氣燃料電池的進(jìn)液口通過(guò)分配器連接第一置液箱的出液口，兩個(gè)電池的進(jìn)液可由分配器分別給液；金