专利名称：多电源互补供电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力设备技术领域，具体地说，是涉及一种可以接入多种类型电
源进行互补充电的供电装置。
背景技术：
随着社会的发展，科学的进步，以及节能减排的深入，对非电网电能的应用逐渐增
多。这里的非电网电能可以是通过太阳能、风能或者生物能转换生成的电能，亦可以是诸多
机械能转换生成的电能，比如电梯下行发出的电能、吊车下行发出的电能、污水场排水回收
的电能等等。对于这些绿色能源的回收利用，目前采用的方法都是针对某一种非电网电能
来设计专门的回收供电设备，将其中一种类型的非电网电能转换为电能储存起来，以便用
于对后级用电负载的供电。由于单一类型的非电网电能往往存在能量小或者断断续续、不
连续的问题，因此，丧失了回收的价值，甚至被白白的卸放掉，浪费了能源。 目前的新技术是将回收的电能回馈至电网，即把多种类型的非电网电能像多台发
电机一样进行交流状态下的并机。但是，由于这些回收的电能是断断续续，且高低大小变化
较大，因此，给交流状态下的并机带来了极大的难度，不仅污染了电网，给电网带来不安全
因素，而且投资大，供电质量差，因此，不易推广。
实用新型内容本实用新型为了解决现有的能源回收供电装置能源回收效率低、且将回收的电能
回馈至电网对电网造成污染的问题，提供了一种新型的多电源互补供电装置，通过采集多
种类型的非电网电能来为用电负载供电，并在非电网电能不足时，自动采集电网电能进行
补足，不仅确保了供电电压的稳定，而且有效节约了电网电压。 为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现 —种多电源互补供电装置，包括多路非电网电能接入端和电网连接端，所述多路
非电网电能接入端各自通过一路整流器连接逆变器的输入端；电网连接端连接另外一路整
流器的输入端，并经所述整流器的输出端连接所述逆变器的输入端；所述逆变器的输出端
连接电源输出端。 进一步的，在所述各路整流器的输出端与逆变器的输入端之间均连接有一路二极 管，各路二极管的阳极分别与各路整流器的输出端一一对应连接，各路二极管的阴极连接 逆变器的输入端，以防止电流反向。 又进一步的，在所述多路非电网电能接入端与多路整流器的输入端之间还各自连 接有一路交流变压器，所述交流变压器的初级连接非电网电能接入端，次级连接整流器的 输入端。 其中，所述的交流变压器可以是升压变压器也可以是降压变压器，根据接入的非 电网电能的实际情况选择配置。 再进一步的，在所述供电装置中还包含有一控制器，所述控制器的P丽信号输出
3端连接逆变器的控制端，控制逆变器将接收到的直流电压逆变成用电负载所需的交流电压 输出。 优选的，所述控制器的电源端通过稳压电路连接与电网连接端相连接的整流器的 输出端，优选将网电转换为控制器所需直流供电，为控制器供电。 更进一步的，所述的各路整流器、二极管、变压器、逆变器和控制器均设置在机壳 内部，机壳上设置所述的多路非电网电能接入端、电网连接端和电源输出端，从而使所述的 多电源互补供电装置形成独立的设备。 与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的多电源互补供
电装置可以采集多种类型的非电网电能转换为用电负载所需交流电压，为用电负载供电。
即使在非电网电能提供的电量不足以满足用电负载之需要时，仍可以通过引入电网电能的
形式来进行补足，以确保输出的交流电压稳定、可靠，进而满足后级负载持续工作的用电需
求。使用该多电源互补供电装置不仅可以有效节约电网电能，降低有限资源的消耗，而且产
生的电能直接输出至用电负载，而不是回馈至电网，因此，对电网无污染，安全可靠。 结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点
将变得更加清楚。
图1是本实用新型所提出的多电源互补供电装置与外围系统的连接示意图； 图2是图1所示的多电源互补供电装置内部电路的一种实施例的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细地描述。 本实用新型的多电源互补供电装置为了达到充分利用非电网电能，而尽量减少对 电网电能消耗的设计目的，在供电装置上设置了多路非电网电能接入端，如图l所示，比如 VI、 V2、 V3或者更多路，可分别与外部的不同非电网电能输出系统对应连接，比如太阳能发 电系统、风能发电系统、机械能发电系统等，接收上述系统输出的非电网电能，比如图1中 的非电网电能AC1、非电网电能AC2、非电网电能AC3等等，进而利用供电装置内部的多路整 流器首先整流成直流电压后，再经逆变器逆变生成后级用电负载所需的工作电压，通过供 电装置的电源输出端Vout输出，为后级负载供电。 为了使本实用新型的多电源互补供电装置在非电网电能输出系统提供的电能不 足以满足后级负载的用电需要时，仍可以向用电负载提供稳定的工作电压，本实用新型在 供电装置上还设计了一路电网连接端Vin，如图l所示，通过电源线连接外部电网。当非电 网电能不足时，自动引入网电进行补足，具体可以采用先将网电通过单独的一路整流器整 流成直流电压后，与非电网电能转换输出的直流电压相叠加，差多少补多少，然后一同输入 到逆变器中，逆变生成后级负载所需的交流工作电压输出，从而有效确保了后级用电负载 运行的稳定性和可靠性。 下面通过一个具体的实施例来详细阐述所述多电源互补供电装置的具体组建结 构及其工作原理。 实施例一，本实施例以设置3路非电网电能接入端VI、 V2、 V3为例进行说明，如图2所示。通过3路非电网电能接入端V1、V2、V3引入的非电网电能AC1、AC2、AC3各自通过 一路交流变压器T1、T2、T3进行升压或者降压变换后，对应传输至整流器Z1、Z2、Z3的输入 端。在本实施例中，所述交流变压器T1、 T2、 T3可以根据接入的非电网电能AC1、 AC2、 AC3 的实际情况选择配置成升压变压器或者降压变压器。具体来讲，可以将交流变压器T1、T2、 T3的初级与非电网电能接入端V1、V2、V3对应连接，次级与整流器Z1、Z2、Z3的输入端对应 连接，通过调节交流变压器T1、T2、T3的初级线圈与次级线圈的匝数比，来完成对交流变压 器Tl、 T2、 T3的配置过程，即配置成升压变压器或者配置成降压变压器。 当然，在本实施例中，所述的交流变压器T1、 T2、 T3可以选择连接，即不连接交流 变压器Tl、 T2、 T3仍能达到本实用新型的设计目的，本实施例并不仅限于以上举例。 整流器Z1、 Z2、 Z3将接收到的交流电压整流成直流电压后，各自通过一路二极管 D1、D2、D3输出至逆变器N1的输入端，如图2所示。其中，二极管Dl、 D2、 D3的阳极与整流 器Zl、 Z2、 Z3的输出端一一对应连接，阴极连接逆变器Nl的输入端，以防止电流倒流，保证 电流正确流向。 电网连接端Vin连接整流器Z4的输入端。整流器Z4的输出端连接二极管D4的 阳极，进而通过二极管D4的阴极连接逆变器Nl的输入端，在非电网电能AC1、AC2、AC3转换 输出的直流电压没有达到逆变器N1所要求的输入电压时，吸收整流器Z4输出的直流电压 进行补足，进而逆变生成后级负载所要求的供电电压，通过逆变器N1的输出端传输至供电 装置的电源输出端Vout，进而通过电源线连接用电负载，为后级负载供电。 在本实施例的多电源互补供电装置中还设置有一个控制器，所述控制器的P丽信 号输出端连接逆变器的控制端，通过控制逆变器中IGBT模块的通断时序，进而实现直流电 压向交流电压的逆变输出。 所述控制器运行所需的直流工作电源既可以由网电提供，也可以由非电网电能转 换提供，具体可以采用在整流器Z1、Z2、Z3或者Z4的输出端与控制器的电源端之间连接稳 压电路的方式进行设计，通过稳压电路转换成控制器所需的低压直流电源，为控制器供电。 在本实施例中，优选将稳压电路连接在整流器Z4的输出端与控制器的电源端之 间，将网电转换为控制器所需直流供电，为控制器供电。当然，本实施例对此不进行具体限 制。 采用本实施例的多电源互补供电装置，当非电网电能AC1、AC2、AC3能够满足后级 负载的用电需求时，全部由非电网电能AC1、 AC2或AC3来供电；仅当非电网电能AC1、 AC2 和AC3不能满足后级负载的用电要求时，网电自动补充，且缺多少补多少。由于非电网电能 AC1、AC2和AC3经整流器整流后的直流电压高于网电整流后的直流电压，因此，当负载用电 时，电压高的直流电能优先被使用了，即首选采用非电网电能AC1、 AC2和AC3进行供电，这 样可以起到最大限度地节约电网电能的设计目的。 将上述的各路整流器Z1 Z4、二极管D1 D4、变压器T1 T3、逆变器N1和控制 器均设置在机壳内部，机壳上设置所述的非电网电能接入端VI V3、电网连接端Vin和电 源输出端Vout，从而可以使所述的多电源互补供电装置形成独立的电力设备，方便使用。 本实用新型的多电源互补供电装置采用非电网电能与电网电能互补供电的方式 进行设计，不仅可以为负载提供质量好、稳定性强的供电电压，而且各电能之间的切换不是 机械的，而是无缝自动互补完成的，互补过程无机械或者电子器件变换过程，可以将各种类型的非电网电能接入使用，适应性强。 当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种多电源互补供电装置，其特征在于包括多路非电网电能接入端和电网连接端，所述多路非电网电能接入端各自通过一路整流器连接逆变器的输入端；电网连接端连接另外一路整流器的输入端，并经所述整流器的输出端连接所述逆变器的输入端；所述逆变器的输出端连接电源输出端。
2. 根据权利要求1所述的多电源互补供电装置，其特征在于在所述各路整流器的输 出端与逆变器的输入端之间均连接有一路二极管，各路二极管的阳极分别与各路整流器的 输出端一一对应连接，各路二极管的阴极连接逆变器的输入端。
3. 根据权利要求1或2所述的多电源互补供电装置，其特征在于在所述多路非电网 电能接入端与多路整流器的输入端之间还各自连接有一路交流变压器，所述交流变压器的 初级连接非电网电能接入端，次级连接整流器的输入端。
4. 根据权利要求3所述的多电源互补供电装置，其特征在于所述交流变压器为升压 变压器。
5. 根据权利要求3所述的多电源互补供电装置，其特征在于所述交流变压器为降压变压器。
6. 根据权利要求3所述的多电源互补供电装置，其特征在于在所述供电装置中还包 含有一控制器，所述控制器的P丽信号输出端连接逆变器的控制端，控制逆变器将接收到 的直流电压逆变成用电负载所需的交流电压输出。
7. 根据权利要求6所述的多电源互补供电装置，其特征在于所述控制器的电源端通 过稳压电路连接与电网连接端相连接的整流器的输出端，将网电转换为控制器所需直流供 电，为控制器供电。
8. 根据权利要求7所述的多电源互补供电装置，其特征在于所述的各路整流器、二 极管、变压器、逆变器和控制器均设置在机壳内部，机壳上设置所述的多路非电网电能接入 端、电网连接端和电源输出端。
专利摘要本实用新型公开了一种多电源互补供电装置，包括多路非电网电能接入端和电网连接端，所述多路非电网电能接入端各自通过一路整流器连接逆变器的输入端；电网连接端连接另外一路整流器的输入端，并经所述整流器的输出端连接所述逆变器的输入端；所述逆变器的输出端连接电源输出端。该供电装置可以采集多种类型的非电网电能转换为用电负载所需交流电压，为用电负载供电。即使在非电网电能提供的电量不足以满足用电负载之需要时，仍可以通过引入电网电能的形式来进行补足，以确保输出的交流电压稳定，进而满足负载持续工作的用电需求。使用该供电装置不仅可以有效节约电网电能，而且产生的电能直接输出至用电负载，对电网无污染，安全可靠。
文档编号H02J9/06GK201528223SQ20092031235
公开日2010年7月14日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者刘同利, 王智鹏, 隋学礼 申请人:青岛经济技术开发区创统科技发展有限公司