专利名称：一种以蓄热式斯特林发动机为储能部件的eps电源系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种EPS电源，特别是一种以吸热是斯特林发动机为储能部件的EPS电源系统。
背景技术：
EPS电源又称EPS应急电源、消防应急电源，全称是Emergency Power Supply (紧急电力供给)，国家新标准为FEPS，是当今重要建筑中为了电力保障和消防安全而采用的一种应急电源。EPS电源主要由输入输出单兀、充电模块、电池组、逆变器、监控器和输出切换装置等部分组成，广泛应用于节能供电、大楼照明、道路交通照明、隧道照明、电力、工矿企业和消防电梯等。EPS电源的工作原理是在市电正常工作时，由市电经过输出切换装置给重要负荷供电，同时充电器为蓄电池进行充电或浮充；当市电断电后或电力超出供电范围，控制器启动逆变器，同时输出切换装置将市电供电状态立即切换到逆变器供电，为负荷设备提供应急供电；当市电恢复正常工作时，供电状态恢复为市电供电。EPS电源是以解决应急照明、事故照明、消防设施等一级负荷供电设备为主要目标，提供一种符合消防规范的、具有独立回路的应急供电系统，该系统能够在应急状态下提供紧急供电，用来解决照明用电或者只有一路市电缺少第二路电源，或代替发电机组构成第二电源，或作为需要第三电源的场合使用。常见的EPS电源一般采用蓄电池作为核心储能部件，蓄电池的状态直接影响到整个电源系统能否正常工作，所以日常的维护非常重要。但是蓄电池作为储能元件对环境和使用方法有较为严格的要求，如果不能按照蓄电池的技术标准使用，蓄电池很容易提前失效。为了保证蓄电池处于正常的状态还必须定期的做放电测试，以确保蓄电池能达到所需的容量。蓄电池管理要求做到以下三个方面一是蓄电池使用环境要保持适宜的温度影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度，一般蓄电池生产厂家要求的最佳环境温度是20 25°C之间，虽然温度的升高对蓄电池放电能力有所提高，但付出的代价却是蓄电池的寿命大大缩短，据试验测定，环境温度一旦超过25°C，每升高10°C蓄电池的寿命就缩短一半，目前EPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池，设计寿命普遍是3年，但实际使用中远远不到3年；二是定期充电放电蓄电池应该每隔2 3个月完全放电一次，放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定，待一次全负荷放电完毕后再充电至满容量，但EPS电源因长期与市电相连，在供电质量高、很少发生市电故障的使用环境中，蓄电池会长期处于浮充电状态，日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低，加速老化，缩短使用寿命；三是及时更换废/坏的蓄电池目前大中型EPS电源配备的蓄电池数量从3只到80只不等，甚至更多，这些单个的蓄电池通过电路连接构成电池组，以满足EPS直流供电的需要，在EPS连续不断的运行使用中，因性能和质量的差别，个别蓄电池性能下降、供电容量达不到要求而损坏是难免的，当电池组中某个/些蓄电池出现损坏时，维护人员应当对每只电池进行检查测试，排除损坏的蓄电池，更换新的蓄电池时，应该力求购买同厂家同型号的蓄电池，禁止防酸电池盒密封电池、不同规格的蓄电池混合使用。一般的EPS电源都是采用多只蓄电池串联的方式来达到所需的工作电压，尤其是大功率的机型，串联蓄电池的数量更多，当串联回路中的任何一个蓄电池出现问题，或者串联回路出现断路情况，整个系统将无法正常工作。蓄电池在操作不当的时候可能会泄漏一些物质，引起环境污染，而且蓄电池价格较昂贵，尤其对大型EPS电源系统，由于使用蓄电池的数量较多，需要的投资业较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制造和维护成本低、可靠性高、无污染、能实现电能的持续供给的一种以蓄热式斯特林发动机为储能部件的EPS电源系统。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种以蓄热式斯特林发动机为储能部件的EPS电源系统，它包括电网、蓄热器、输出切换装置、负载、斯特林发动机和发电机，蓄热器和输出切换装置与电网直接相连，输出切换装置的输出端与负载向连，蓄热器与斯特林发动机的加热器相连，斯特林发动机的动力输出端与发电机相连，发电机的电能输出至输出切换装置。本发明所述的蓄热器采用比热容较大、耐高温的蓄热材料制成。本发明的有益效果是该电源系统的核心储能部件为蓄热器，蓄热器的制造和维护成本都大大低于传统的蓄电池；蓄热器的储能状态检测容易，只需检测蓄热器的温度即可，蓄热器不像蓄电池一样有成组效应，不需要进行像电池组一样的串联电池组检查和更新废/坏的蓄电池，因此其可靠性高；由于蓄热材料的比热容不受充放热次数的影响，蓄热材料的蓄热能力不会随着充放热次数的增加而明显下降，因此蓄热器拥有几乎无限次的蓄热循环寿命，蓄热器在整个系统工作寿命期间无需更换，不管是长期闲置不用还是长期处于蓄热状态，均对蓄热器性能和寿命没有影响；蓄热材料易得且不会对环境造成污染，整个系统在运行过程中不会产生污染物，清洁环保；完全兼容现有的EPS电源系统，安装使用方便，储能的能源直接来自于电源，特别适合于传统的EPS电源系统升级改造；适合做成大规模的系统，只需要将蓄热器的储能量做大，系统空间越大，储能效果越好，保温越好处理；在发生断电事故时，可以快速的切换至发电机，维持电能的持续输出，保障负载安全。
图1为本发明的系统组成框图。
具体实施例方式下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。如图1所示，一种以蓄热式斯特林发动机为储能部件的EPS电源系统，它包括电网、蓄热器、输出切换装置、负载、斯特林发动机和发电机，蓄热器和输出切换装置与电网直接相连，输出切换装置的输出端与负载向连，蓄热器与斯特林发动机的加热器相连，斯特林发动机的动力输出端与发电机相连，发电机的电能输出至输出切换装置。
本发明所述的蓄热器采用比热容较大、耐高温的蓄热材料制成。本发明的工作原理如下当电网正常供电时，当电网正常供电时，由电网经输出切换装置后为负载供电，同时由电网的很少一部分电能加热具有保温功能的蓄热器，使蓄热器一直处于斯特林发动机的工作温度；当电网因为故障不能正常供电时，输出切换装置立即将供电状态从市电供电切换至发电机供电状态，斯特林发动机立即启动，利用蓄热器储存的热能带动发电机发电，发电机的电能经过输出切换装置供应给负载，由于蓄热器采用比热容较大、耐高温的蓄热材料制成，其热能所发的电足以维持很长一段时间，直到电网恢复正常供电，由此达到电能的持续输出，保障负载安全的目的。
权利要求
1.一种以蓄热式斯特林发动机为储能部件的EPS电源系统，其特征在于它包括电网、蓄热器、输出切换装置、负载、斯特林发动机和发电机，蓄热器和输出切换装置与电网直接相连，输出切换装置的输出端与负载向连，蓄热器与斯特林发动机的加热器相连，斯特林发动机的动力输出端与发电机相连，发电机的电能输出至输出切换装置。
2.根据权利要求1所述的一种以蓄热式斯特林发动机为储能部件的EPS电源系统，其特征在于所述的蓄热器采用比热容较大、耐高温的蓄热材料制成。
全文摘要
本发明公开了一种以蓄热式斯特林发动机为储能部件的EPS电源系统，它包括电网、蓄热器、输出切换装置、负载、斯特林发动机和发电机，蓄热器和输出切换装置与电网直接相连，输出切换装置的输出端与负载向连，蓄热器与斯特林发动机的加热器相连，斯特林发动机的动力输出端与发电机相连，发电机的电能输出至输出切换装置，蓄热器采用比热容较大、耐高温的蓄热材料制成。本发明制造和维护成本低，可靠性高，不会对环境造成污染，可以直接对现有EPS电源系统做升级改造，特别适合于做成大规模系统。
文档编号F02G1/055GK103051051SQ20121055114
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者毛珂 申请人:成都宇能通能源开发有限公司