CN106685064B - 一种扁平化全密封ups装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种扁平化全密封UPS装置，该装置的上顶板内壁上并排设有主电路仓和电池仓，电池仓通过防水插头与主电路仓的电源接口连接；主电路仓内密封有主电路，主电路的散热面与主电路仓的底面内壁贴合；主电路仓的底面外壁设有与散热面相对设置的散热器，散热器的相邻的散热齿之间、散热器的底面与该装置的下底板内壁之间、主电路仓的后侧面与该装置的后侧板之间、电池仓的底面外壁与下底板内壁之间形成风道；风道的一端经设置在该装置的前侧板底部的进风口与外部连通，风道的另一端与设置在后侧板上的风扇连通；后侧板上还设有通讯接口，主电路通过通讯接口与外部的上位机连接。该装置采用扁平化设计，体积显著减小，且便于拔插。

Description

一种扁平化全密封UPS装置
技术领域
本发明涉及不间断电力供应的电源技术领域，具体涉及一种扁平化全密封UPS装置。
背景技术
对很多军用或工况环境恶劣产品，如军用加固计算机、显控台设备、服务器和交换机设备，以及在风沙盐雾等环境工作的电信设备，用户经常需要一款高功率密度和高可靠性的机架式UPS来保障其正常工作，希望UPS成为系统的嵌入式部件，而不是独立的存在，因此在服务器及电信设备中嵌入式UPS具有广泛应用前景。
目前，中小功率UPS设备的散热器多数设置为三个，对UPS设备中的主电路中的主要模块单独进行散热，并并排设置在机柜内，风道也设置为各自独立的风道。这种设置造成散热器、风道在机柜内占据很大的空间，设备元件密度低、合理排布比较困难，使得机柜的体积大、制造成本高，同时无法实现对主电路的全密封。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种体积小、便于拔插的扁平化全密封UPS装置。
一种扁平化全密封UPS装置，包括壳体，壳体由上顶板、下底板、前侧板、后侧板、左侧板、右侧板构成；上顶板的内壁上并排设有主电路仓和电池仓，电池仓通过防水插头与主电路仓的电源接口连接；主电路仓内密封有主电路，主电路的散热面与主电路仓的底面内壁贴合；主电路仓的底面外壁设有与所述散热面相对设置的散热器，散热器的相邻的散热齿之间、散热器的底面与下底板内壁之间、主电路仓的后侧面与后侧板之间、电池仓的底面外壁与下底板内壁之间形成风道；风道的一端经设置在前侧板底部的进风口与外部连通，风道的另一端与设置在后侧板上的风扇连通；后侧板上还设有通讯接口，主电路通过通讯接口与外部的上位机连接。
本发明的扁平化全密封UPS装置，具备如下特点：
1)该装置的主电路仓和电池仓、以及主电路仓内的主电路采用扁平化设计，使得整个装置体积显著减小，能作为标准机架结构的嵌入式部件使用。
2)主电路采用全密封设计，具有高可靠性、良好电磁兼容性能，能满足恶劣环境的工况要求，如风沙盐雾、电磁干扰等。
3)采用密封的锂电池组，以及在锂电池组外部的密封壳体上设置把手，便于电池的维护和整个装置的拔插。
4)主电路的散热面与主电路仓的底面内壁贴合，在主电路仓的底面外壁上设有散热器，能提高系统的散热效率。
附图说明
图1为本发明扁平化全密封UPS装置的整体结构示意图；
图2为与图1对应的右视图的剖面图；
图3为与图1对应的仰视图；
图4为散热器的结构示意图；
图5为主功率转换电路的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的一种扁平化全密封UPS装置，其结构如图1-4所示，包括壳体1。壳体1由上顶板1.1、下底板1.2、前侧板1.3、后侧板1.4、左侧板1.5、右侧板1.6构成。
上顶板1.1的内壁上并排设有主电路仓2和电池仓3。电池仓3通过防水插头10与主电路仓2的电源接口连接。主电路仓2内密封有主电路。主电路的散热面与主电路仓2的底面内壁贴合。主电路仓2的底面外壁设有与所述散热面相对设置的散热器5。散热器5的相邻的散热齿5.1之间、散热器5的底面与下底板1.2内壁之间、主电路仓2的后侧面与后侧板1.4之间、电池仓3的底面外壁与下底板1.2内壁之间形成风道6。风道6的一端经设置在前侧板1.3底部的进风口7与外部连通。风道6的另一端与设置在后侧板1.4上的风扇8连通。后侧板1.4上还设有通讯接口9。主电路4通过通讯接口9与外部的上位机连接。前侧板1.3的底部一侧还设有控制整个装置工作的开关13。其中，防水插头10优选为矩形防水航空插头。
主电路包括主功率转换电路4和其它控制电路。由于主电路仓2为密闭屏蔽空间，能将主电路与外部恶劣环境形成隔离。如图5所示，主功率转换电路4包括并排连接并采用平面设计的输入整流电路4.1、DC/DC升压变换电路4.2和输出逆变电路4.3。其中，输入整流电路4.1采用具有功率因数校正功能的AC/DC隔离电源模块，模块高度约13mm。AC/DC隔离电源模块的铝壳散热面与主电路仓2的底面内壁贴合以传导热量。DC/DC升压变换电路4.2的主变压器为平面变压器，采用平面铁氧体磁芯、铜箔式绕组结构，平面化绕组间和磁芯间结合紧密。平面变压器的一面通过绝缘导热垫与主电路仓2的底面内壁贴合。DC/DC升压变换电路4.2和输出逆变电路4.3的开关管均通过绝缘导热垫与主电路仓2的底面内壁贴合。三部分共用整体散热器。
电池仓3内密封有高倍率聚合物锂电池组3.1。锂电池组3.1的外部设有密封壳体，并密封在电池仓3内。电池仓3为锂电池组3.1提供独立空间，且锂电池组以密闭电池包的形式推入电池仓3。锂电池组的密封壳体的后侧面通过所述防水插头10与主电路仓2的电源接口连接。具体的，锂电池组3.1的一端与输入整流电路4.1的输出端、DC/DC升压变换电路4.2的输入端连接。密封壳体的前侧面3.2采用锁紧装置11与壳体1的前侧板1.3固定。所述密封壳体的前侧面3.2上还设有设置在所述进风口7上方的把手12，便于电池维护和更换，以及整个装置的拔插。
本发明的扁平化全密封UPS装置采用以上设置后，上顶板1.1与下底板1.2之间的距离为44mm，前侧板1.3与后侧板1.4之间的距离为550mm，左侧板1.5与右侧板1.6之间的距离为430mm。
本发明的扁平化全密封UPS装置，具备如下特点：
1)该装置的主电路仓和电池仓、以及主电路仓内的主电路采用扁平化设计，使得整个装置体积显著减小，能作为标准机架结构的嵌入式部件使用。
2)主电路采用全密封设计，具有高可靠性、良好电磁兼容性能，能满足恶劣环境的工况要求，如风沙盐雾、电磁干扰等。
3)采用密封的锂电池组，以及在锂电池组外部的密封壳体上设置把手，便于电池的维护和整个装置的拔插。
4)主电路的散热面与主电路仓的底面内壁贴合，在主电路仓的底面外壁上设有散热器，能提高系统的散热效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种扁平化全密封UPS装置，包括壳体(1)，壳体(1)由上顶板(1.1)、下底板(1.2)、前侧板(1.3)、后侧板(1.4)、左侧板(1.5)、右侧板(1.6)构成，其特征在于，
上顶板(1.1)的内壁上并排设有主电路仓(2)和电池仓(3)，电池仓(3)通过防水插头(10)与主电路仓(2)的电源接口连接；主电路仓(2)内密封有主电路，主电路的散热面与主电路仓(2)的底面内壁贴合；主电路仓(2)的底面外壁设有与所述散热面相对设置的散热器(5)，散热器(5)的相邻的散热齿(5.1)之间、散热器(5)的底面与下底板(1.2)内壁之间、主电路仓(2)的后侧面与后侧板(1.4)之间、电池仓(3)的底面外壁与下底板(1.2)内壁之间形成风道(6)；风道(6)的一端经设置在前侧板(1.3)底部的进风口(7)与外部连通，风道(6)的另一端与设置在后侧板(1.4)上的风扇(8)连通；后侧板(1.4)上还设有通讯接口(9)，主电路(4)通过通讯接口(9)与外部的上位机连接；
上顶板(1.1)与下底板(1.2)之间的距离为44mm，前侧板(1.3)与后侧板(1.4)之间的距离为550mm，左侧板(1.5)与右侧板(1.6)之间的距离为430mm；
所述前侧板(1.3)的底部一侧还设有控制整个装置工作的开关(13)；
所述主电路包括主功率转换电路(4)，主功率转换电路(4)包括并排连接并采用平面设计的输入整流电路(4.1)、DC/DC升压变换电路(4.2)和输出逆变电路(4.3)；其中，输入整流电路(4.1)的铝壳散热面与主电路仓(2)的底面内壁贴合；DC/DC升压变换电路(4.2)的一面通过绝缘导热垫与主电路仓(2)的底面内壁贴合；DC/DC升压变换电路(4.2)和输出逆变电路(4.3)的开关管均通过绝缘导热垫与主电路仓(2)的底面内壁贴合。
2.根据权利要求1所述的一种扁平化全密封UPS装置，其特征在于，电池仓(3)内密封有锂电池组(3.1)，锂电池组(3.1)的外部设有密封壳体；密封壳体的后侧面通过所述防水插头(10)与主电路仓(2)的电源接口连接，密封壳体的前侧面(3.2)采用锁紧装置(11)与壳体(1)的前侧板(1.3)固定。
3.根据权利要求2所述的一种扁平化全密封UPS装置，其特征在于，所述密封壳体的前侧面(3.2)上还设有设置在所述进风口(7)上方的把手(12)。
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