CN107069932A - 在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的ups - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,主要包括UPS市电,所述UPS市电输入到UPS主机和UPS备机,所述UPS主机和UPS备机输入到隔离输出主变压器,所述隔离输出主变压器输入到各类负载,所述UPS主机包括主机市电整流、主机逆变器、主机静态开关、主机蓄电池、主机主控板和主机维修旁路,所述UPS备机包括备机市电整流、备机逆变器、备机静态开关、备机蓄电池、备机主控板和备机维修旁路,本发明的优点是:1、结构创新,保留原有功能。减小空间体积,安装维护简单,大大提高了用电负载供电保护的可靠性。2、节省30‑50%的制造成本,3、节省50%的运输成本,4、节省50%用户的机房占地面积,特别适用于;无人或少人值守的机房,通讯基站,远郊安装的负载保护,其它需重点保护用电的负载。

Description

在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS
技术领域
本发明涉及一种在线式冷热备份并机的UPS,准确来说是在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,主要用于有单进单出、三进三出、三进单出、工频不间断电源的各种规格容量机型的制造等领域。
背景技术
目前,在线式工频UPS,一般应用在对用电的可靠性、稳定性要求较高的场合,对保护重要的用电负载起到关键性作用,为达到用电负载的使用连续性及可靠性,一般采用带有输出隔离变压器的在线式工频UPS,并同时采用两台以上备份并机来预防万一有一台UPS发生故障时,另一台自动运行,以保证负载设备的用电保障。
由于在线式工频UPS的结构中配有输出隔离变压器,根据UPS主机的容量大小不等,此变压器的体积、重量以及材料成本不同,但其在UPS主机中所占的材料成本、重量、体积的比值是非常大的,一般在30%-50%。
目前的市场存在的在线式工频UPS主机,对用电负载,采用备份并机保护负载用电安全的技术方案中。只能同时选用两台相同容量规格的主机,进行并机连接,对用电负载进行保护。其中的一台主机处于待命状态,随时准备在另一台工作中的UPS主机有故障时投入工作,接替保护用电负载的安全工作。
在以上的技术描述中,可以得出:用市场上通用的在线式工频UPS主机应用在备份并机方案中,有50%以上的成本是永远闲置备用的,这就严重增加了生产制造的成本,大大浪费了资源,又增加了用户的购置成本50%以上,还增加了运输成本,用户安装时占用的空间也增加了一倍以上,对整个社会环境都是一个浪费。
具体来说,UPS对负载供电的保障关系为:通过市电输入给UPS,然后再输入给负载,当较重要的负载需要加以特殊保护供电的可靠性时,需要有两台UPS,其中一台UPS对负载进行供电保护,另一台UPS就待机,当其中一台UPS发生故障时,即可自动转由另一台UPS对负载实行供电保护,而发生故障的UPS则等待维修,排除故障。这样的模式就存在一定的弊端,例如两台UPS都内置有隔离输出变压器,由于隔离输出变压器的体积较大,这样就导致了结构的复杂,增加了制造成本、运输成本、安装和维护的工作量也加大了,也加大了用户的机房占用面积。经过在对UPS多年的制造,应用过程中;统计出一个规律;1,在UPS运行过程中;会发生故障的元器件,各部分的电路系统等等,都不具有相同的发生故障机率。2,电子功率元件,PCB电路版,保险,等部分,发生故障的机率高。3 ,输出隔离主变压器,散热器系统,避雷系统,机箱,输入,输出开关,电池开关,旁路,维修旁路开关,等部件,基本上是不会或极少会发生故障的。4,这些不发生故障的部件的成本价值,占整台UPS主机的制造材料成本中,在不同容量机型中,约占30%~ 50%之间。
针对上述结构特点,为了满足市场的各种需求,现提供一种具有;结构创新、保留原来功能。降低成本,减小空间体积、安装维护简单、运输成本低等特点的新型UPS。这种UPS;1.将2台同容量,同型号的UPS,用同一个机箱来装配。2,将在UPS运行过程中,不会发生故障的元器件,功能系统等部件,只安装一套,给这2台UPS共用。 3,用改进过的控制电路,电器元件连接方式,把2台UPS在同一机箱里装配连接起来。 4,这就形成了在同一机箱里安装成了;具有冷热备份并机功能的UPS的结果。 5,这种设计方案,既降低了成本,又保留了原来2台机冷热备份并机的功能。6,这种结构新型UPS, 笔者已制造出样机。经测试,已达到设计效果。
发明内容
针对上述现有技术原理,本发明要解决的技术问题是提供;在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,该发明有;结构创新、保留原来功能,降低成本,减小空间体积、安装维护简单、运输成本低等特点。
为了解决上述技术问题,本发明;在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,所采用的技术方案是:主要包括UPS市电,所述UPS市电输入到UPS主机和UPS备机,所述UPS主机和UPS备机输入到共用隔离输出主变压器,所述共用隔离输出主变压器输入到各类负载,所述UPS主机包括主机市电整流、主机逆变器、主机静态开关、主机蓄电池、主机主控板和主机维修旁路,所述UPS备机包括备机市电整流、备机逆变器、备机静态开关、备机蓄电池、备机主控板和备机维修旁路,所述UPS主机还包括主机UPS监控系统,所述所述UPS备机还包括备机UPS监控系统,所述主机市电整流、主机逆变器、主机静态开关、主机蓄电池、主机主控板、主机维修旁路和主机UPS监控系统连接,所述备机市电整流、备机逆变器、备机静态开关、备机蓄电池、备机主控板、备机维修旁路和备机UPS监控系统连接,正常情况下,所述UPS市电输入到主机市电整流,再由主机市电整流输入到主机逆变器,所述主机市电整流也可以输入到主机蓄电池,再由主机蓄电池输入到主机逆变器,然后,主机逆变器再输入到主机静态开关,然后主机静态开关输入到共用隔离输出主变压器,最后由共用隔离输出主变压器输入到各类负载,当主机故障时,主机逆变器停止工作,通过互锁连动电路,所述UPS市电输入到备机市电整流,再由备机市电整流输入到备机逆变器,所述备机市电整流也可以输入到备机蓄电池,再由备机蓄电池输入到备机逆变器,然后,备机逆变器再输入到备机静态开关,然后,备机静态开关再输入到共用隔离输出主变压器。最后由隔离输出主变压器输入到各类负载。
为了解决上述技术问题,本发明;在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,主要采用的工作原理是:在线式工频UPS的结构中,可以分为以下几大部分:输入整流部分、逆变系统、输出系统、整机的显示控制系统、整机所需载体、直流部分和连接以上各系统的不同规格的线、缆、铜排等,其中,输入整流部分有输入开关、整流功率元件、功率元件散热器、散热冷却排风元器件、整流控制电路系统电路板和整流系统的保护元件组成;其中逆变系统有逆变功率元件、功率元件散热器、散热冷却排风元器件、逆变系统控制电路系统、逆变电路系统的保护元件等组成;其中输出系统有输出转换开关功率元件、功率元件散热器、散热冷却排风器件、转换系统保护元件、输出隔离变压器、输出隔离的滤波元件、输出开关等组成;其中整机的显示控制系统有显示控制等需要的电路板组成,防雷系统。其中整机所需的载体有机箱和运输时所用包装箱组成,其中直流部分有开关、直流电容系统、直流保护元件组成。
根据以上对目前在线式工频UPS主机的结构分析,可以得出以下结论:在这些各系统的元器件当中,有一部分是不会发生故障,有一部分是很少发生故障的,这两类元器件在整台机结构中所占的材料比重应超过40%以上,可以达到50%左右,在不同容量的机型中,甚至可以达到60%左右,只有50%左右的元器件是可能发生故障,需要有备件随时更换、维修。
针对本发明而言,在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS。主要包括两台UPS,其所述两台UPS共用一台隔离输出变压器,有UPS主机输入给共用隔离输出变压器,然后再由共用隔离输出变压器输入给负载,再具体的是:平时有其中一台UPS主机的电路工作,另一台作为备机UPS的电路待机,当工作的这台UPS主机故障时,内部会自动转为另一台UPS备机工作,他们共同用一套输出单元的电路,可以节省一套输出单元,一套箱体,避雷系统,散热通风系统,输出和输入开关系统等。
本发明在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS的主要优点是:
1、结构创新,保留原来功能。减小空间体积,安装维护简便。大大提高了用电负载供电保护的可靠性。
2、节省30-50%的制造成本。
3、节省50%的运输成本。
4、节省50%用户的机房占地面积。5;特别适用于;无人或少人值守的机房,通讯基站。远郊安装的负载保护,其它需重点保护的负载用电。
附图说明
附图1为本发明在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS整体结构示意图。
附图标记说明:A、UPS主机,B、UPS备机,1、UPS市电,2、主机市电整流,3、主机逆变器,4、主机静态开关,5、主机蓄电池,6、主机主控板,7、主机UPS监控系统,8、主机旁路,9、隔离输出主变压器,10、各类负载,21、备机市电整流,31、备机逆变器,41、备机静态开关,51、备机蓄电池,61、备机主控板,71、备机UPS监控系统,81、备机旁路。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
为了更容易理解本发明,下面以具体实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示,本发明:在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS。在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,其特征在于:主要包括UPS市电(1),所述UPS市电(1)输入到UPS主机(A)和UPS备机(B),所述UPS主机(A)和UPS备机(B)输入到隔离输出主变压器(9),所述隔离输出主变压器(9)输入到各类负载(10),所述UPS主机(A)包括主机市电整流(2)、主机逆变器(3)、主机静态开关(4)、主机蓄电池(5)、主机主控板(6)和主机旁路(8),所述UPS备机(B)包括备机市电整流(21)、备机逆变器(31)、备机静态开关(41)、备机蓄电池(51)、备机主控板(61)和备机维修旁路(81),所述UPS主机(A)还包括主机UPS监控系统(7),所述所述UPS备机(B)还包括备机UPS监控系统(71),所述主机市电整流(2)、主机逆变器(3)、主机静态开关(4)、主机蓄电池(5)、主机主控板(6)、主机旁路(8)和主机UPS监控系统(7)连接,所述备机市电整流(21)、备机逆变器(31)、备机静态开关(41)、备机蓄电池(51)、备机主控板(61)、备机旁路(81)和备机UPS监控系统(71)连接,正常情况下,所述UPS市电(1)输入到主机市电整流(2),再由主机市电整流(2)输入到主机逆变器(3),所述主机市电整流(2)也可以输入到主机蓄电池(5),再由主机蓄电池(5)输入到主机逆变器(3),然后,主机逆变器(3)再输入到主机静态开关(4),然后主机静态开关(4)输入到隔离输出主变压器(9),最后由隔离输出主变压器(9)输入到各类负载(10),当主机故障时,所述UPS市电(1)输入到备机市电整流(21),再由备机市电整流(21)输入到备机逆变器(31),所述备机市电整流(21)也可以输入到备机蓄电池(51),再由备机蓄电池(51)输入到备机逆变器(31),然后,备机逆变器(31)再输入到备机静态开关(41),然后,备机静态开关(41),输入到共用隔离输出主变压器(9),最后由共用隔离输出主变压器(9)输入到各类负载(10)。
综上所述,本发明所述的内容及其具体实施方式,仅是为了以举例的方式清楚的说明本发明的实质和内涵,并非以局限的方式限定在本发明构思基础之上的变化方式之外,本领域的技术人员能够在本发明的构思基础上,任意的改变,但是如其基于发明思路结合本领域的公知常识及惯用手段,仍然属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,其特征在于:主要包括UPS市电(1),所述UPS市电(1)输入到UPS主机(A)和UPS备机(B),所述UPS主机(A)和UPS备机(B)输入到隔离输出主变压器(9),所述隔离输出主变压器(9)输入到各类负载(10),所述UPS主机(A)包括主机市电整流(2)、主机逆变器(3)、主机静态开关(4)、主机蓄电池(5)、主机主控板(6)和主机旁路(8),所述UPS备机(B)包括备机市电整流(21)、备机逆变器(31)、备机静态开关(41)、备机蓄电池(51)、备机主控板(61)和备机旁路(81)。
2.根据权利要求1所述的在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,其特征在于:所述UPS主机(A)还包括主机UPS监控系统(7)。
3.根据权利要求1所述的在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,其特征在于:所述所述UPS备机(B)还包括备机UPS监控系统(71)。
4.根据权利要求1所述的在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,其特征在于:所述主机市电整流(2)、主机逆变器(3)、主机静态开关(4)、主机蓄电池(5)、主机主控板(6)、主机旁路(8)和主机UPS监控系统(7)连接。
5.根据权利要求1所述的在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,其特征在于:所述备机市电整流(21)、备机逆变器(31)、备机静态开关(41)、备机蓄电池(51)、备机主控板(61)、备机旁路(81)和备机UPS监控系统(71)连接。
6.根据权利要求1所述的在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,其特征在于:正常情况下,所述UPS市电(1)输入到主机市电整流(2),再由主机市电整流(2)输入到主机逆变器(3),所述主机市电整流(2)也可以输入到主机蓄电池(5),再由主机蓄电池(5)输入到主机逆变器(3),然后,主机逆变器(3)再输入到主机静态开关(4),然后主机静态开关(4)输入到隔离输出主变压器(9),最后由隔离输出主变压器(9)输入到各类负载(10)。
7.根据权利要求1所述的在线式工频冷热备份并机共用隔离输出主变压器的UPS,其特征在于:当主机故障时,主机逆变器停止工作,通过互锁连动电路,所述UPS市电(1)输入到备机市电整流(21),再由备机市电整流(21)输入到备机逆变器(31),所述备机市电整流(21)也可以输入到备机蓄电池(51),再由备机蓄电池(51)输入到备机逆变器(31),然后,备机逆变器(31)再输入到备机静态开关(41),然后,备机静态开关(41),输入到隔离输出主变压器(9),最后由隔离输出主变压器(9)输入到各类负载(10)。
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