CN107528381A - 一种不间断电源系统 - Google Patents

一种不间断电源系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107528381A
CN107528381A CN201710762474.3A CN201710762474A CN107528381A CN 107528381 A CN107528381 A CN 107528381A CN 201710762474 A CN201710762474 A CN 201710762474A CN 107528381 A CN107528381 A CN 107528381A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
break
battery
bypass
static switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710762474.3A
Other languages
English (en)
Inventor
易敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Xinwenyuan Information Technology Co ltd
Original Assignee
Hefei Xinwenyuan Information Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Xinwenyuan Information Technology Co ltd filed Critical Hefei Xinwenyuan Information Technology Co ltd
Priority to CN201710762474.3A priority Critical patent/CN107528381A/zh
Publication of CN107528381A publication Critical patent/CN107528381A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/068—Electronic means for switching from one power supply to another power supply, e.g. to avoid parallel connection

Abstract

本发明公开了一种不间断电源系统，包括空气断路器Q1、空气断路器Q2、维修旁路空气开关Q3BP、旁路静态开关、整流模块REC、逆变模块INV、输出隔离变压器TR2、主路静态开关、空气断路器Q5、接触式常开接点KM、蓄电池，主路输入线路交流电源从空气断路器Q1输入，经过整流模块REC将交流电源变成直流电源，完成AC/DC变换，一方面给并接在主路输入线路上的蓄电池进行充电，另一方面向逆变模块INV提供可靠的输入直流电，逆变模块INV进行DC/AC变换，将整流模块REC和蓄电池提供的直流电源变换成交流电源，经过隔离变压器TR2输出，旁路输入电源从空气断路器Q2输入，通过旁路静态开关的控制后输出，电压稳定，快捷高效，操作简单，维修方便。

Description

一种不间断电源系统
技术领域
本发明涉及不间断电源技术领域，具体是一种不间断电源系统。
背景技术
目前由于电网本身的质量有问题与各种偶然因素的作用，再加上自然灾害的破坏，电压浪涌，电磁噪声，持续电压偏高，持续低压等电网不良现象在发达国家也是常事，甚至还可能发生长时间停电。
不间断电源系统是连接在输入电源和负载之间，为重要负载提供不受电网干扰、稳压、稳频的电力供应的电源设备，在市电掉电后，UPS可继续给负载提供一段时间的供电，为通信、能源、化工、医疗等重要负载提供足够的后备时间。主路输入故障时,切换装置转到电池输入端,电池通过DC/DC变换，将自身储存的电能输出至直流母线，保证直流母线电压稳定，同时直流母线通过DC/AC变换给负载供电 ,保证正常输出，目前不间断电源在给负载反复供电时，蓄电池易反生故障，且供电电压不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不间断电源系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种不间断电源系统，包括空气断路器Q1、空气断路器Q2、维修旁路空气开关Q3BP、旁路静态开关、整流模块REC 、逆变模块INV 、输出隔离变压器TR2、主路静态开关、空气断路器Q5、接触式常开接点KM 、蓄电池；
所述空气断路器Q1通过管线与整流模块REC输入端连接，所述整流模块REC输出端与逆变模块INV输入端连接，整流模块REC输出端通过接触式常开接点KM与蓄电池连接，所述逆变模块INV输出端与输出隔离变压器TR2的输入端连接，所述输出隔离变压器TR2的输出端与主路静态开关输入端连接，主路静态开关输出端与空气断路器Q5连接，并由此组成主路输入线路；
所述空气断路器Q2与旁路静态开关输入端连接，所述旁路静态开关输出端通过空气断路器Q5连接系统输出端，所述修旁路空气开关Q3BP与空气断路器Q2并联，且直接连接输出端，并由此组成旁路输入线路。
作为本发明进一步的方案：所述整流模块REC和逆变模块INV组成AC-DC-AC变换主回路。
作为本发明进一步的方案：所述旁路静态开关或主路静态开关由两组反向并联的可控硅组成。
作为本发明进一步的方案：所述逆变模块采用DSP实时处理的全数字矢量控制技术，通过SVPWM调制六只IGBT功率开关器件，把直流主路输入线路电源变换成三相交流。
作为本发明进一步的方案：所述蓄电池设置有电池故障检测，且电池故障检测方法为：控制电池在设置确定的功率下放电，并测试停止放电时电池端电压，用所得端电压值与该种型号新电池同样放电情况下的端电压相比较，以确定其容量衰减比率，容量衰减超过某一设定比率时提示更换电池。
作为本发明进一步的方案：多个系统可并机工作。
作为本发明进一步的方案：不间断电源系统设置有报警装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本系统中主路输入线路交流电源从空气断路器Q1输入，经过整流模块REC将交流电源变成直流电源，完成AC/DC变换，一方面给并接在主路输入线路上的蓄电池组进行充电，另一方面向逆变模块INV提供可靠的输入直流电；逆变模块INV进行DC/AC变换，将整流模块REC和蓄电池提供的直流电源变换成交流电源，经过隔离变压器TR2输出，快捷高效，旁路输入电源从空气断路器Q2输入，通过旁路静态开关的控制后输出，另外，在要求负载电源不停电而对不间断电源内部进行维修时，可使用维修旁路开关Q3BP，多线路进行输出供电，操作简单，维修方便。
附图说明
图1为一种不间断电源系统组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种不间断电源系统，包括空气断路器Q1、空气断路器Q2、维修旁路空气开关Q3BP、旁路静态开关、整流模块REC 、逆变模块INV 、输出隔离变压器TR2、主路静态开关、空气断路器Q5、接触式常开接点KM 、蓄电池；
所述空气断路器Q1通过管线与整流模块REC输入端连接，所述整流模块REC输出端与逆变模块INV输入端连接，整流模块REC输出端通过接触式常开接点KM与蓄电池连接，所述逆变模块INV输出端与输出隔离变压器TR2的输入端连接，所述输出隔离变压器TR2的输出端与主路静态开关输入端连接，主路静态开关输出端与空气断路器Q5连接，并由此组成主路输入线路；
所述空气断路器Q2与旁路静态开关输入端连接，所述旁路静态开关输出端通过空气断路器Q5连接系统输出端，所述修旁路空气开关Q3BP与空气断路器Q2并联，且直接连接输出端，并组成旁路输入线路。
所述整流模块REC和逆变模块INV组成AC-DC-AC变换主回路。
所述旁路静态开关或主路静态开关由两组反向并联的可控硅组成。
所述逆变模块采用DSP实时处理的全数字矢量控制技术，通过SVPWM调制六只IGBT功率开关器件，把直流主路输入线路电源变换成三相交流，输出经过隔离变压器INV、主路静态开关、空气断路器Q5，实现负载端与输入侧的隔离。
所述蓄电池设置有电池故障检测，该电池故障检测是通过放电法来实现在线检测的，控制电池在设置确定的功率下放电，并测试停止放电时电池端电压，用所得端电压值与该种型号新电池同样放电情况下的端电压相比较，以确定其容量衰减比率，容量衰减超过某一设定比率时提示更换电池。
多个系统可并机工作：多台不间断电源(最多8台)在冗余并机或增容并联的工作方式时，各台不间断电源之间自动均分负载，若其中一台不间断电源出现故障，该台不间断电源自动退出运行，剩余不间断电源均分负载；如果系统过载，则整个不间断电源系统转旁路运行。
不间断电源系统设置有报警装置，可通过声、光、LCD、干接点以及网络传输方式对当前发生的报警进行及时、准确的报警和详细提示，在提高系统可靠性的同时，帮助维护人员准确快速地定位及排除故障。
本发明的工作原理：
主路输入线路交流电源从空气断路器Q1输入，经过整流模块REC将交流电源变成直流电源，完成AC/DC变换，一方面给并接在主路输入线路上的蓄电池组进行充电，另一方面向逆变模块INV提供可靠的输入直流电。逆变模块INV进行DC/AC变换，将整流模块REC和蓄电池提供的直流电源变换成交流电源，经过隔离变压器TR2输出。输入电源也可以从包含有旁路静态开关的旁路回路向输出负载供电：旁路输入电源从空气断路器Q2输入，通过旁路静态开关的控制后输出。另外，在要求负载电源不停电而对不间断电源内部进行维修时，可使用维修旁路开关Q3BP。
不间断电源系统工作模式如下：
正常工作模式：在主路市电正常时，不间断电源一方面通过整流器、逆变器给负载在线提供高品质交流电源；另一方面通过整流器为电池充电，将能量储存在电池中；
电池工作模式:当主路市电异常时，系统自动无间断地切换到电池工作模式，由电池逆变出用户所需的三相四线交流电源向负载供电。市电恢复后系统自动无间断地恢复到正常工作模式；
旁路工作模式：在逆变器过载延时时间到、逆变器受大负载冲击等情况下，系统自动无间断切换到静态旁路电源向负载供电。在不间断电源恢复正常后，系统自动恢复正常工作模式。
ECO工作模式：如果负载对电源的质量要求不是很高(如用户设备允许断电达20ms)，而对系统的效率要求较高时，可通过设置让系统工作在“ECO工作方式”。这种方式下，旁路电源正常时系统通过静态旁路给负载供电，主路通过整流器给电池充电；当旁路电源断电或超出允许范围时，不间断电源会自动将负载切换到由主路或电池逆变器供电(间断时间小于或等于15ms。当旁路电源恢复正常后（在允许范围内），系统会自动地恢复到ECO工作模式，从而大大提高了系统的效率。
并机工作模式：多台不间断电源(最多8台)在冗余并机或增容并联的工作方式时，各台不间断电源之间自动均分负载，如果其中一台不间断电源出现故障，该台不间断电源自动退出运行，剩余不间断电源均分负载；如果系统过载，则整个不间断电源系统转旁路运行。并机工作又有正常工作模式、电池工作模式、旁路供电模式、维修工作模式和联合供电模式等多种工作模式。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种不间断电源系统，其特征在于，包括空气断路器Q1、空气断路器Q2、维修旁路空气开关Q3BP、旁路静态开关、整流模块REC 、逆变模块INV 、输出隔离变压器TR2、主路静态开关、空气断路器Q5、接触式常开接点KM 、蓄电池；
所述空气断路器Q1通过管线与整流模块REC输入端连接，所述整流模块REC输出端与逆变模块INV输入端连接，整流模块REC输出端通过接触式常开接点KM与蓄电池连接，所述逆变模块INV输出端与输出隔离变压器TR2的输入端连接，所述输出隔离变压器TR2的输出端与主路静态开关输入端连接，主路静态开关输出端与空气断路器Q5连接，并由此组成主路输入线路；
所述空气断路器Q2与旁路静态开关输入端连接，所述旁路静态开关输出端通过空气断路器Q5连接系统输出端，所述修旁路空气开关Q3BP与空气断路器Q2并联，且直接连接输出端，并由此组成旁路输入线路。
2.根据权利要求1所述的一种不间断电源系统，其特征在于，所述整流模块REC和逆变模块INV组成AC-DC-AC变换主回路。
3.根据权利要求1所述的一种不间断电源系统，其特征在于，所述旁路静态开关或主路静态开关由两组反向并联的可控硅组成。
4.根据权利要求1所述的一种不间断电源系统，其特征在于，所述逆变模块INV采用DSP实时处理的全数字矢量控制技术，通过SVPWM调制六只IGBT功率开关器件，把直流主路输入线路电源变换成三相交流。
5.根据权利要求1所述的一种不间断电源系统，其特征在于，所述蓄电池设置有电池故障检测，且电池故障检测方法为：控制电池在设置确定的功率下放电，并测试停止放电时电池端电压，用所得端电压值与该种型号新电池同样放电情况下的端电压相比较，以确定其容量衰减比率，容量衰减超过某一设定比率时提示更换电池。
6.根据权利要求1所述的一种不间断电源系统，其特征在于，多个系统可并机工作。
7.根据权利要求1所述的一种不间断电源系统，其特征在于，不间断电源系统设置有报警装置。
CN201710762474.3A 2017-08-30 2017-08-30 一种不间断电源系统 Pending CN107528381A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710762474.3A CN107528381A (zh) 2017-08-30 2017-08-30 一种不间断电源系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710762474.3A CN107528381A (zh) 2017-08-30 2017-08-30 一种不间断电源系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107528381A true CN107528381A (zh) 2017-12-29

Family

ID=60682758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710762474.3A Pending CN107528381A (zh) 2017-08-30 2017-08-30 一种不间断电源系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107528381A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108879939A (zh) * 2018-07-11 2018-11-23 佛山市众盈电子有限公司 一种三电平并机模块不间断电源
CN108919106A (zh) * 2018-05-30 2018-11-30 厦门科华恒盛股份有限公司 一种用于ups的静态开关的故障检测装置及方法
TWI673935B (zh) * 2018-03-06 2019-10-01 碩天科技股份有限公司 不斷電系統及其電池活化操作方法
CN110875606A (zh) * 2019-10-18 2020-03-10 武汉天富海科技发展有限公司 一种柴网储混成式电源装置能量调控系统
CN111146858A (zh) * 2020-01-20 2020-05-12 深圳市科陆电子科技股份有限公司 不间断电源供电方法及系统
CN111404158A (zh) * 2020-04-16 2020-07-10 广东华邦创科智能技术有限公司 一种带eps应急功能的安全电源智能装置和系统
CN112673543A (zh) * 2020-05-15 2021-04-16 华为技术有限公司 不间断电源系统及其驱动方法
CN113013980A (zh) * 2021-02-09 2021-06-22 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 一种ups系统、ups系统的控制方法及装置
CN116111714A (zh) * 2023-04-11 2023-05-12 浙江德塔森特数据技术有限公司 一种不间断电源及其控制方法、装置和可读介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6169669B1 (en) * 1999-07-15 2001-01-02 Texas Instruments Incorporated Digital signal processor controlled uninterruptable power supply
US20040046456A1 (en) * 2002-09-06 2004-03-11 Tracy John G. PWM power supplies using controlled feedback timing and methods of operating same
CN103078355A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 无锡华润上华科技有限公司 电池放电电路系统
CN104242369A (zh) * 2013-06-24 2014-12-24 湖南心澄新能源研究所 新型多能源多模式智能不间断电源

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6169669B1 (en) * 1999-07-15 2001-01-02 Texas Instruments Incorporated Digital signal processor controlled uninterruptable power supply
US20040046456A1 (en) * 2002-09-06 2004-03-11 Tracy John G. PWM power supplies using controlled feedback timing and methods of operating same
CN103078355A (zh) * 2011-10-26 2013-05-01 无锡华润上华科技有限公司 电池放电电路系统
CN104242369A (zh) * 2013-06-24 2014-12-24 湖南心澄新能源研究所 新型多能源多模式智能不间断电源

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BOARDLONG: "不间断电源系统", 《不间断电源系统》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI673935B (zh) * 2018-03-06 2019-10-01 碩天科技股份有限公司 不斷電系統及其電池活化操作方法
CN108919106A (zh) * 2018-05-30 2018-11-30 厦门科华恒盛股份有限公司 一种用于ups的静态开关的故障检测装置及方法
CN108879939A (zh) * 2018-07-11 2018-11-23 佛山市众盈电子有限公司 一种三电平并机模块不间断电源
CN110875606A (zh) * 2019-10-18 2020-03-10 武汉天富海科技发展有限公司 一种柴网储混成式电源装置能量调控系统
CN111146858A (zh) * 2020-01-20 2020-05-12 深圳市科陆电子科技股份有限公司 不间断电源供电方法及系统
CN111404158A (zh) * 2020-04-16 2020-07-10 广东华邦创科智能技术有限公司 一种带eps应急功能的安全电源智能装置和系统
CN112673543A (zh) * 2020-05-15 2021-04-16 华为技术有限公司 不间断电源系统及其驱动方法
CN112673543B (zh) * 2020-05-15 2023-12-29 华为数字能源技术有限公司 不间断电源系统及其驱动方法
CN113013980A (zh) * 2021-02-09 2021-06-22 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 一种ups系统、ups系统的控制方法及装置
CN113013980B (zh) * 2021-02-09 2024-02-23 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 一种ups系统、ups系统的控制方法及装置
CN116111714A (zh) * 2023-04-11 2023-05-12 浙江德塔森特数据技术有限公司 一种不间断电源及其控制方法、装置和可读介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107528381A (zh) 一种不间断电源系统
CN100416972C (zh) 用于提供保证的功率给临界负载的系统
CN102629778B (zh) 多制式模块化eps应急电源
TWI565175B (zh) 配電系統與電氣系統
CN106655478A (zh) 生活垃圾发电厂低压应急保安电源系统及其控制方法
TW201438366A (zh) 高可靠的不斷電系統用靜態切換開關電路
CN106532919A (zh) 一种两段直流电源母线互为热备份的系统架构
CN208028651U (zh) 一种双主机并机冗余控制系统
CN201374571Y (zh) 在线ups
CN203352250U (zh) 双输入的不间断电源系统
CN104037936A (zh) 一种可实现备自投功能的配变经济运行控制方法
CN203491725U (zh) 一种新型高可靠性ups
CN205992784U (zh) 一种用于直流负荷的直流不间断供电系统
CN206349764U (zh) 光伏三相并网单相离网自动切换装置
CN103094983A (zh) 具有电源自动切换功能的供电系统及其控制方法
CN103715757A (zh) 一种核电站用后备式冗余低压配电系统
CN101710728A (zh) 一种通信机房机架设备的供电方法及装置
CN208874352U (zh) 集中式多用途船用ups系统
CN201341032Y (zh) 在线式应急电源
CN206584019U (zh) 一种双电源自动转换开关试验电路与一种电气系统
CN103840543A (zh) 不间断供电冗余系统ups后备电池组的供电方法及装置
CN204425028U (zh) 一种大型直流不间断电源系统
CN203707869U (zh) 一种核电站用后备式冗余低压配电系统
CN206294064U (zh) 交直流组合电源系统及供电系统
CN103986137A (zh) 一种多功能限流器的新型自故障恢复系统及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20171229