CN107546845A - 一种不间断电源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种不间断电源装置，其包括整流器、逆变器、第一开关、第二开关、第三开关、微处理器控制中心和静态开关；所述主电网输出端经所述第一开关与所述整流器输入端连接，所述整流器输出端与所述逆变器输入端连接，所述逆变器输入端还经所述第二开关与所述储能电池输出端连接；所述逆变器输出端连接至所述静态开关一端，所述静态开关另一端经所述第三开关与用户负载连接；所述第一开关、第二开关、第三开关、整流器、逆变器、静态开关和用户负载都由所述微处理器控制中心控制。本发明能补充UPS的能量，避免瞬间断电而跳闸停机的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源保护装置，特别是关于一种不间断电源装置。
背景技术
在风力发电机中广泛应用的UPS(不间断电源)，是一种含有储能装置、以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。其主要起两个作用：一个是应急使用，防止电网突然断电而影响风机控制系统的正常工作，防止因此给风机控制系统造成的损害；二是消除电网上瞬间高电压和瞬间低电压等对风机的影响。比如满井三期风机是浙江运达公司生产的WD49/750KW型风机，共66台。经过三年多的运行，部分风机中的UPS老化程度很大，经常会出现由于UPS的瞬间断电而跳闸停机，这不但影响了风机的发电量，而且由于瞬间断电，对风机的电气元件的损坏也很大。
UPS不间断电源自带电池，由于受UPS机箱内空间大小的限制，通常容量都比较小。而这种自带电池的UPS，由于电池容量比较小,充电器的电流也设计的比较小，这种机一般称为标准机型，满载后备供电时间在10分钟左右。而外接电池的容量可以根据负载大小及后备时间长短自行配置，最大后备时间通常可以做到8小时左右，所以电池容量都比较大，而主机的充电器电流也设计得比较大，如果主机充电电流不够，还需要另行配置外置充电器。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种不间断电源装置，该装置能补充UPS的能量，避免瞬间断电而跳闸停机的问题。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种不间断电源装置，其特征在于：它包括整流器、逆变器、第一开关、第二开关、第三开关、微处理器控制中心和静态开关；所述主电网输出端经所述第一开关与所述整流器输入端连接，所述整流器输出端与所述逆变器输入端连接，所述逆变器输入端还经所述第二开关与所述储能电池输出端连接；所述逆变器输出端连接至所述静态开关一端，所述静态开关另一端经所述第三开关与用户负载连接；所述第一开关、第二开关、第三开关、整流器、逆变器、静态开关和用户负载都由所述微处理器控制中心控制。
进一步，该装置还包括自动旁路和手动维修旁路；旁路电网输出端分别连接所述自动旁路和手动维修旁路，经所述自动旁路与所述静态开关一端连接，经所述手动维修旁路与所述用户负载连接。
进一步，所述自动旁路包括第四开关，所述第四开关一端连接所述旁路电网输出端，另一端连接所述静态开关一端；所述第四开关由所述微处理器控制中心控制其关断状态。
进一步，所述手动维修旁路包括第五开关，所述第五开关一端连接所述旁路电网输出端，另一端连接至所述用户负载。
进一步，该装置还包括显示单元和通讯单元；所述微处理器控制中心将处理后的信号经所述显示单元传输至所述通讯单元。
进一步，所述整流器采用可控硅或高频开关整流器。
进一步，所述储能电池由更换下来的通用公司GE风机中所用的蓄电池和UPS里的蓄电池并联在一起构成。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采取将使用更换下来的GE风机中所用的蓄电池与已经老化了的UPS并联在一起使用，不但可以充分发挥UPS的继续利用价值，而且可以通过GE风机蓄电池的能量，补充UPS的能量，保证电位正常，避免瞬间断电而跳闸停机的问题出现。因此不但减少了运营成本，提高发电效率，而且还使废旧电池得到了二次利用。2、本发明采用储能电池实现净化功能，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就像接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。3、本发明的逆变器实现频率的稳定，频率稳定度取决于逆变器的振荡频率的稳定程度。4、本发明可降低待机功率损耗，提高输入功因(POWERFACTERCORRECTIVE)降低总谐波电压与电流，降低用户设备的损耗，在宽市电输入范围下，提高供电电源质量与整机运行效率，实现节能的目的。
附图说明
图1是不间断电源工作原理示意图；
图2是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
所谓不间断电源，是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给风机电子设备如WP3100、通讯模块、电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。
下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。
如图1所示，在电网电压工作正常时，给负载供电，而且同时给储能电池充电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池供给负载所需电源，维持正常的生产；当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电。
如图2所示，本发明提供一种不间断电源装置，其包括整流器、逆变器、第一开关、第二开关、第三开关、微处理器控制中心和静态开关。主电网输出端经第一开关与整流器输入端连接，整流器输出端与逆变器输入端连接，逆变器输入端还经第二开关与储能电池输出端连接；逆变器输出端连接至静态开关一端。静态开关另一端经第三开关与用户负载连接。第一开关、第二开关、第三开关、整流器、逆变器、静态开关和用户负载都由微处理器控制中心控制。
上述实施例中，本发明的不间断电源装置还包括自动旁路和手动维修旁路。旁路电网输出端分别连接自动旁路和手动维修旁路，经自动旁路与静态开关一端连接，经手动维修旁路与用户负载连接。
其中，自动旁路包括第四开关，第四开关一端连接旁路电网输出端，另一端连接静态开关一端。并且第四开关由微处理器控制中心控制其关断状态。
手动维修旁路包括第五开关，第五开关一端连接旁路电网输出端，另一端连接至用户负载。
使用时，当发生超载(150％负载)时，跳到自动旁路状态，并在负载正常时自动返回，实现过载保护功能。当发生严重超载(超过200％额定负载)时，立即停止逆变器输出并跳到自动旁路状态，此时手动维修旁路也可能跳闸。消除故障后，只要合上开关，重新开机即开始恢复工作。
上述各实施例中，本发明的不间断电源装置还包括显示单元和通讯单元。微处理器控制中心将处理后的信号经显示单元传输至通讯单元，由通讯单元与现有设备进行通讯。
上述各实施例中，整流器用于实现稳压功能，整流器可以采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求)，输出幅度基本不变的整流电压。
上述各实施例中，储能电池由更换下来的通用公司GE风机中所用的蓄电池和UPS里的蓄电池并联在一起构成，这样可以保证蓄电池电压为12V，进而保证UPS正常工作。因为通过检查发现这些瞬间断电跳闸停机的设备，主要是由于UPS里的蓄电池使用年限太长，蓄电池寿命减少而造成的。但是要全部更换，所需的费用很高。而在通用公司的GE风机中所用的蓄电池组是由6个12V蓄电池串联组成的蓄电池组，更换下来的蓄电池组中有些蓄电池还是可以继续使用的。比如通过对单个蓄电池的测量，发现许多蓄电池的电压仍为12V,完全可以满足UPS里蓄电池的使用要求。
综上所述，本发明在使用时，当市电正常为380/220VAC时，直流主回路有直流电压，供给DC-AC交流逆变器，输出稳定的220V或380V交流电压，同时市电经整流后对电池充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，则由储能电池向直流回路馈送电能，从电网供电到电池供电没有切换时间。当储能电池能量即将耗尽时，在储能电池放电下限点停止逆变器工作。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (7)
1.一种不间断电源装置，其特征在于：它包括整流器、逆变器、第一开关、第二开关、第三开关、微处理器控制中心和静态开关；所述主电网输出端经所述第一开关与所述整流器输入端连接，所述整流器输出端与所述逆变器输入端连接，所述逆变器输入端还经所述第二开关与所述储能电池输出端连接；所述逆变器输出端连接至所述静态开关一端，所述静态开关另一端经所述第三开关与用户负载连接；所述第一开关、第二开关、第三开关、整流器、逆变器、静态开关和用户负载都由所述微处理器控制中心控制。
2.如权利要求1所述的一种不间断电源装置，其特征在于：该装置还包括自动旁路和手动维修旁路；旁路电网输出端分别连接所述自动旁路和手动维修旁路，经所述自动旁路与所述静态开关一端连接，经所述手动维修旁路与所述用户负载连接。
3.如权利要求2所述的一种不间断电源装置，其特征在于：所述自动旁路包括第四开关，所述第四开关一端连接所述旁路电网输出端，另一端连接所述静态开关一端；所述第四开关由所述微处理器控制中心控制其关断状态。
4.如权利要求2所述的一种不间断电源装置，其特征在于：所述手动维修旁路包括第五开关，所述第五开关一端连接所述旁路电网输出端，另一端连接至所述用户负载。
5.如权利要求1所述的一种不间断电源装置，其特征在于：该装置还包括显示单元和通讯单元；所述微处理器控制中心将处理后的信号经所述显示单元传输至所述通讯单元。
6.如权利要求1所述的一种不间断电源装置，其特征在于：所述整流器采用可控硅或高频开关整流器。
7.如权利要求1所述的一种不间断电源装置，其特征在于：所述储能电池由更换下来的通用公司GE风机中所用的蓄电池和UPS里的蓄电池并联在一起构成。
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