CN109450078A - 一种双冗余ups电源车及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种双冗余UPS电源车及其控制方法，包括底盘、车厢、控制柜、蓄电池和连接器输入输出装置、1#ATS和1#UPS；其中，1#ATS主用接入端连接市电接入连接器，1#ATS备用接入端连接电源车接入连接器，1#ATS输出端连接1#UPS的1#UPS输入端，1#UPS蓄电池接入端连接蓄电池，1#UPS输出端连接1#UPS输出断路器；还包括2#ATS和2#UPS，所述2#ATS的2#ATS备用接入端与1#ATS备用接入端连接，2#ATS主用接入端与1#ATS输出端连接，2#ATS输出端连接2#UPS输入端，2#UPS蓄电池接入端连接蓄电池，2#UPS输出端连接UPS输出连接器。本发明具有完善的双冗余不间断后备措施，并可以通过一次设备的冗余及二次设备的控制，来实现UPS电源车的双冗余不间断供电，大大降低保供电现场的停电事故的发生。

Description

一种双冗余UPS电源车及其控制方法

技术领域

本发明属于UPS电源车领域，尤其涉及一种双冗余UPS电源车及其控制方法。

背景技术

作为应急保供电的一种重要的保供电设备，普通的柴油式应急电源车已经不能满足实际的应急保供电需求，UPS作为不间断供电的一种重要配套设备，已经普遍应用于应急保供电作业。但随着UPS电源车使用量不断增加，UPS故障的问题也在不断的被凸显，尤其是有些厂家的UPS电源车上的UPS设备，在车载化之前并没有对其做特殊的减震和绝缘处理，导致设备在车载化工作状态下损坏的几率也不断增大，目前市场的UPS的电源车辆，仅仅通过UPS自身的旁路来确保供电的不间断，从实际的市场反应来看，并不能满足不间断供电的需求的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种双冗余UPS电源车及其控制方法，其具有完善的双冗余不间断后备措施，并可以通过一次设备的冗余及二次设备的控制，来实现UPS电源车的双冗余不间断供电，大大降低保供电现场的停电事故的发生。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种双冗余UPS电源车，包括底盘、车厢、控制柜、蓄电池和连接器输入输出装置、1#ATS和1#UPS；其中，1#ATS主用接入端连接市电接入连接器，1#ATS备用接入端连接电源车接入连接器，1#ATS输出端连接1#UPS的1#UPS输入端，1#UPS蓄电池接入端连接蓄电池，1#UPS输出端连接1#UPS输出断路器；

其特征在于：还包括2#ATS和2#UPS，所述2#ATS的2#ATS备用接入端与1#ATS备用接入端连接，2#ATS主用接入端与1#ATS输出端连接，2#ATS输出端连接2#UPS输入端，2#UPS蓄电池接入端连接蓄电池，2#UPS输出端连接UPS输出连接器。

进一步的，还包括市电检测装置、ATS输出检测装置、自启动控制继电器、自启动延时控制继电器、自启动信号控制器、市电故障指示灯、1#ATS故障指示灯、控制电源和地线；

其中，1#ATS主用接入端通过连接导体与市电检测装置输入连接，用于市电状态检测，检测断电或缺相状态；1#ATS输出端通过连接导体与ATS输出检测装置输入连接，用于1#ATS输出状态检测，检测断电或缺相状态；市电检测装置1#输出、ATS输出检测装置1#输出、自启动控制继电器1#触点上连接端、自启动延时控制继电器1#触点上连接端连接在一起并与控制电源连接；自启动控制继电器、自启动延时控制继电器、市电故障指示灯、1#ATS故障指示灯的负极连接在一起与地线连接；市电检测装置2#输出与自启动控制继电器正极连接；ATS输出检测装置2#输出与自启动延时控制继电器正极连接；自启动控制继电器1#触点下连接端与市电故障指示灯正极连接；自启动延时控制继电器1#触点下连接端与1#ATS故障指示灯正极连接；自启动控制继电器2#触点上连接端与自启动延时控制继电器2#触点上连接端连接后与自启动信号控制器接入1#端连接；自启动控制继电器2#触点下连接端与自启动延时控制继电器2#触点下连接端连接后与自启动信号控制器接入2#端连接。

进一步的，还包括铜排输入输出装置，用于在连接器输入输出装置出现故障的状态下作为冗余备用连接使用；铜排输入输出装置包括市电接入连接铜排、电源车接入连接器铜排、UPS输出连接铜排；

市电接入连接铜排通过电缆与市电输入开关连接；电源车接入连接器铜排通过电缆与电源车输入开关连接；UPS输出连接铜排通过电缆与1#UPS输出断路器连接。

进一步的，所述1#ATS主用接入端上连接有市电输入开关，1#ATS备用接入端上连接有电源车输入开关；

所述连接器输入输出装置包括市电接入连接器插座、电源车接入连接器插座、UPS输出连接器插座，市电接入连接器插座通过电缆与市电输入开关连接；电源车接入连接器插座通过电缆与电源车输入开关连接；UPS输出连接器插座通过电缆与1#UPS输出断路器连接。

一种双冗余UPS电源车的控制方法，包括如下步骤：

步骤a，市电和电源车电源分别通过第一路铜排输入输出装置或连接器输入输出装置接入后，分别通过市电输入开关、1#ATS、1#ATS输出断路器、1#UPS、1#UPS输出断路器并通过铜排输入输出装置、连接器输入输出装置输出到负载；第二路2#ATS、2#ATS输出断路器、2#UPS、2#UPS输出断路器作为冗余备份并联到第一路，两路共用UPS蓄电池开关、UPS蓄电池；

步骤b1，当市电输入出现故障时，市电检测装置输入通过自启动控制继电器输出自启动控制信号给电源车，启动电源车并自动合闸输出电源，同时通过市电故障指示灯给出市电故障报警；

步骤b2，当市电输入出现故障时，1#ATS也出现故障，ATS输出检测装置通过自启动延时控制继电器输出自启动控制信号给电源车，启动电源车并自动合闸输出电源，2#ATS自动切换到备用供电，由2#ATS给负载供电，同时通过1#ATS故障指示灯给出1#ATS故障报警；自启动延时控制继电器的延时时间要大于发电机组的自启动及合闸时间。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明涉及的一种双冗余UPS电源车具有完善的双冗余不间断后备措施，并可以通过一次设备的冗余及二次设备的控制，来实现UPS电源车的双冗余不间断供电，大大降低保供电现场的停电事故的发生。

附图说明

图1为双冗余UPS电源车整车布置图；

图2为双冗余UPS电源车一次系统图；

图3为双冗余UPS电源车二次控制系统图。

图中：1、底盘；2、车厢；3、1#UPS；4、2#UPS；5、控制柜；6、空调内机；7、蓄电池及电池架；8、电缆卷盘；9、电缆；10、空调外机；11、进排风装置；12、灭火装置；13、铜排输入输出装置；14、连接器输入输出装置；15、连接铜端子；16、1#市电输入电缆；17、2#市电输入电缆；18、1#电源车输入电缆；19、2#电源车输入电缆；20、连接器插头；21、市电接入连接铜排；22、市电接入连接器插座；23、电源车接入连接器插座；24、电源车接入连接器铜排；25、市电输入开关；26、电源车输入开关；27、1#ATS主用接入端；28、1#ATS备用接入端；29、2#ATS主用接入端；30、2#ATS备用接入端；31、1#ATS；32、2#ATS；33、1#ATS输出端；34、2#ATS输出端；35、1#ATS输出断路器；36、2#ATS输出断路器；37、1#UPS输入端；38、2#UPS输入端；39、1#UPS；40、2#UPS；41、1#UPS蓄电池接入端；42、UPS蓄电池开关；43、UPS蓄电池；44、1#UPS输出端；45、2#UPS输出端；46、1#UPS输出断路器；47、2#UPS输出断路器；48、UPS输出连接铜排；49、UPS输出连接器插座；50、市电检测装置输入；51、ATS输出检测装置输入；52、市电检测装置；53、ATS输出检测装置；54、控制电源；55、市电检测装置1#输出；56、市电检测装置2#输出；57、ATS输出检测装置1#输出；58、ATS输出检测装置2#输出；59、自启动控制继电器；60、自启动延时控制继电器；61、地线；62、自启动控制继电器1#触点上连接端；63、自启动控制继电器1#触点；64、自启动控制继电器1#触点下连接端；65、市电故障指示灯；66、自启动延时控制继电器1#触点上连接端；67、自启动延时控制继电器1#触点；68、自启动延时控制继电器1#触点下连接端；69、1#ATS故障指示灯；70、自启动信号控制器接入1#端；71、自启动控制继电器2#触点上连接端；72、自启动控制继电器2#触点；73、自启动控制继电器2#触点下连接端；74、自启动信号控制器接入2#端；75、自启动延时控制继电器2#触点上连接端；76、自启动延时控制继电器2#触点；77、自启动延时控制继电器2#触点下连接端；78、1#UPS输出电缆；79、2#UPS输出电缆；80、2#UPS蓄电池接入端。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

一种双冗余UPS电源车，如图1、2和3所示，包括底盘1、车厢2、1#UPS 3、2#UPS 4、控制柜5、空调内机6、蓄电池及电池架7、电缆卷盘8、电缆9、空调外机10、进排风装置11、灭火装置12、铜排输入输出装置13、连接器输入输出装置14。

控制柜5由市电输入开关25、电源车输入开关26、1#ATS31、2#ATS32、1#ATS输出断路器35、2#ATS输出断路器36、UPS蓄电池开关42、1#UPS输出断路器46、2#UPS输出断路器47、市电检测装置输出检测装置53、自启动控制继电器59、自启动延时控制继电器60、市电故障指示灯65、1#ATS故障指示灯69等部件组成。

一次回路连接关系：市电输入开关25通过连接导体与1#ATS主用接入端27连接；电源车输入开关26通过连接导体与1#ATS备用接入端28连接；1#ATS备用接入端28通过连接导体与2#ATS备用接入端30连接；1#ATS输出端33通过连接导体与2#ATS主用接入端29连接；1#ATS输出端33通过连接导体与1#ATS输出断路器35连接；2#ATS输出端34通过连接导体与2#ATS输出断路器36连接；1#ATS输出断路器35通过连接导体与1#UPS输入端37连接；2#ATS输出断路器36通过连接导体与2#UPS输入端38连接；1#UPS蓄电池接入端41通过连接导体与UPS蓄电池开关42；UPS蓄电池开关42通过连接导体与UPS蓄电池43连接；1#UPS蓄电池接入端41通过连接导体与2#UPS蓄电池接入端80连接；1#UPS输出端44通过连接导体与1#UPS输出断路器46连接；2#UPS输出端45通过连接导体与2#UPS输出断路器47连接；1#UPS输出断路器46与2#UPS输出断路器47通过连接导体连接。

二次控制回路连接关系：1#ATS主用接入端27通过连接导体与市电检测装置输入50连接，用于市电状态检测，检测断电或缺相等状态；1#ATS输出端33通过连接导体与ATS输出检测装置输入51连接，用于1#ATS输出状态检测，检测断电或缺相等状态；市电检测装置1#输出55、ATS输出检测装置1#输出57、自启动控制继电器1#触点上连接端62、自启动延时控制继电器1#触点上连接端66连接在一起并与控制电源54连接；自启动控制继电器59、自启动延时控制继电器60、市电故障指示灯65、1#ATS故障指示灯69的负极连接在一起与地线61连接；市电检测装置2#输出56与自启动控制继电器59正极连接；ATS输出检测装置2#输出58与自启动延时控制继电器60正极连接；自启动控制继电器1#触点下连接端64与市电故障指示灯65正极连接；自启动延时控制继电器1#触点下连接端68与1#ATS故障指示灯69正极连接；自启动控制继电器2#触点上连接端71与自启动延时控制继电器2#触点上连接端75连接后与自启动信号控制器接入1#端70连接；自启动控制继电器2#触点下连接端73与自启动延时控制继电器2#触点下连接端77连接后与自启动信号控制器接入2#端74连接。

自启动控制继电器59与自启动延时控制继电器60互为冗余备用；自启动控制继电器1#触点63与自启动延时控制继电器1#触点67互为冗余备用；自启动控制继电器2#触点72与自启动延时控制继电器2#触点76互为冗余备用。

其中市电检测装置52与ATS输出检测装置53互为冗余备用；市电输入开关25与电源车输入开关26互为冗余备用；1#ATS31与2#ATS32互为冗余备用；1#ATS输出断路器35与2#ATS输出断路器36互为冗余备用；1#UPS 39与2#UPS 40互为冗余备用；1#UPS输出断路器46与2#UPS输出断路器47互为冗余备用。

1#UPS 39中控制器通讯口通过通讯电缆与2#UPS 40中控制器通讯口，用于1#UPS39与2#UPS 40并机通讯。

铜排输入输出装置13由市电接入连接铜排21、电源车接入连接器铜排24、UPS输出连接铜排48等并辅助固定安装及绝缘防护等装置组成；主要应用于在连接器输入输出装置出现故障的状态下作为冗余备用连接使用；市电接入连接铜排21通过电缆与市电输入开关25连接；电源车接入连接器铜排24通过电缆与电源车输入开关26连接；UPS输出连接铜排48通过电缆与1#UPS输出断路器46连接。

连接器输入输出装置14由市电接入连接器插座22、电源车接入连接器插座23、UPS输出连接器插座49等并辅助固定安装及绝缘防护等装置组成，主要应用于输入输出连接使用；市电接入连接器插座22通过电缆与市电输入开关25连接；电源车接入连接器插座23通过电缆与电源车输入开关26连接；UPS输出连接器插座49通过电缆与1#UPS输出断路器46连接。

以上所述铜排输入输出装置与连接器输入输出装置互为冗余备用。

电缆9由1#市电输入电缆 16、2#市电输入电缆 17、1#电源车输入电缆 18、2#电源车输入电缆 19、1#UPS输出电缆 78、2#UPS输出电缆 79等组成；1#市电输入电缆 16、2#电源车输入电缆 19、1#UPS输出电缆 78结构形式一样，电缆两端分别连接一个连接铜端子15；2#市电输入电缆 17、1#电源车输入电缆 18、2#UPS输出电缆 79结构形式一样，一端连接连接铜端子15，另外一端连接连接器插头20；以上连接电缆互为冗余备用。

本发明提供的一种双冗余UPS电源车的控制方法，包括如下步骤：

步骤a，市电和电源车电源分别通过第一路铜排输入输出装置或连接器输入输出装置接入后，分别通过市电输入开关、1#ATS、1#ATS输出断路器、1#UPS、1#UPS输出断路器并通过铜排输入输出装置、连接器输入输出装置输出到负载；第二路2#ATS、2#ATS输出断路器、2#UPS、2#UPS输出断路器作为冗余备份并联到第一路，两路共用UPS蓄电池开关、UPS蓄电池；

步骤b1，当市电输入出现故障时，市电检测装置输入通过自启动控制继电器输出自启动控制信号给电源车，启动电源车并自动合闸输出电源，同时通过市电故障指示灯给出市电故障报警；

步骤b2，当市电输入出现故障时，1#ATS也出现故障，ATS输出检测装置通过自启动延时控制继电器输出自启动控制信号给电源车，启动电源车并自动合闸输出电源，2#ATS自动切换到备用供电，由2#ATS给负载供电，同时通过1#ATS故障指示灯给出1#ATS故障报警；自启动延时控制继电器的延时时间要大于发电机组的自启动及合闸时间。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种双冗余UPS电源车，包括底盘、车厢、控制柜、蓄电池和连接器输入输出装置、1#ATS和1#UPS；其中，1#ATS主用接入端连接市电接入连接器，1#ATS备用接入端连接电源车接入连接器，1#ATS输出端连接1#UPS的1#UPS输入端，1#UPS蓄电池接入端连接蓄电池，1#UPS输出端连接1#UPS输出断路器；

其特征在于：还包括2#ATS和2#UPS，所述2#ATS的2#ATS备用接入端与1#ATS备用接入端连接，2#ATS主用接入端与1#ATS输出端连接，2#ATS输出端连接2#UPS输入端，2#UPS蓄电池接入端连接蓄电池，2#UPS输出端连接UPS输出连接器。

2.根据权利要求1所述的一种双冗余UPS电源车，其特征在于：还包括市电检测装置、ATS输出检测装置、自启动控制继电器、自启动延时控制继电器、自启动信号控制器、市电故障指示灯、1#ATS故障指示灯、控制电源和地线；

其中，1#ATS主用接入端通过连接导体与市电检测装置输入连接，用于市电状态检测，检测断电或缺相状态；1#ATS输出端通过连接导体与ATS输出检测装置输入连接，用于1#ATS输出状态检测，检测断电或缺相状态；市电检测装置1#输出、ATS输出检测装置1#输出、自启动控制继电器1#触点上连接端、自启动延时控制继电器1#触点上连接端连接在一起并与控制电源连接；自启动控制继电器、自启动延时控制继电器、市电故障指示灯、1#ATS故障指示灯的负极连接在一起与地线连接；市电检测装置2#输出与自启动控制继电器正极连接；ATS输出检测装置2#输出与自启动延时控制继电器正极连接；自启动控制继电器1#触点下连接端与市电故障指示灯正极连接；自启动延时控制继电器1#触点下连接端与1#ATS故障指示灯正极连接；自启动控制继电器2#触点上连接端与自启动延时控制继电器2#触点上连接端连接后与自启动信号控制器接入1#端连接；自启动控制继电器2#触点下连接端与自启动延时控制继电器2#触点下连接端连接后与自启动信号控制器接入2#端连接。

3.根据权利要求2所述的一种双冗余UPS电源车，其特征在于：还包括铜排输入输出装置，用于在连接器输入输出装置出现故障的状态下作为冗余备用连接使用；铜排输入输出装置包括市电接入连接铜排、电源车接入连接器铜排、UPS输出连接铜排；

市电接入连接铜排通过电缆与市电输入开关连接；电源车接入连接器铜排通过电缆与电源车输入开关连接；UPS输出连接铜排通过电缆与1#UPS输出断路器连接。

4.根据权利要求3所述的一种双冗余UPS电源车，其特征在于：所述1#ATS主用接入端上连接有市电输入开关，1#ATS备用接入端上连接有电源车输入开关；

所述连接器输入输出装置包括市电接入连接器插座、电源车接入连接器插座、UPS输出连接器插座，市电接入连接器插座通过电缆与市电输入开关连接；电源车接入连接器插座通过电缆与电源车输入开关连接；UPS输出连接器插座通过电缆与1#UPS输出断路器连接。

5.一种双冗余UPS电源车的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤a，市电和电源车电源分别通过第一路铜排输入输出装置或连接器输入输出装置接入后，分别通过市电输入开关、1#ATS、1#ATS输出断路器、1#UPS、1#UPS输出断路器并通过铜排输入输出装置、连接器输入输出装置输出到负载；第二路2#ATS、2#ATS输出断路器、2#UPS、2#UPS输出断路器作为冗余备份并联到第一路，两路共用UPS蓄电池开关、UPS蓄电池；

步骤b1，当市电输入出现故障时，市电检测装置输入通过自启动控制继电器输出自启动控制信号给电源车，启动电源车并自动合闸输出电源，同时通过市电故障指示灯给出市电故障报警；

步骤b2，当市电输入出现故障时，1#ATS也出现故障，ATS输出检测装置通过自启动延时控制继电器输出自启动控制信号给电源车，启动电源车并自动合闸输出电源，2#ATS自动切换到备用供电，由2#ATS给负载供电，同时通过1#ATS故障指示灯给出1#ATS故障报警；自启动延时控制继电器的延时时间要大于发电机组的自启动及合闸时间。