CN113394876A - 一种基于负载短路的ups供电方法、系统及ups - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于负载短路的UPS供电方法、系统及UPS。UPS同时为多路负载供电，包括包含第一输出继电器的主供电支路、与主供电支路并联的旁路SCR及与旁路SCR并联的第二输出继电器。主供电支路的供电输出端与每路负载之间均设有空气开关。本申请在多路负载中出现短路的目标负载时，控制第一输出继电器断开；判断目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内；若是，则控制旁路SCR导通，同时控制第二输出继电器吸合，以为多路负载继续供电的同时冲开与目标负载连接的空开。可见，本申请既能保护短路的负载，又能为其它负载继续供电。

Description

一种基于负载短路的UPS供电方法、系统及UPS

技术领域

本发明涉及不间断电源供电领域，特别是涉及一种基于负载短路的UPS供电方法、系统及UPS。

背景技术

随着各用电设备对电源稳定性要求越来越高，UPS(Uninterruptible PowerSupply，不间断电源)应用越来越广泛。请参照图1，图1为现有技术中的一种UPS的结构示意图。UPS的供电原理为：当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供给负载使用，此时UPS相当于一台交流式电稳压器，与此同时，UPS还利用市电的电能为内部的电池充电；当市电中断时，UPS立即导通电池SCR(Silicon Controlled Rectifier，可控硅)，以将电池的直流电逆变后供给负载继续使用，从而维持负载的正常工作。

在UPS工作过程中，UPS的负载可能会出现短路情况，目前通常设计的负载保护方式为：在UPS的负载出现短路情况时，UPS断开输出继电器停止供电，以起到负载保护作用。但是，若UPS的输出端连接的是多路负载，而短路的可能只是其中一路或几路负载，并非全部负载短路，此情况下UPS停止供电虽保护了短路的负载，但也影响了其它未短路的负载的正常工作，供电效果较差。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于负载短路的UPS供电方法、系统及UPS，既能保护短路的负载，又能为其它负载继续供电。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于负载短路的UPS供电方法，应用于同时为多路负载供电的UPS，所述UPS包括包含第一输出继电器的主供电支路、与所述主供电支路并联的旁路SCR及与所述旁路SCR并联的第二输出继电器，所述主供电支路的供电输出端与每路所述负载之间均设有空气开关；所述基于负载短路的UPS供电方法包括：

在所述多路负载中出现短路的目标负载时，控制所述第一输出继电器断开；

判断所述目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内；

若是，则控制所述旁路SCR导通，同时控制所述第二输出继电器吸合，以为所述多路负载继续供电的同时冲开与所述目标负载连接的空气开关。

优选地，判断所述目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内；若是，则控制所述旁路SCR导通，同时控制所述第二输出继电器吸合的过程，包括：

预先根据继电器型号与吸合时间的对应关系，确定所述第二输出继电器的目标吸合时间；

获取所述目标负载对应的供电交流信号预到达电压过零点的过零时刻，并将所述过零时刻减去所述目标吸合时间，得到所述第二输出继电器的吸合时刻；

判断所述供电交流信号是否到达所述吸合时刻对应的信号位置；

若是，则控制所述旁路SCR导通，同时控制所述第二输出继电器吸合。

优选地，所述基于负载短路的UPS供电方法还包括：

按照预设采样频率对所述供电交流信号进行采样，并对采样次数进行计数，且判断采样的所述供电交流信号是否处于电压过零点；

若是，则将所述采样次数的计数值清零并重新计数；

则获取所述目标负载对应的供电交流信号预到达电压过零点的过零时刻，并将所述过零时刻减去所述目标吸合时间，得到所述第二输出继电器的吸合时刻的过程，包括：

将所述预设采样频率除以所述供电交流信号的频率，得到所述供电交流信号的周期计数值；

根据所述供电交流信号的频率得到所述供电交流信号的周期，并将所述目标吸合时间除以所述供电交流信号的周期后再乘以所述周期计数值，取整得到所述目标吸合时间对应的目标计数值；

将所述周期计数值除以2后再减去所述目标计数值，得到所述第二输出继电器的吸合时刻对应的吸合计数值。

优选地，判断所述供电交流信号是否到达所述吸合时刻对应的信号位置的过程，包括：

判断所述供电交流信号对应的采样计数值是否等于所述吸合计数值；

若是，则确定所述供电交流信号到达所述吸合时刻对应的信号位置；

若否，则确定所述供电交流信号未到达所述吸合时刻对应的信号位置。

优选地，所述第二输出继电器的触点已接触好的判断过程，包括：

从控制所述第二输出继电器吸合时开始计时，判断计时时间是否到达预设继电器动作时间；

若是，则确定所述第二输出继电器的触点已接触好。

优选地，当所述UPS为三相UPS时，所述第一输出继电器和所述第二输出继电器均为三相继电器，所述旁路SCR为三相SCR；其中，所述三相继电器和所述三相SCR的A、B、C三相同时控制。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种基于负载短路的UPS供电系统，应用于同时为多路负载供电的UPS，所述UPS包括包含第一输出继电器的主供电支路、与所述主供电支路并联的旁路SCR及与所述旁路SCR并联的第二输出继电器，所述主供电支路的供电输出端与每路所述负载之间均设有空气开关；所述基于负载短路的UPS供电系统包括：

第一开关控制模块，用于在所述多路负载中出现短路的目标负载时，控制所述第一输出继电器断开；

过零点判断模块，用于判断所述目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内；若是，则执行第二开关控制模块；

第二开关控制模块，用于控制所述旁路SCR导通，同时控制所述第二输出继电器吸合，以为所述多路负载继续供电的同时冲开与所述目标负载连接的空气开关。

优选地，所述过零点判断模块具体用于预先根据继电器型号与吸合时间的对应关系，确定所述第二输出继电器的目标吸合时间；获取所述目标负载对应的供电交流信号预到达电压过零点的过零时刻，并将所述过零时刻减去所述目标吸合时间，得到所述第二输出继电器的吸合时刻；判断所述供电交流信号是否到达所述吸合时刻对应的信号位置；若是，则执行第二开关控制模块。

优选地，所述基于负载短路的UPS供电系统还包括：

交流电采样模块，用于按照预设采样频率对所述供电交流信号进行采样，并对采样次数进行计数；

采样判断模块，用于判断采样的所述供电交流信号是否处于电压过零点；若是，则执行计数清零模块；

计数清零模块，用于将所述采样次数的计数值清零，以重新执行对采样次数进行计数的步骤；

则所述过零点判断模块具体用于预先根据继电器型号与吸合时间的对应关系，确定所述第二输出继电器的目标吸合时间；将所述预设采样频率除以所述供电交流信号的频率，得到所述供电交流信号的周期计数值；根据所述供电交流信号的频率得到所述供电交流信号的周期，并将所述目标吸合时间除以所述供电交流信号的周期后再乘以所述周期计数值，取整得到所述目标吸合时间对应的目标计数值；将所述周期计数值除以2后再减去所述目标计数值，得到所述第二输出继电器的吸合时刻对应的吸合计数值；判断所述供电交流信号对应的采样计数值是否等于所述吸合计数值；若是，则执行第二开关控制模块。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种UPS，包括：

包含第一输出继电器、且供电输出端与多路负载连接的主供电支路；其中，所述供电输出端与每路所述负载之间均设有空气开关；

与所述主供电支路并联的旁路SCR；

与所述旁路SCR并联的第二输出继电器；

分别与所述第一输出继电器、所述旁路SCR及所述第二输出继电器的控制端连接的控制器，用于在执行自身所存储的计算机程序时实现上述任一种基于负载短路的UPS供电方法的步骤。

本发明提供了一种基于负载短路的UPS供电方法，应用于同时为多路负载供电的UPS，UPS包括包含第一输出继电器的主供电支路、与主供电支路并联的旁路SCR及与旁路SCR并联的第二输出继电器，主供电支路的供电输出端与每路负载之间均设有空气开关。本申请在多路负载中出现短路的目标负载时，控制第一输出继电器断开，以停止主供电支路为多路负载供电，这是因为主供电支路经过一系列处理输出的交流电不足以冲开与目标负载连接的空气开关；在目标负载对应的供电交流信号处于设定的电压过零点范围内时，控制旁路SCR导通，同时控制第二输出继电器吸合，因为旁路SCR的导通速度快于第二输出继电器吸合速度，所以先由旁路SCR所在的支路继续为多路负载供电，以缩短掉电时间，供电效果较好，且旁路SCR所在的支路可提供一个较大的电流，加上目标负载因短路自身流经的电流本身就大，从而便于冲开与目标负载连接的空气开关，起到保护短路的负载的作用。

本发明还提供了一种基于负载短路的UPS供电系统及UPS，与上述供电方法具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种UPS的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于负载短路的UPS供电方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种UPS的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种旁路SCR和第二输出继电器的开通控制原理图；

图5为本发明实施例提供的一种基于负载短路的UPS供电系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种基于负载短路的UPS供电方法、系统及UPS，既能保护短路的负载，又能为其它负载继续供电。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参照图2及图3，图2为本发明实施例提供的一种基于负载短路的UPS供电方法的流程图；图3为本发明实施例提供的一种UPS的结构示意图。

该基于负载短路的UPS供电方法应用于同时为多路负载供电的UPS。UPS包括包含第一输出继电器RLY1的主供电支路1、与主供电支路1并联的旁路SCR 2及与旁路SCR 2并联的第二输出继电器RLY2(旁路还可串入旁路输入空开)，主供电支路1的供电输出端(即图3所示的交流输出对应的端口)与每路负载之间均设有空气开关(简称空开)。基于此，基于负载短路的UPS供电方法包括：

步骤S1：在多路负载中出现短路的目标负载时，控制第一输出继电器RLY1断开。

具体地，在市电输入正常且多路负载均未出现短路时，本申请通过UPS的主供电支路1将市电稳压后供给多路负载使用(此情况下主供电支路1上的第一输出继电器RLY1处于导通状态)。在市电输入正常且多路负载中出现短路的负载(称为目标负载)时，控制主供电支路1上的第一输出继电器RLY1断开，以停止主供电支路1为多路负载供电(同时可关闭逆变使能)，这是因为主供电支路1经过如图3所示的一系列处理后输出的交流电不足以冲开(即断开)与短路的目标负载连接的空气开关(空气开关在自身流经的电流超过额定电流且持续超过额定电流的时间大于一定时间阈值后会自动断开，必须重新合闸后才能工作)，即主供电支路1继续供电无法起到保护短路的负载的作用。

步骤S2：判断目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内；若是，则执行步骤S3。步骤S3：控制旁路SCR 2导通，同时控制第二输出继电器RLY2吸合，以为多路负载继续供电的同时冲开与目标负载连接的空气开关。

具体地，在市电输入正常且多路负载中出现短路的目标负载时，本申请可将UPS从主供电支路1供电转为旁路供电，旁路上没有主供电支路1的处理环节，使得旁路所在的支路可提供一个较大的电流，加上目标负载因短路自身流经的电流本身就大，从而便于冲开与目标负载连接的空气开关，起到保护短路的目标负载的作用。

在本实施例中，旁路切换采用的是第二输出继电器RLY2，考虑到从控制第二输出继电器RLY2吸合到第二输出继电器RLY2完全吸合需要耗费一段时间，则第一输出继电器RLY1断开到第二输出继电器RLY2完全吸合所耗费的时间较长，导致多路负载掉电时间较长，所以本申请在旁路上还设置与第二输出继电器RLY2并联的旁路SCR 2(旁路SCR 2可由1个SCR串接一个电阻组成)，旁路SCR 2的导通速度快于第二输出继电器RLY2吸合速度，所以本申请在同时控制旁路SCR 2和第二输出继电器RLY2开通时，先由旁路SCR 2所在的支路继续为多路负载供电，以缩短掉电时间，基本对后续负载造不成影响，且可先于第二输出继电器RLY2为短路的目标负载提供较大的电流(电流大小由旁路SCR 2串的电阻决定)，不仅可冲开大部分小空开，也可为大空开缩短冲开时间(大空开的空开容量＞小空开的空开容量)。待第二输出继电器RLY2的触点已接触好后，再控制旁路SCR 2断开，由第二输出继电器RLY2代替旁路SCR 2继续为多路负载供电。之所以在第二输出继电器RLY2的触点已接触好后控制旁路SCR 2断开，是因为第二输出继电器RLY2的维持损耗低于旁路SCR 2的维持损耗，用第二输出继电器RLY2代替旁路SCR 2有助于降低电路损耗。

与此同时，考虑到第二输出继电器RLY2切换时无法承受过大的电流，过高的峰值电流会导致第二输出继电器RLY2触点拉弧、发热、粘死，而在多路负载中出现短路的目标负载时，短路电流过高且大电流持续时间过长，第二输出继电器RLY2在此情况下切换时可直接粘死(经试验UPS输出串20A的C型空开进行短路试验，100A的继电器大概率粘死，尤其短路峰值电流超过2kA，继电器触点直接粘死)，所以本申请采用的技术手段为：判断目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内，只有目标负载对应的供电交流信号处于设定的电压过零点范围内时，才去控制旁路SCR 2导通，同时控制第二输出继电器RLY2吸合，以使第二输出继电器RLY2的吸合时刻接近电压过零点，减小第二输出继电器RLY2吸合时电流(第二输出继电器RLY2真正吸合的时刻越接近电压过零点的过零时刻，吸合电流越小)，以保护第二输出继电器RLY2不受损。基于此，经实验可知：经过控过零处理，40A(额定工作电流)的继电器可冲开63A(额定工作电流)空开，继电器触点基本不粘死；100A的继电器可冲开100A空开(空开的额定工作电流越大，冲开所需的电流要越大且大电流所需持续的时间要越长)，继电器触点基本不粘死。

本发明提供了一种基于负载短路的UPS供电方法，应用于同时为多路负载供电的UPS，UPS包括包含第一输出继电器的主供电支路、与主供电支路并联的旁路SCR及与旁路SCR并联的第二输出继电器，主供电支路的供电输出端与每路负载之间均设有空气开关。本申请在多路负载中出现短路的目标负载时，控制第一输出继电器断开，以停止主供电支路为多路负载供电，这是因为主供电支路经过一系列处理输出的交流电不足以冲开与目标负载连接的空气开关；在目标负载对应的供电交流信号处于设定的电压过零点范围内时，控制旁路SCR导通，同时控制第二输出继电器吸合，因为旁路SCR的导通速度快于第二输出继电器吸合速度，所以先由旁路SCR所在的支路继续为多路负载供电，以缩短掉电时间，供电效果较好，且旁路SCR所在的支路可提供一个较大的电流，加上目标负载因短路自身流经的电流本身就大，从而便于冲开与目标负载连接的空气开关，起到保护短路的负载的作用；在第二输出继电器的触点已接触好后控制旁路SCR断开，这是因为第二输出继电器的维持损耗低于旁路SCR的维持损耗，用第二输出继电器代替旁路SCR有助于降低电路损耗。

在上述实施例的基础上：

作为一种可选的实施例，判断目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内；若是，则控制旁路SCR 2导通，同时控制第二输出继电器RLY2吸合的过程，包括：

预先根据继电器型号与吸合时间的对应关系，确定第二输出继电器RLY2的目标吸合时间；

获取目标负载对应的供电交流信号预到达电压过零点的过零时刻，并将过零时刻减去目标吸合时间，得到第二输出继电器RLY2的吸合时刻；

判断供电交流信号是否到达吸合时刻对应的信号位置；

若是，则控制旁路SCR 2导通，同时控制第二输出继电器RLY2吸合。

具体地，考虑到第二输出继电器RLY2真正吸合的时刻越接近电压过零点的过零时刻，吸合电流越小，最优的是第二输出继电器RLY2正好在电压过零点完全吸合，所以本申请中判断目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内；若是，则控制旁路SCR 2导通，同时控制第二输出继电器RLY2吸合的过程具体为：判断目标负载对应的供电交流信号是否到达设定在电压过零点之前的信号位置；若是，则控制旁路SCR 2导通，同时控制第二输出继电器RLY2吸合，以使第二输出继电器RLY2在电压过零点完全吸合。也就是说，设定在电压过零点之前的信号位置对应的时刻为第二输出继电器RLY2的吸合时刻。

更具体地，本申请确定第二输出继电器RLY2的吸合时刻的原理具体为：考虑到不同型号的继电器所对应的吸合时间一般不同，所以本申请可提前通过实验测得不同型号的继电器所对应的吸合时间，得到继电器型号与吸合时间的对应关系，并根据继电器型号与吸合时间的对应关系，确定第二输出继电器RLY2的吸合时间(称为目标吸合时间)。可以理解的是，根据电压过零点的过零时刻和第二输出继电器RLY2的目标吸合时间，可推算出应该控制第二输出继电器RLY2吸合的时刻，具体是电压过零点的过零时刻减去第二输出继电器RLY2的目标吸合时间，就是第二输出继电器RLY2的吸合时刻，从而使得第二输出继电器RLY2正好在电压过零点完全吸合(允许存在一定偏差)。

基于此，本申请获取目标负载对应的供电交流信号预到达电压过零点的过零时刻，并将电压过零点的过零时刻减去第二输出继电器RLY2的目标吸合时间，得到第二输出继电器RLY2的吸合时刻，然后判断目标负载对应的供电交流信号是否到达第二输出继电器RLY2的吸合时刻对应的信号位置；若是，则控制旁路SCR 2导通，同时控制第二输出继电器RLY2吸合。

比如，若第二输出继电器RLY2的目标吸合时间为4ms，如图4所示，在电压过零点的过零时刻的前4ms控制旁路SCR 2导通，同时控制第二输出继电器RLY2吸合(图4中RLY表示第二输出继电器RLY2的驱动信号，SCR表示旁路SCR 2的驱动信号)。

作为一种可选的实施例，基于负载短路的UPS供电方法还包括：

按照预设采样频率对供电交流信号进行采样，并对采样次数进行计数，且判断采样的供电交流信号是否处于电压过零点；

若是，则将采样次数的计数值清零并重新计数；

则获取目标负载对应的供电交流信号预到达电压过零点的过零时刻，并将过零时刻减去目标吸合时间，得到第二输出继电器RLY2的吸合时刻的过程，包括：

将预设采样频率除以供电交流信号的频率，得到供电交流信号的周期计数值；

根据供电交流信号的频率得到供电交流信号的周期，并将目标吸合时间除以供电交流信号的周期后再乘以周期计数值，取整得到目标吸合时间对应的目标计数值；

将周期计数值除以2后再减去目标计数值，得到第二输出继电器RLY2的吸合时刻对应的吸合计数值。

进一步地，本申请在UPS供电过程中，均按照预设采样频率对供电交流信号进行采样，并采用计数器对供电交流信号的采样次数进行计数，然后判断采样的供电交流信号是否处于电压过零点，若处于电压过零点，则将供电交流信号的采样次数的计数值清零，并重新计数。由于供电交流信号每半个周期一次过零，所以供电交流信号每过半个周期，本申请便重新对供电交流信号的采样次数进行计数。

基于此，本申请确定第二输出继电器RLY2的吸合时刻的原理具体为：预先根据继电器型号与吸合时间的对应关系，确定第二输出继电器RLY2的目标吸合时间。将预设采样频率除以供电交流信号的频率，得到供电交流信号的周期计数值。根据供电交流信号的频率得到供电交流信号的周期，然后将第二输出继电器RLY2的目标吸合时间除以供电交流信号的周期后再乘以供电交流信号的周期计数值，取整得到第二输出继电器RLY2的目标吸合时间对应的目标计数值。将供电交流信号的周期计数值除以2后再减去目标吸合时间对应的目标计数值，得到第二输出继电器RLY2的吸合时刻对应的吸合计数值。

比如，若第二输出继电器RLY2的目标吸合时间为4ms，采样频率为19200HZ，供电交流信号的频率为工频(50HZ)，则将工频周期细化，转换成多个计数值，精度可达到52us：供电交流信号的周期计数值＝采样频率/工频＝384。4ms转换为计数值：4ms对应的目标计数值＝(4ms/(1000/工频)*周期计数值≈77(取整)，可根据实际情况在这个数值范围适当调整。因此，电压过零点前4ms的时刻(第二输出继电器RLY2的吸合时刻)对应的吸合计数值＝周期计数值/2－4ms对应的目标计数值。

作为一种可选的实施例，判断供电交流信号是否到达吸合时刻对应的信号位置的过程，包括：

判断供电交流信号对应的采样计数值是否等于吸合计数值；

若是，则确定供电交流信号到达吸合时刻对应的信号位置；

若否，则确定供电交流信号未到达吸合时刻对应的信号位置。

具体地，本申请基于第二输出继电器RLY2的吸合时刻对应的吸合计数值，在多路负载中出现短路的目标负载时，可通过判断为目标负载供电的供电交流信号对应的采样计数值是否等于吸合计数值，来判断供电交流信号是否到达第二输出继电器RLY2的吸合时刻对应的信号位置。可以理解的是，若供电交流信号对应的采样计数值等于吸合计数值，则供电交流信号正处在第二输出继电器RLY2的吸合时刻对应的信号位置；若供电交流信号对应的采样计数值不等于吸合计数值，则供电交流信号没有处在第二输出继电器RLY2的吸合时刻对应的信号位置。

作为一种可选的实施例，第二输出继电器RLY2的触点已接触好的判断过程，包括：

从控制第二输出继电器RLY2吸合时开始计时，判断计时时间是否到达预设继电器动作时间；

若是，则确定第二输出继电器RLY2的触点已接触好。

具体地，本申请确定第二输出继电器RLY2的触点接触好的原理为：从控制第二输出继电器RLY2吸合时开始计时，判断计时时间是否到达预设继电器动作时间(继电器固有的动作时间，如11ms)；若到达预设继电器动作时间，则确定第二输出继电器RLY2的触点已接触好；若未到达预设继电器动作时间，则确定第二输出继电器RLY2的触点还未接触好。

作为一种可选的实施例，当UPS为三相UPS时，第一输出继电器RLY1和第二输出继电器RLY2均为三相继电器，旁路SCR 2为三相SCR；其中，三相继电器和三相SCR的A、B、C三相同时控制。

具体地，本申请的基于负载短路的UPS供电方法可应用于单相UPS，也可应用于三相UPS，三相UPS的各相供电方法均按照上述基于负载短路的UPS供电方法进行实现。

当UPS为三相UPS时，第一输出继电器RLY1和第二输出继电器RLY2均为三相继电器，旁路SCR 2为三相SCR。基于三相继电器和三相SCR的A、B、C三相同时控制，则某一相短路时，依据的是短路的这一相对应的吸合时刻控制三相继电器和三相SCR进入切换；多相短路时，依据的是短路的这些相对应的吸合时刻中最早的吸合时刻控制三相继电器和三相SCR进入切换。

请参照图5，图5为本发明实施例提供的一种基于负载短路的UPS供电系统的结构示意图。

该基于负载短路的UPS供电系统应用于同时为多路负载供电的UPS。UPS包括包含第一输出继电器的主供电支路、与主供电支路并联的旁路SCR及与旁路SCR并联的第二输出继电器，主供电支路的供电输出端与每路负载之间均设有空气开关。基于此，基于负载短路的UPS供电系统包括：

第一开关控制模块1，用于在多路负载中出现短路的目标负载时，控制第一输出继电器断开；

过零点判断模块2，用于判断目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内；若是，则执行第二开关控制模块3；

第二开关控制模块3，用于控制旁路SCR导通，同时控制第二输出继电器吸合，以为多路负载继续供电的同时冲开与目标负载连接的空气开关。

作为一种可选的实施例，过零点判断模块2具体用于预先根据继电器型号与吸合时间的对应关系，确定第二输出继电器的目标吸合时间；获取目标负载对应的供电交流信号预到达电压过零点的过零时刻，并将过零时刻减去目标吸合时间，得到第二输出继电器的吸合时刻；判断供电交流信号是否到达吸合时刻对应的信号位置；若是，则执行第二开关控制模块。

作为一种可选的实施例，基于负载短路的UPS供电系统还包括：

交流电采样模块，用于按照预设采样频率对供电交流信号进行采样，并对采样次数进行计数；

采样判断模块，用于判断采样的供电交流信号是否处于电压过零点；若是，则执行计数清零模块；

计数清零模块，用于将采样次数的计数值清零，以重新执行对采样次数进行计数的步骤；

则过零点判断模块2具体用于预先根据继电器型号与吸合时间的对应关系，确定第二输出继电器的目标吸合时间；将预设采样频率除以供电交流信号的频率，得到供电交流信号的周期计数值；根据供电交流信号的频率得到供电交流信号的周期，并将目标吸合时间除以供电交流信号的周期后再乘以周期计数值，取整得到目标吸合时间对应的目标计数值；将周期计数值除以2后再减去目标计数值，得到第二输出继电器的吸合时刻对应的吸合计数值；判断供电交流信号对应的采样计数值是否等于吸合计数值；若是，则执行第二开关控制模块。

本申请提供的供电系统的介绍请参考上述供电方法的实施例，本申请在此不再赘述。

本申请还提供了一种UPS，包括：

包含第一输出继电器、且供电输出端与多路负载连接的主供电支路；其中，供电输出端与每路负载之间均设有空气开关；

与主供电支路并联的旁路SCR；

与旁路SCR并联的第二输出继电器；

分别与第一输出继电器、旁路SCR及第二输出继电器的控制端连接的控制器，用于在执行自身所存储的计算机程序时实现上述任一种基于负载短路的UPS供电方法的步骤。

本申请提供的UPS的介绍请参考上述供电方法的实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于负载短路的UPS供电方法，其特征在于，应用于同时为多路负载供电的UPS，所述UPS包括包含第一输出继电器的主供电支路、与所述主供电支路并联的旁路SCR及与所述旁路SCR并联的第二输出继电器，所述主供电支路的供电输出端与每路所述负载之间均设有空气开关；所述基于负载短路的UPS供电方法包括：

在所述多路负载中出现短路的目标负载时，控制所述第一输出继电器断开；

判断所述目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内；

若是，则控制所述旁路SCR导通，同时控制所述第二输出继电器吸合，以为所述多路负载继续供电的同时冲开与所述目标负载连接的空气开关。

2.如权利要求1所述的基于负载短路的UPS供电方法，其特征在于，判断所述目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内；若是，则控制所述旁路SCR导通，同时控制所述第二输出继电器吸合的过程，包括：

预先根据继电器型号与吸合时间的对应关系，确定所述第二输出继电器的目标吸合时间；

获取所述目标负载对应的供电交流信号预到达电压过零点的过零时刻，并将所述过零时刻减去所述目标吸合时间，得到所述第二输出继电器的吸合时刻；

判断所述供电交流信号是否到达所述吸合时刻对应的信号位置；

若是，则控制所述旁路SCR导通，同时控制所述第二输出继电器吸合。

3.如权利要求2所述的基于负载短路的UPS供电方法，其特征在于，所述基于负载短路的UPS供电方法还包括：

按照预设采样频率对所述供电交流信号进行采样，并对采样次数进行计数，且判断采样的所述供电交流信号是否处于电压过零点；

若是，则将所述采样次数的计数值清零并重新计数；

则获取所述目标负载对应的供电交流信号预到达电压过零点的过零时刻，并将所述过零时刻减去所述目标吸合时间，得到所述第二输出继电器的吸合时刻的过程，包括：

将所述预设采样频率除以所述供电交流信号的频率，得到所述供电交流信号的周期计数值；

根据所述供电交流信号的频率得到所述供电交流信号的周期，并将所述目标吸合时间除以所述供电交流信号的周期后再乘以所述周期计数值，取整得到所述目标吸合时间对应的目标计数值；

将所述周期计数值除以2后再减去所述目标计数值，得到所述第二输出继电器的吸合时刻对应的吸合计数值。

4.如权利要求3所述的基于负载短路的UPS供电方法，其特征在于，判断所述供电交流信号是否到达所述吸合时刻对应的信号位置的过程，包括：

判断所述供电交流信号对应的采样计数值是否等于所述吸合计数值；

若是，则确定所述供电交流信号到达所述吸合时刻对应的信号位置；

若否，则确定所述供电交流信号未到达所述吸合时刻对应的信号位置。

5.如权利要求1所述的基于负载短路的UPS供电方法，其特征在于，所述第二输出继电器的触点已接触好的判断过程，包括：

从控制所述第二输出继电器吸合时开始计时，判断计时时间是否到达预设继电器动作时间；

若是，则确定所述第二输出继电器的触点已接触好。

6.如权利要求1-5任一项所述的基于负载短路的UPS供电方法，其特征在于，当所述UPS为三相UPS时，所述第一输出继电器和所述第二输出继电器均为三相继电器，所述旁路SCR为三相SCR；其中，所述三相继电器和所述三相SCR的A、B、C三相同时控制。

7.一种基于负载短路的UPS供电系统，其特征在于，应用于同时为多路负载供电的UPS，所述UPS包括包含第一输出继电器的主供电支路、与所述主供电支路并联的旁路SCR及与所述旁路SCR并联的第二输出继电器，所述主供电支路的供电输出端与每路所述负载之间均设有空气开关；所述基于负载短路的UPS供电系统包括：

第一开关控制模块，用于在所述多路负载中出现短路的目标负载时，控制所述第一输出继电器断开；

过零点判断模块，用于判断所述目标负载对应的供电交流信号是否处于设定的电压过零点范围内；若是，则执行第二开关控制模块；

第二开关控制模块，用于控制所述旁路SCR导通，同时控制所述第二输出继电器吸合，以为所述多路负载继续供电的同时冲开与所述目标负载连接的空气开关。

8.如权利要求7所述的基于负载短路的UPS供电系统，其特征在于，所述过零点判断模块具体用于预先根据继电器型号与吸合时间的对应关系，确定所述第二输出继电器的目标吸合时间；获取所述目标负载对应的供电交流信号预到达电压过零点的过零时刻，并将所述过零时刻减去所述目标吸合时间，得到所述第二输出继电器的吸合时刻；判断所述供电交流信号是否到达所述吸合时刻对应的信号位置；若是，则执行第二开关控制模块。

9.如权利要求8所述的基于负载短路的UPS供电系统，其特征在于，所述基于负载短路的UPS供电系统还包括：

交流电采样模块，用于按照预设采样频率对所述供电交流信号进行采样，并对采样次数进行计数；

采样判断模块，用于判断采样的所述供电交流信号是否处于电压过零点；若是，则执行计数清零模块；

计数清零模块，用于将所述采样次数的计数值清零，以重新执行对采样次数进行计数的步骤；

则所述过零点判断模块具体用于预先根据继电器型号与吸合时间的对应关系，确定所述第二输出继电器的目标吸合时间；将所述预设采样频率除以所述供电交流信号的频率，得到所述供电交流信号的周期计数值；根据所述供电交流信号的频率得到所述供电交流信号的周期，并将所述目标吸合时间除以所述供电交流信号的周期后再乘以所述周期计数值，取整得到所述目标吸合时间对应的目标计数值；将所述周期计数值除以2后再减去所述目标计数值，得到所述第二输出继电器的吸合时刻对应的吸合计数值；判断所述供电交流信号对应的采样计数值是否等于所述吸合计数值；若是，则执行第二开关控制模块。

10.一种UPS，其特征在于，包括：

包含第一输出继电器、且供电输出端与多路负载连接的主供电支路；其中，所述供电输出端与每路所述负载之间均设有空气开关；

与所述主供电支路并联的旁路SCR；

与所述旁路SCR并联的第二输出继电器；

分别与所述第一输出继电器、所述旁路SCR及所述第二输出继电器的控制端连接的控制器，用于在执行自身所存储的计算机程序时实现如权利要求1-6任一项所述的基于负载短路的UPS供电方法的步骤。

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