CN115149631A - 防泄漏油浸式ups不间断电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，涉及UPS电源领域，主要用于解决UPS不间断电源在恶劣使用环境中使用寿命短的问题。本发明提供的一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，包括整流器、逆变器、自动旁路模块和蓄电池，其特征在于，所述不间断电源还包括密封盒，整流器、逆变器和自动旁路模块设置在密封盒内，整流器和逆变器依次连接，自动旁路模块与整流器和逆变器并联设置，密封盒内充满变压器油，密封盒上设置电力输入输出口和蓄电池接入口，蓄电池由电力输入输出口接入整流器与逆变器之间线路，逆变器输出端由蓄电池接入口引出密封盒，电力输入输出口和蓄电池接入口设置密封装置和漏液检测器，漏液检测器连接报警装置。

Description

防泄漏油浸式UPS不间断电源

技术领域

本发明属于UPS电源领域，具体而言，涉及一种防泄漏油浸式UPS不间断电源。

背景技术

UPS即不间断电源(Uninterruptible Power Supply)，是一种含有储能装置的不间断电源。主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。

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就是一台交流式电稳压器，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。

不间断电源(UPS)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。它主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其他电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。不间断电源广泛应用于：矿山、航天、工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备、应急照明系统、铁路、航运、交通、电厂、变电站、核电站、消防安全报警系统、无线通讯系统、程控交换机、移动通讯、太阳能储存能量转换设备、控制设备及其紧急保护系统、个人计算机等领域。

随着人力资源成本逐步提升，企业经营压力巨大，企业用人难，用工难。在这样的大前提下，自动化技术的应用得到广大企业的认可。企业如果做自动化系统改造，UPS不间断电源是自动化系统不可缺少的重要组成部分。

在许多矿业、化工企业，因为使用环境恶劣，UPS不间断电源的使用寿命都较短，通常只有1～2个月不等，需要对UPS电源不断的进行更换，这极大的提高了生产的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，以解决UPS不间断电源在恶劣使用环境中使用寿命短的问题。

为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，包括整流器、逆变器、自动旁路模块和蓄电池，其特征在于，所述不间断电源还包括密封盒，整流器、逆变器和自动旁路模块设置在密封盒内，整流器和逆变器依次连接，自动旁路模块与整流器和逆变器并联设置，密封盒内充满变压器油，密封盒上设置电力输入输出口和蓄电池接入口，蓄电池由电力输入输出口接入整流器与逆变器之间线路，逆变器输出端由蓄电池接入口引出密封盒，电力输入输出口和蓄电池接入口设置密封装置和漏液检测器，漏液检测器连接报警装置。

进一步的，所述密封盒内设置油泵，油泵的出油口接出油管，油泵的进油口没入变压器油液面以下，密封盒上设置进油管口和出油管口，进油管口出油管口在密封盒外经散热装置由管路连通。

进一步的，所述散热装置为热交换器。

进一步的，所述散热装置为散热器。

进一步的，所述油泵配置冗余设置。

进一步的，所述密封盒内设置温度变送器和控制器，密封盒外部设置控制面板，温度变送器和控制面板与控制器电连接。

进一步的，所述密封盒内设置压力传感器和控制器，密封盒外部设置控制面板，压力传感器和控制面板与控制器电连接。

进一步的，所述密封盒包括盒体和盒盖，盒体和盒盖连接处设密封装置，电力输入输出口、蓄电池接入口、进油管口和出油管口设置在盒盖上。

进一步的，所述报警装置设置在控制面板上。

本发明的有益效果是：

一、本发明将UPS电源内部元件设置在密封盒内，在密封盒中充入变压器油，将UPS电源的元件浸泡在变压器油中，变压器油绝缘、灭弧、稳定性好，变压器油包裹UPS电源的元件，让其与外界环境隔绝，不易受到外界环境的影响，使用稳定，使用寿命长；

二、本发明设置有油泵与散热装置，密封盒内的UPS电源元件工作时放出热量，若长时间使用，温度不断升高，容易将元件烧坏，变压器油导热性好，由变压器油将元件的热量带走，再将密封盒中的变压器油循环泵出进行冷却，避免了内部元件温度过高烧坏元件；

三、本发明机设置有感应装置、控制面板和控制器，可以实现整个设备运行的监控、自动调整、危险报警，出现问题时可以及时发出报警，通知人工进行修正，避免问题没能及时处理而造成问题的扩大化；

四、本发明油泵冗余设置，当一个油泵故障时，冗余配置的油泵介入并承担故障部件的工作，确保系统安全可靠，减少系统的故障时间。

附图说明

图1：本发明的密封盒内三维结构示意图；

图2：现有的UPS电源结构示意图；

图3：本发明的密封盒外观结构示意图；

图4：本发明的三维结构示意图。

附图中标记及相应零部件名称：

1—密封盒，1-1—盒盖，1-1.1—进油管口，1-1.2—电源线口，1-1.3—出油管口，1-1.4—电力输入输出口，1-1.5—蓄电池接入口，1-2—盒体，2—逆变器，3—自动旁路模块，4—油泵，5—出油管，6—整流器，7—温度变送器，8—压力传感器，9—控制器，10—蓄电池，11—散热装置，12—水泵电源。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1所示，为了本发明提供的一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，包括整流器6、逆变器2、自动旁路模块3和蓄电池10，其特征在于，所述不间断电源还包括密封盒1，整流器6、逆变器2和自动旁路模块3设置在密封盒1内，整流器6和逆变器2依次连接，自动旁路模块3与包括整流器6和逆变器2的主路并联设置，密封盒1内充满变压器油，密封盒1上设置电力输入输出口1-1.4和蓄电池接入口1-1.5，蓄电池10由蓄电池接入口1-1.5接入整流器6与逆变器2之间线路，蒸馏器输入端和逆变器2的输出端均由电力输入输出口1-1.4引出密封盒1，电力输入输出口1-1.4和蓄电池接入口1-1.5设置密封装置和漏液检测器，漏液检测器连接报警装置。

具体地，在该示例的实施例中，整流器6和逆变器2依次连接，自动旁路模块3与包括整流器6和逆变器2的主路并联设置，连接整流器6和逆变器2的为主路电路，连接自动旁路模块的为旁路电路；整流器6与逆变器2的连接导线上设置与蓄电池10连接的支路，整流器6的输入端接市电，逆变器2的输出端接负载，整流器6、逆变器2和自动旁路模块3都设置在密封盒1内，密封盒1内充满变压器油，蓄电池10设置在密封盒1外；密封盒1上设置电力输入输出口1-1.4和蓄电池接入口1-1.5，连接导线由蓄电池接入口1-1.5接入至密封盒1内，整流器6的输入端导线和逆变器2的输出端导线由电力输入输出口1-1.4接入密封盒1内，电力输入输出口1-1.4和蓄电池接入口1-1.5设置密封装置和漏液检测器，漏液检测器连接报警装置，密封装置避免变压器油外泄，漏液检测器在变压器油发生泄露的时候及时监测到泄露，并发出信号让报警装置发出警报，提醒人工注意。。

变压器油是石油的一种分馏产物，绝缘作用性能好，变压器油具有比空气高得多的绝缘强度，且不像空气中含有大量水汽；散热作用好，变压器油的比热大，常用作冷却剂；消弧作用，在有断路器和变压器的有载调压开关上，触头切换时会产生电弧。由于变压器油导热性能好，且在电弧的高温作用下能分触了大量气体，产生较大压力，从而提高了介质的灭弧性能，使电弧很快熄灭。而当应用在本申请中，变压器油纯净、稳定、粘度小，凝固点低，将整流器6、逆变器2和自动旁路模块3设置在密封盒1内浸泡在变压器油中，变压器油包裹UPS电源的元件，让其与外界环境隔绝，不易受到外界环境的影响，使用稳定，使用寿命长。

另外，对于本示例性实施例的防泄漏油浸式UPS不间断电源的电路连接如图2所示：

UPS电源的结构示意图，主交流输入端依次连接整流器6和逆变器2，整流器6与逆变器2的连接导线之间设置有与蓄电池10连接的支路，逆变器2输出端接负载；自动旁路模块3与包括整流器6和逆变器2的路径并联设置，连接整流器6和逆变器2的为主路电路，连接自动旁路模块3的为旁路电路。

正常状态下，旁路电路断开，主路电路连通，供给负载的电力通过整流器6和逆变器2，整流器6对蓄电池10进行浮充电以保持电池处于满充状态。当超限或市电停电时，UPS开启蓄电池10放电工作方式，继续为负载供电，UPS将持续运行直到放电时间终止，或在市电恢复正常时回到正常运行方式。当市电恢复正常，提供给负载的电力都经过整流器6和逆变器2，同时整流器6开始给电池进行恢复性充电。而当不间断电源UPS系统内部故障或是负载电流瞬变电流尖峰(冲击电流或故障电流)或是人为停止逆变器2时，逆变器2停止，负载可以无间断地切换到自动旁路模块3，主路电路断开，旁路电路连通，引起旁路运行，继续为负载供电。也就是说，旁路电路的作用是解决逆变器2各种原因停止时的负载无法正常运行问题。

实施例二：

在实施例一的基础上，密封盒1内设置油泵4，油泵4的出油口接出油管，油泵4的进油口没入变压器油液面以下，密封盒1上设置进油管口1-1.1和出油管口1-1.3，进油管口1-1.1出油管口1-1.3在密封盒1外经散热装置11由管路连通。

具体地，在该示例的实施例中，密封盒1包括箱盖和箱体，整流器6、逆变器2、自动旁路模块3固定在箱体底部，避免在搬运的时候电路原件在密封盒1内发生位置移动；密封盒1底设置油泵4，密封盖上设置进油管口1-1.1和出油管口1-1.3，油泵4出油端连接管道经密封盖上的出油管口1-1.3伸出密封盒1，伸出密封盒1的管道连接散热装置11再接入进油管口1-1.1，变压器油由箱底被抽出，冷却后由箱顶流入，以确保整个密封盒1内的变压油充分流动，避免出现散热不均匀。散热装置11可以选择热交换器，常有的热交换器有板式换热器、管式换热器等，在工业应用环境中，企业一般配置有凉水塔，采用板式换热器或管式换热器，利用凉水塔的凉水对流经热交换器的变压器油进行水冷，使用油-水冷却方式进行换热，换热效率高，稳定性好，易于接入；也可以使用散热器，常用的翅片散热器，管内走油，翅片通过环境空气进行散热。油泵4由油泵电源12供给电力。

实施例三：

在实施例一或实施例二的基础上，油泵4配置冗余设置。

具体地，在该示例的实施例中，除油泵4以外设置一个冗余油泵，冗余油泵设置在密封盒1内，与密封盒1底部固定连接，冗余油泵出油端连接管道与油泵4出油端的管道在密封盒1内连通，避免了密封盒1上多设置一个出油管口1-1.3，增加漏油风险，冗余油泵在密封盒1外与油泵4共用一套管道和散热装置11，节约成本，冗余油泵出油端设置止逆阀，防止变压器油逆流。

冗余油泵也可以像油泵4一样设置单独的油路和散热装置11，两套油泵4系统相对独立，稳定性更高。

冗余油泵还可以设置在密封盒1外部，冗余油泵进油端由管道引入密封盒1内部，有利节约密封盒1内部空间。

实施例四：

在实施例三的基础上，密封盒1内设置压力传感器8和\或温度变送器7、控制面板13(在外部)和控制器9。

具体地，在该示例的实施例中，压力传感器8、温度变送器7和控制器9固定设置在密封盒1内，避免元件之间发生位移。压力传感器8和温度变送器7，可以只设置一个，也可以两个都设置。当只设置温度变送器7时，密封盒1内的变压器油温度升高，温度变送器7可以及时感受到温度的变化并及时发出反馈信号；当只设置压力传感器8时，由于变压油膨胀系数较大，温度升高引起体积变化大，当密封盒1内的变压油温度升高，变压油体积增大，密封盒1内的压力增大，压力传感器8可以及时感受到压力的变化并及时发出反馈信号；当温度变送器7和压力传感器8同时安装，可以使得反馈更加灵敏。控制面板13设置在盒盖1-1上，方便查看。温度变送器7、冗余油泵以及控制面板13与控制器9电连接，温度变送器7用于感受密封盒1内的温度变化。正常状态下，密封盒1内液压油温度低于设定值范围最低值，温度变送器7发送给控制器9信号1，控制器9接收到信号1，向控制面板13发送控制信号1`，控制面板13上温度显示正常(温度显示灯亮绿色)；当密封盒1内变压器油温度升高，在设定值范围内，温度变送器7向控制器9发送信号2，控制器9接收到信号2向控制面板13和冗余油泵同时发出控制信号2`，控制面板13上显示温度异常(温度显示灯亮黄色)，冗余油泵收到信号启动开始工作。当密封盒1内的温度降低，低于设定值范围的最低值，温度变送器7发送给控制器9信号1，控制器9接收到信号1，向控制器9发送控制信号1`，控制面板13上温度显示正常，冗余油泵不再接收到控制信号，停止工作。当温度持续上升，超过设定值范围的最高值，温度变送器7发送给控制器9信号3，控制器9接收到信号3，向主路电路、旁路电路、冗余油泵和控制面板13发出信号3`，控制面板13显示温度过高(温度显示灯亮红色)，主路电路断开，旁路电路连通，由自动旁路模块3继续供电工作，冗余油泵工作，由于自动旁路模块3不生发交流电直流电的相互转换，产生的热量及少，在油泵4和冗余油泵同时工作的情况下，温度可以快速的降下来。

正常状态下，密封盒1内液压油压力低于设定值范围最低值，压力传感器8发送给控制器9信号4，控制器9接收到信号4，向控制面板13发送控制信号4`，控制面板13上压力显示正常(压力显示灯亮绿色)；当密封盒1内变压器油压力升高，在设定值范围内，压力传感器8向控制器9发送信号5，控制器9接收到信号5向控制面板13和冗余油泵同时发出控制信号5`，控制面板13上显示压力异常(压力显示灯亮黄色)，冗余油泵收到信号启动开始工作。当密封盒1内的压力降低，低于设定值范围的最低值，压力传感器8发送给控制器9信号4，控制器9接收到信号4，向控制器9发送控制信号4`，控制面板13上压力显示正常，冗余油泵不再接收到控制信号，停止工作。当压力持续上升，超过设定值范围的最高值，压力传感器8发送给控制器9信号6，控制器9接收到信号6，向主路电路、旁路电路、冗余油泵和控制面板13发出信号6`，控制面板13显示压力过高(压力显示灯亮红色)，主路电路断开，旁路电路连通，由自动旁路模块3继续供电工作，冗余油泵工作。自动旁路模块3为旁路开关，可以为自动开关，也可以为手动开关，当主路电路工作时，旁路开关断开；当主路电路断开时，旁路开关闭合，市电经旁路与负载连通。

实施例五：

在实施例四的基础上，报警装置设置在控制面板13上。

具体地，在该示例的实施例中，报警装置为报警灯，报警灯设置在控制面板13上，当接收到漏液检测器检测到的漏油的信号时，报警灯闪烁，及时提醒人工注意，对密封位置处进行检查。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，包括整流器(6)、逆变器(2)、自动旁路模块(3)和蓄电池(10)，其特征在于，所述不间断电源还包括密封盒(1)，整流器(6)、逆变器(2)和自动旁路模块(3)设置在密封盒(1)内，整流器(6)和逆变器(2)依次连接，自动旁路模块(3)与整流器(6)和逆变器(2)并联设置，密封盒(1)内充满变压器油，密封盒(1)上设置线电力输入输出口(1-1.4)和蓄电池接入口(1-1.5)，蓄电池由蓄电池接入口(1-1.5)接入整流器(6)的与逆变器(2)之间线路，逆变器(2)输出端由电力输入输出口(1-1.4)引出密封盒(1)，电力输入输出口(1-1.4)和蓄电池接入口(1-1.5)设置密封装置和漏液检测器，漏液检测器连接报警装置。

2.如权利要求1所述的一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，其特征在于，密封盒(1)内设置油泵(4)，油泵(4)的出油口接出油管，油泵(4)的进油口没入变压器油液面以下，密封盒(1)上设置进油管口(1-1.1)和出油管口(1-1.2)，进油管口(1-1.1)和出油管口(1-1.2)在密封盒外经散热装置(11)由管路连通。

3.如权利要求2所述的一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，其特征在于，散热装置(11)为热交换器。

4.如权利要求2所述的一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，其特征在于，散热装置(11)为散热器。

5.如权利要求3所述的一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，其特征在于，油泵(4)配置冗余设置。

6.如权利要求1所述的一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，其特征在于，密封盒内设置温度变送器(7)和控制器(9)，密封盒外部设置控制面板(13)，温度变送器(7)和控制面板(13)与控制器(9)电连接。

7.如权利要求1所述的一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，其特征在于，密封盒内设置压力传感器(8)和控制器(9)，密封盒外部设置控制面板(13)，压力传感器(8)和控制面板(13)与控制器(9)电连接。

8.如权利要求1～7任一所述的一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，其特征在于，密封盒(1)内的变压器油完全浸泡各电子元件。

9.如权利要求1所述的一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，其特征在于，密封盒(1)包括盒体(1-2)和盒盖(1-1)，盒体(1-2)和盒盖(1-1)连接处设密封装置，电力输入输出口(1-1.4)、蓄电池接入口(1-1.5)、进油管口(1-1.1)和出油管口(1-1.2)设置在盒盖(1-1)上。

10.如权利要求6所述的一种防泄漏油浸式UPS不间断电源，其特征在于，报警装置设置在控制面板(13)上。

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