CN203205969U - 基于can总线的多能源多模式不间断电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述的一种基于CAN总线的多能源多模式不间断电源，提出一种可实现模块间信息共享，支持热插拔和便于系统扩展的不间断电源。其特征在于，由智能监控模块、显示模块、充电模块、蓄电池组、逆变模块、太阳能转换模块、风能转换模块、信号检测模块和快速切换装置组成；所述的各模块均集成控制，通过CAN总线构建一个通信网络，以智能监控模块为主控制器和最高优先级，各模块信息共享，统一协调与管理。基于CAN总线的系统结构不仅可采用热插拔形式对本系统模块进行增减，而且用户根据地域条件和各自需求选择进行系统扩展，同时可对核心模块增加备用模块，即使某个模块出现故障也能真正实现不间断电源供电。

Description

基于CAN总线的多能源多模式不间断电源

技术领域

本发时涉及电力电子逆变器技术领域，特别涉及不间断电源。

背景技术

随着社会的不断发展，电能依旧是目前最主要的能源，然而越来越依赖电能的各个行业不得不面临一个问题——断电。不管是可预见的断电还是突然断电，目前仍不能避免，这必然会给人们的生活秩序和学习带来影响，尤其是对于一些重要的公共建筑、工业和消防的紧急用电，一旦中断供电，将造成重大的社会影响、经济损失甚至是人员伤亡。于是，不间断电源应运而生。

不间断电源在确保对负载的不间断供电的同时，需要对输入电压进行稳压和监测，它适用于对电压质量要求较高且要求供电间隔时间很短的场合，常用于计算机和通讯网络等精密仪器设备的供电，为了适应自动化程序日益提高的设备对电源的要求，特别是对电源的连续性、稳定性和电源本身净化度要求，智能化的控制手段逐渐应用到不间断电源领域，一些企业也开始陆续推出与新能源相关的供电设备，也提出了模块化设计方法，但这些设备忽略了各个模块间的通信和检测信息共享，不能在资源最优化的前提下实现集中监控。

发明内容

本发明的目的是针对现有不间断电源智能化模块化的不足，提出一种可实现模块间信息共享，支持热插拔和便于系统扩展的不间断电源。

本发明提出一种基于CAN总线的多能源多模式不间断电源，包括智能监控模块、显示模块、充电模块、蓄电池组、逆变模块、太阳能转换模块、风能转换模块、信号检测模块和快速切换装置。

所述的显示模块，有触摸式与键盘式两种控制方式可供选择，由智能监控模块通过CAN总线发送各监测点信息并显示；所述充电模块由蓄电池组中充电控制单元决定是否对蓄电池充电；所述蓄电池组中的控制单元作为CAN总线的一个节点，在实时监测蓄电池电量并控制其充电的同时接收来自智能监控模块的命令，得到太阳能转换模块和风能转换模块的电量信息来决定蓄电池充电来源；所述逆变模块与充电模块、太阳能转换模块和风能转换模块相连，同时逆变模块也是CAN总线的一个节点；所述太阳能转换模块和风能转换模块可根据用户需求添加，二者均与蓄电池组和逆变模块相连。所述信号检测模块由多个检测节点构成，分布于系统的输入/输出端、逆变模块输出端，还可任意添加节点，检测信号就近接入带控制器的模块，以便数据通过CAN总线共享；所述智能监控模块，其通过CAN总线与显示模块、逆变模块、蓄电池组、太阳能转换模块以及风能转换模块相连，各模块通过CAN总线构建一个网络，以智能监控模块为主控制器，优化信号检测模块拓扑结构，各模块信息共享，统一协调和管理，达到迅速反应、节能高效的目的，同时还可不断添加新节点，提供新能源或添加新的检测模块。

本发明所述的一种基于CAN总线的多能源多模式不间断电源的优点在于：

    1、该不间断电源采用了CAN总线作为各模块间的通信协议，CAN总线以全网广播为基础，各模块均可接收和发送信息，信息交互效率高，可实时监测各模块工作状态，由智能监控模块统筹系统工作状态并实时显示出来，用户可根据需要选择要浏览的信息。

2、CAN总线实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强，为系统的快速响应、数据的高效和高准确性传输提供保障。

3、CAN总线可在线上网下网，可采用热插拔形式随意对系统模块进行增减，不管是以后开发了其他新能源需要直接添加新能源模块，还是用户根据地域条件和各自需求选择不同新能源模块接入，都简单易实现且不影响系统整体运行效率。

4、当用户对不间断供电要求特别高时，可对核心模块增加备用模块，某个模块出现故障时不影响系统正常工作和系统维护，真正实现不间断电源供电。

附图说明：

图1是本发明基于CAN总线的多能源多模式不间断电源的结构图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出一种基于CAN总线的多能源多模式不间断电源，包括智能监控模块、显示模块、充电模块、蓄电池组、逆变模块、太阳能转换模块、风能转换模块、信号检测模块和快速切换装置。

所述显示模块，有触摸式与键盘式两种控制方式可供选择，由智能监控模块通过CAN总线发送各监测点信息并显示；当检测节点1将检测到的电网电压通过充电模块中的CAN收发装置将数据传递给智能监控模块，智能监控模块根据负载正常工作的电压范围判断切换装置的状态。当电网电压在正常工作范围切换装置会断开逆变模块，直接将电网供电滤波后供给负载使用。当电网电压偏离正常工作范围切换装置将断开与主输入的连接而接通逆变模块，此时蓄电池组中的直流电将通过逆变模块供给负载使用。所述的正常工作电压范围有出厂默认值，用户也可根据实际使用通过显示模块中的控制面板自行修改。

系统在给负载供电的同时还需实时监测蓄电池组中的电量，当存储电量低于设定值（如：80%）时，智能监控模块根据充电模块、太阳能转换模块、风能转换模块通过CAN总线传递的实时检测数据选取充电电源，其中太阳能和风能优先级别高于充电模块。

在某时期电网供电不稳、经常掉电的情况下，可手动或自动选择UPS供电模式，这样能保证快速切换。

CAN总线可采用热插拔形式对系统模块进行增减，若后期有其他新能源也可直接添加相应模块，实现简单，操作方便；用户可根据地域条件和各自的需求选择不同的能源模块接入，实现成本最优化。特别是当用户对不间断供电要求更高时，可对核心模块增加备用模块，某个模块出现故障时不影响系统正常工作和系统维护，真正实现不间断电源供电。

Claims (4)

1.一种基于CAN总线的多能源多模式不间断电源，其特征在于，所述智能监控模块、显示模块、逆变模块、充电模块、蓄电池组、太阳能转换模块以及风能转换模块均集成智能控制器，各模块通过CAN总线相连，实时监测电量信息及工作状态，智能监控模块收集信息、控制显示并响应用户操作。

2.如权利要求1所述的基于CAN总线的多能源多模式不间断电源，其特征在于，所述的蓄电池组带有电量监测和充电控制单元，与充电模块、太阳能转换模块、风能转换模块和逆变模块相连，可由充电模块利用电网充电，也可直接通过太阳能转换模块、风能转换模块转换的电能充电。

3.如权利要求1所述的基于CAN总线的多能源多模式不间断电源，其特征在于，所述的太阳能转换模块和风能转换模块，分别与蓄电池组和逆变模块相连，可供蓄电池充电，也可供负载用电。

4.如权利要求1所述的基于CAN总线的多能源多模式不间断电源，其特征在于，所述的信号检测模块是由多个检测节点构成，分布于不间断电源的输入/输出端、逆变模块输出端，同时还可任意添加节点，检测信号就近接入带控制器的模块，以便数据通过CAN总线共享。

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