CN204721077U - 一种分布式模块化在线ups - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种分布式模块化在线UPS，包括主机体、电池盒和旁路盒；主机体上有与电池盒和旁路盒形状大小相同的空间，电池盒和旁路盒均可以平滑的在UPS主机体中插入和拔出。电池盒与主机体上之间由KL37Z电源连接器连接，旁路盒和主机体之间由SA30连接器连接。在主机体上的KL37Z电源连接器一端设置两个电线插口短接，当电池盒插入主机体时，KL37Z电源连接器可接通电池盒内的DC-DC电源控制模块，电池可以正常充放电。电池盒拔出，KL37Z电源连接器断开，电池停止充放电，由UPS主机为负载供电。正常工作时，旁路盒的维修空开处于断开状态，主空开处于闭合连通状态。当UPS主机需要维修或更换时，接通旁路盒的维修空开，断开主空开，则市电通过旁路盒内的电路为负载供电，主机体则可以与旁路盒分开进行维修或更换。本实用新型将电池、旁路和UPS主机组合为一体，体积缩小，方便安装部署和维护，供电可靠性高。

Description

一种分布式模块化在线UPS

技术领域

本实用新型涉及不间断电源(UPS)技术领域，特别涉及一种可热插拔电池的模块化的在线UPS。

背景技术

UPS电源运用对于电子设备机房的发展至关重要，传统UPS电源多采用铅酸电池，铅酸电池体积较大，并且电池必须与UPS主机彼此独立，然后通过连线连接，所以电子设备机房在部署UPS电源时，不得不为其留出较大的独立空间。同时，如果UPS的主机、电池出现问题需要维修时，必须要关闭整个UPS电源才能操作。磷酸铁锂电池的出现，为UPS小型化和模块化提供了可能，磷酸铁锂电池有体积小、安全性能好、使用寿命长、高温性能提高、容量更大、无记忆效应、重量更轻和更加环保等优点。但是如何将UPS主机和磷酸铁锂电池有效的整合在一起，使UPS电源实现一体化和小型化，进而可以将其直接安装在电子设备机房中的每一个机柜上，即节省空间又方便维护和装配，则成了新的问题，目前尚无有效技术方案给予解决。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决背景技术中尚未克服的问题，提供一种可以将UPS主机、电池和旁路模块化，并可以热插拔组合的在线UPS。

本实用新型提供的技术方案是：一种分布式模块化在线UPS，其特征在于包括主机体、电池盒和旁路盒；主机体上有与电池盒和旁路盒形状大小相同的空间用于安插电池盒和旁路盒。所述电池盒和旁路盒均可以平滑的在UPS主机体中插入和拔出。所述电池盒、旁路盒与主机体上有多组对应的螺丝孔，用于将电池盒和旁路盒与主机体固定。

所述主机体内部署有UPS电源主机的通用部件包括滤波器、整流器、逆变器、充电器；电池盒内部署有电池、BMS(即电池管理系统)板卡、充放电电路、DC-DC电源控制模块；旁路盒中部署有主空开、维修空开、穿墙端子。

所述电池盒和主机体上分别安装有KL37Z电源连接器的两端，主机体内的UPS主机电路与电池盒内的电路通过KL37Z电源连接器连接。并且，在主机体上的KL37Z电源连接器一端设置两个电线插口短接，与此对应的电池盒上的KL37Z电源连接器一端的两个电线插头，与电池盒内的DC-DC电源控制模块的供电回路连接；当KL37Z电源连接器的两端插合后，DC-DC电源控制模块的供电回路通过主机体内的KL37Z电源连接器一端的短接接通，DC-DC电源控制模块获得电能开始工作；当KL37Z电源连接器的两端分开后，DC-DC电源控制模块的供电回路断开，DC-DC电源控制模块停止工作。

所述DC-DC电源控制模块由UPS电源主机通过KL37Z电源连接器供电。

当所述电池盒插入主机体时，KL37Z电源连接器的两端插合，电池盒内的DC-DC电源控制模块开始工作，UPS主机内的充电器可以经由KL37Z电源连接器给电池盒内的电池充电；当市电中断时，电池经由KL37Z电源连接器，并通过整流、逆变模块、滤波模块后给负载供电。若电池盒出现故障需要维修或更换，拔出电池盒，KL37Z电源连接器的两端分离，电池盒内的DC-DC电源控制模块停止工作，UPS主机体可以继续为负载设备供电。

所述旁路盒和主机体上分别安装有SA30连接器的两端，主机体内的UPS主机电路与旁路盒的电路通过SA30连接器连接。

所述旁路盒的穿墙端子一部分用于接入市电，另一部分用于接负载。

正常工作时，旁路盒是插入到主机体中的，旁路盒的维修空开处于断开状态，主空开处于闭合连通状态。市电经过旁路盒的主空开及SA30连接器连接到UPS主机的滤波器输入端，经整流器、逆变器、滤波器后，再经旁路盒的SA30连接器及穿墙端子给负载供电；同时UPS主机由充电器给电池盒内的电池充电；当UPS主机部件故障需要维修或更换时，接通旁路盒的维修空开，断开主空开，则市电通过旁路盒内的电路为负载供电，主机体则可以与旁路盒分开进行维修或更换。

所述电池盒内的电池为磷酸铁锂电池。

本实用新型将电池、旁路和UPS主机模块化，并且电池与UPS主机之间可以实现热插拔，消除了更换电池时，UPS必须断电的弊端，减少了更换电池处理故障的时间。同时，本实用新型将电池、旁路和UPS主机组合为一体，体积缩小，方便安装部署和维护，供电可靠性高。

附图说明

图1为一种分布式模块化在线UPS的分体图；

图2为一种分布式模块化在线UPS的整体外观图；

图3为一种分布式模块化在线UPS后部的透视图；

图4为图3中KL37Z电源连接器部分的放大图；

图5为KL37Z电源连接器连接电路示意图；

图6为旁路盒与主机体分离图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。图1-图6所示为本实用新型的一个优选实施例。本实施例中的一种分布式模块化在线UPS，如图1、图2所示，包括主机体(1)、电池盒(2)、旁路盒(3)三个部分；主机体(1)上有与电池盒(2)和旁路盒(3)形状大小相同的空间，电池盒(2)和旁路盒(3)都可以平滑的在UPS主机体(1)中插入和拔出。将电池盒(2)和旁路盒(3)插入主机体(1)后，分别通过KL37Z电源连接器(201)(202)和SA30连接器(301)连接，从而组合成一个可独立部署的完整的在线UPS电源，根据需要安装在设备机架001之上。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，UPS电源主机所包括的滤波器、整流器、逆变器、充电器等均部署在主机体(1)内；电池盒(2)内部署有电池(205)、BMS板卡(204)、充放电电路、DC-DC电源控制模块(203)，电池(205)为磷酸铁锂电池；旁路盒(3)中部署有主空开(302)、维修空开(303)、穿墙端子A(304)穿墙端子B(305)。

所述主机体(1)和电池盒(2)上分别安装有KL37Z电源连接器的两端(201)和(202)，在主机体上的KL37Z电源连接器一端(201)设置两个电线插口(PIN1)(PIN2)短接，与其对应的电池盒上的KL37Z电源连接器一端(202)的两个电线插头(SW1)和(SW2)，与电池盒(2)内的DC-DC电源控制模块(203)的供电回路(V1)(V2)连接；当KL37Z电源连接器的两端(201)和(202)插合后，DC-DC电源控制模块(203)的供电回路(V1)(V2)通过主机体内的KL37Z电源连接器一端(201)的(PN1)(PN2)短接接通，DC-DC电源控制模块(203)才可获得电能开始工作，进而BMS板卡(204)开始工作，电池(205)可以正常的充放电；当KL37Z电源连接器的两端(201)和(202)分开后，DC-DC电源控制模块(203)的供电回路(V1)(V2)断开，DC-DC电源控制模块(203)停止工作，进而BMS板卡(204)也停止工作，电池(205)停止充放电。

所述DC-DC电源控制模块(203)由UPS电源主机通过KL37Z电源连接器的(C1)(C2)线口供电。

如图1、图2、图3、图6所示所述旁路盒(3)和主机体(1)上分别安装有SA30连接器(301)的两端，UPS主机电路与旁路盒(3)的电路通过SA30连接器(301)连接。旁路盒(3)上的穿墙端子A(304)接入市电，穿墙端子B(305)连接负载。

市电通过穿墙端子A(304)接入旁路盒(3)后，一路经维修空开(303)及穿墙端子B(305)与负载连接；另一路经主空开(302)及SA30连接器(301)与UPS主机体(1)内的电路连接，再经SA30连接器(301)及穿墙端子B(305)与负载连接。正常工作时，旁路盒(3)的维修空开(303)处于断开状态，主空开(302)处于闭合连通状态。市电经过旁路盒(3)的主空开(302)、及SA30连接器(301)接到UPS主机的滤波器输入端，经整流器、逆变器、滤波器后，再经旁路盒(3)的SA30连接器(301)给负载供电；与此同时，电流经过UPS主机体(1)的充电器给电池盒(2)内的电池充电。

当UPS主机部件故障需要维修或更换时，接通旁路盒的维修空开(303)，然后断开主空开(302)，则市电通过旁路盒(3)内的电路与负载接通供电，此时则可以将主机体(1)与旁路盒(3)分开，并不影响负载供电。

当电池盒(2)故障需要维修或更换时，将电池盒(2)从主机体(1)内拔出，KL37Z电源连接器的两端(201)和(202)分开，电池停止充放电，而UPS主机体(1)与旁路盒(3)可以继续为负载设备供电。当市电中断时，电池盒(2)内的电池经由KL37Z电源连接器，并通过主机体(1)的整流器、逆变器、滤波器后为负载供电。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种分布式模块化在线UPS，其特征在于包括主机体、电池盒和旁路盒；

主机体上有与电池盒和旁路盒形状大小相同的空间用于安插电池盒和旁路盒；

主机体内部署有UPS电源主机的通用部件包括滤波器、整流器、逆变器、充电器；电池盒内部署有电池、BMS板卡、充放电电路、DC-DC电源控制模块；旁路盒中部署有主空开、维修空开、穿墙端子；

电池盒和主机体上分别安装有KL37Z电源连接器的两端，主机体内的UPS主机电路与电池盒内的电路通过KL37Z电源连接器连接；并且，在主机体上的KL37Z电源连接器一端设置两个电线插口短接，与此对应的电池盒上的KL37Z电源连接器一端的两个电线插头，与电池盒内的DC-DC电源控制模块的供电回路连接；当KL37Z电源连接器的两端插合后，DC-DC电源控制模块的供电回路通过主机体内的KL37Z电源连接器一端的短接接通，DC-DC电源控制模块获得电能开始工作；当KL37Z电源连接器的两端分开后，DC-DC电源控制模块的供电回路断开，DC-DC电源控制模块停止工作；

旁路盒和主机体上分别安装有SA30连接器的两端，主机体内的UPS主机电路与旁路盒的电路通过SA30连接器连接。

2.根据权利要求1所述一种分布式模块化在线UPS，所述DC-DC电源控制模块由UPS电源主机通过KL37Z电源连接器供电。

3.根据权利要求2所述一种分布式模块化在线UPS，所述电池盒内的电池为磷酸铁锂电池。

4.根据权利要求3所述一种分布式模块化在线UPS，所述旁路盒的穿墙端子一部分用于接入市电，另一部分用于接负载。

5.根据权利要求4所述一种分布式模块化在线UPS，所述电池盒、旁路盒与主机体上有多组对应的螺丝孔，用于将电池盒和旁路盒与主机体固定。