CN204741337U - 电力逆变电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力逆变电源，包括壳体，壳体内设有直流输入滤波网络、逆变输出滤波网络、交流输入滤波网络、交流输出滤波网络、CPU智能控制单元，与CPU智能控制单元分别连接的输入保护采样电路、输出保护切换电路、变流电路高频斩波单元、主变压器采样电路、市电同步切换电路和交流输出采样电路，直流输入滤波网络从大容量蓄电装置接入直流电并与输入保护采样电路连接，经变流电路高频斩波单元、主变压器采样电路、逆变输出滤波网络转化为交流电，经输出保护切换电路、交流输出滤波网络输出。本实用新型避免了蓄电池的重复投资，减少系统的维护，降低系统运行成本。

Description

电力逆变电源

技术领域

本实用新型涉及一种逆变电源，特别是涉及一种电力逆变电源，主要适用于发电厂、变电站等使用110V或220V直流电源的场所，广泛应用于电力系统中的通信、载波、监控、继电保护以及事故照明，也可为发电厂交流润滑油泵、交流风机、水泵提供不间断电力。

背景技术

通常，把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，把完成整流功能的电路称为整流电路，把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，把完成逆变功能的电路称为逆变电路，把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。逆变器又称电源调整器，根据逆变器在光伏发电系统中的用途可分为独立型电源用和并网用二种。根据波形调制方式又可分为方波逆变器、阶梯波逆变器、正弦波逆变器和组合式三相逆变器。

随着智能电网技术的发展，电力系统中信息处理的安全、稳定、准确、连续极为重要，信息的破坏和丢失往往会造成经济损失甚至产生严重的后果。为了解决这个问题，电力系统必需使用不间断电源，以保障信息的安全。

目前电力系统使用的不间断电源以小型UPS电源为主，其主要功能是：在市电正常时，由市电给负载供电，并对UPS电源的蓄电池组充电；当市电中断时，由UPS电源的蓄电池组经过逆变后负载供电。机器自带的蓄电池组作为储备电源，存在容量小、成本高、维护麻烦等缺陷和隐患。1）受机器体积的限制，作为储能元件的蓄电池组的体积不能选择太大。由于蓄电池的容量和体积是成正比的，因此，这类机器在市电中断后的工作时间不长，存在容量小的缺陷。2）在电力系统的标准配置中，必需有大容量的蓄电池组作为继电保护的不间断供电。而目前市场供应的不间断电源没有利用这一优势，另外配置一组蓄电池组，存在重复投资，提高了系统成本，存在成本高的缺陷。3）目前市场供应的不间断电源的蓄电池组是阀控式铅酸蓄电池（VRLA）。长时间使用后，会出现电池壳变形、电解液渗漏、容量不足、电池端电压不均匀等故障，需进行定期检测和在线监测，增加了使用单位的工作量，存在安全隐患和维护麻烦的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服已有技术中的不足之处，提供一种容量大、维护方便、供电可靠性强的电力逆变电源，避免蓄电池的重复投资，减少系统的维护，降低系统运行成本，适合电力系统对供电设备高质量、高可靠性的要求，满足电力系统中智能控制等终端设备的需求。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：一种电力逆变电源，包括壳体，壳体上设置有LED工作状态指示灯、开关控制器、散热风扇、市电输入端子、直流输入端子、交流输出端子，所述直流输入端子连接大容量蓄电装置，所述壳体内设有直流输入滤波网络、逆变输出滤波网络、交流输入滤波网络、交流输出滤波网络、CPU智能控制单元，与CPU智能控制单元分别连接的输入保护采样电路、输出保护切换电路、变流电路高频斩波单元、主变压器采样电路、市电同步切换电路和交流输出采样电路，所述直流输入滤波网络从大容量蓄电装置接入直流电并与输入保护采样电路连接，经变流电路高频斩波单元、主变压器采样电路、逆变输出滤波网络转化为交流电，经输出保护切换电路、交流输出滤波网络输出；所述交流输入滤波网络从市电接入交流电并与输入保护采样电路连接，经市电同步切换电路、交流输出采样电路、交流输出滤波网络输出，CPU智能控制单元对整个电路起控制作用。

优选地，所述CPU智能控制单元还连接有显示电路、接口电路。

优选地，所述大容量蓄电装置为直流屏。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型使用电力系统标准配置的大容量蓄电池组作为后备电源，延长后备供电时间，提高供电可靠性；蓄电池组的维护交由电力直流系统操作，避免蓄电池的重复投资，减少系统的维护，降低系统运行成本；采用标准的机架式安装，便于与其它电力设备配套装配。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型电路连接图；

图2是本实用新型原理图；

图3是本实用新型壳体前面板示意图；

图4是本实用新型壳体后面板示意图；

图5是本实用新型两机串联示意图；

图中：1、LED工作状态指示灯；2、开关控制器；3、LCD液晶显示屏；4、通信接口；5、直流输入端子；6、市电输入端子；7、交流输出端子；8、散热风扇；9、交流输入断路器；10、直流输入断路器。

具体实施方式

UPS，即不间断电源，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。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它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。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就是一台交流市电稳压器，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，通过逆变零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。

本实用新型利用发电厂或变电站现有的直流屏，加装电力逆变电源组成电力不间断电源，比常规UPS更显优势：

1）避免蓄电池的重复投资，减少系统的维护，降低系统运行成本。发电厂或变电站往往具有110V和220V直流屏，直接从屏上取直流动力给逆变电源供电，省略了昂贵的蓄电池组，具有一定的市场竞争力。

2）延长不间断时间，提高供电可靠性。由于电力系统直流屏通常采用优质、长寿命的阀控式免维护密封电池，电池的浮充寿命可长达15年，因此采用“可靠的直流动力”+“可靠的逆变电源”，大大提高了系统的可靠性。同时由于直流屏上的蓄电池组容量大，电网断电后也可提供较长时间的不间断时间，如果采用常规的UPS电源，由于其蓄电池无专人维护、经常出现蓄电池已失效而无人知晓，一旦电网断电就会造成UPS故障而中断不间断电力，从而造成不可弥补的损失。

下面将结合附图对本实用新型进行描述。

如图1所示，本实用新型的一种电力逆变电源，在交流输入正常时，交流输入经过整流，整流电压高于直流输入电压，再经逆变输出。当交流输入失电时，直流输入经逆变输出，并实现0时间切换，当逆变部分故障时，交流输入经内部切换开关接至交流输出，实现旁路工作。

本实用新型电力逆变电源壳体内设有蜂鸣器，当输入电压过、欠压，输出过载、短路、过压，机器内部过热时鸣响。

如图3、图4所示，一种电力逆变电源，包括壳体，壳体上设置有LED工作状态指示灯1、开关控制器2、LCD液晶显示屏3、通信接口4、直流输入端子5、市电输入端子6、交流输出端子7、散热风扇8、交流输入断路器9和直流输入断路器10，所述直流输入端子5连接大容量蓄电装置，直流屏。如图2所示，壳体内设有直流输入滤波网络、逆变输出滤波网络、交流输入滤波网络、交流输出滤波网络、CPU智能控制单元，与CPU智能控制单元分别连接的输入保护采样电路、输出保护切换电路、变流电路高频斩波单元、主变压器采样电路、市电同步切换电路和交流输出采样电路，直流输入滤波网络从大容量蓄电装置接入直流电并与输入保护采样电路连接，经变流电路高频斩波单元、主变压器采样电路、逆变输出滤波网络转化为交流电，经输出保护切换电路、交流输出滤波网络输出；交流输入滤波网络从市电接入交流电并与输入保护采样电路连接，经市电同步切换电路、交流输出采样电路、交流输出滤波网络输出，CPU智能控制单元对整个电路起控制作用。CPU智能控制单元还连接有显示电路、接口电路。

有些应用场合需要极高的可靠性，也可以将2台逆变电源串联，如图5所示，逆变电源A为主备和B为后备的连接图，当交流输入正常时，交流输入经A机至B机的交流输出。当交流失电时，直流输入经A机逆变输出至B机的交流输出，实现A机主备，若A机逆变故障，此时即由B机的逆变输出，实现了B机后备。

下面通过操作方法对本实用新型做进一步说明。

1）检查确定开关控制器2为关闭状态（OFF），把110V/220V直流电源正确接入直流输入端子5，正极线和负极线接反不工作，220V市电输入端子6不连接。

2）开启开关控制器2（ON），此时应有“工作”绿色指示灯亮，表明直流输入正常，电源正工作在逆变状态，交流输出端有AC220V/50Hz正弦波电压输出。

3）在本机（逆变工作时）正常运行中，若出现直流输入电压高于过压保护点或低于欠压保护点时，此时机器关闭输出，进入保护状态，并有“偏压”黄色指示灯亮，同时蜂鸣器告警。直流输入电压恢复正常后，机器自动恢复输出。

4）本机（逆变工作时）若出现输出过载、短路，机器将关闭输出，进入过载保护状态，并有“过载”红色指示灯亮，同时蜂鸣器告警。调整负载至额定范围内，开关控制器2重新开启即可正常工作。

5）本机（逆变工作时）若出现输出过压，内部温度过高等故障时，机器关闭输出，进入保护状态，并有“故障”红色指示灯亮，同时蜂鸣器告警。解除故障后，开关控制器2重新开启即可正常工作。

6）把220V交流电源正确接入市电输入端子6，同时直流电源仍应接在机器上，此时（大约1分钟）应有“市电”绿色指示灯亮，表明交流输入电压正常，电源正工作在直通市电状态，交流输出端有AC220V/50Hz正弦波电压输出。

本文中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种电力逆变电源，包括壳体，壳体上设置有LED工作状态指示灯、开关控制器、散热风扇、市电输入端子、直流输入端子、交流输出端子，其特征在于：所述直流输入端子连接大容量蓄电装置，所述壳体内设有直流输入滤波网络、逆变输出滤波网络、交流输入滤波网络、交流输出滤波网络、CPU智能控制单元，与CPU智能控制单元分别连接的输入保护采样电路、输出保护切换电路、变流电路高频斩波单元、主变压器采样电路、市电同步切换电路和交流输出采样电路，所述直流输入滤波网络从大容量蓄电装置接入直流电并与输入保护采样电路连接，经变流电路高频斩波单元、主变压器采样电路、逆变输出滤波网络转化为交流电，经输出保护切换电路、交流输出滤波网络输出；所述交流输入滤波网络从市电接入交流电并与输入保护采样电路连接，经市电同步切换电路、交流输出采样电路、交流输出滤波网络输出，CPU智能控制单元对整个电路起控制作用。

2.根据权利要求1所述的一种电力逆变电源，其特征在于：所述CPU智能控制单元还连接有显示电路、接口电路。

3.根据权利要求1所述的一种电力逆变电源，其特征在于：所述大容量蓄电装置为直流屏。