CN205335904U - 一种模块化消防应急电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种模块化消防应急电源。包括第一至第三开关、旁路输出静态切换开关、逆变输出静态切换开关、充电装置、功率装置和电池；三相市电依次经所述第一开关、旁路输出静态切换开关与输出总线连接，三相市电还依次经所述第二开关、充电装置、第三开关与电池连接，所述电池还依次经所述第三开关、功率装置、逆变输出静态切换开关与输出总线连接；所述充电装置由N个充电单元并联构成，所述功率装置由M个功率单元并联构成，其中，N、M均为正整数。本实用新型改变了以前各个功能模块连接杂乱无章的特点，减少了相互之间的干扰，提高系统工作的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种模块化消防应急电源。
背景技术
目前，市面上的应急电源不是采用模块化插拔式设计，将所有的部件和单元一并放置在应急电源机柜中，导致了应急电源内部的功能单元之间的连接存在着一定的无序性。特别是在后期的维护中，工作量大，不易找到需要维护的故障点，且功能简单不够智能化。
发明内容
针对现有市场中存在的问题，本实用新型提供了一种模块化消防应急电源，针对性地解决了目前市场上应急电源的各个功能单元连接杂乱无章，提高应急电源的模块化特性和易于扩容、维修的插拔式设计。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种模块化消防应急电源，包括第一至第三开关、旁路输出静态切换开关、逆变输出静态切换开关、充电装置、功率装置和电池；三相市电依次经所述第一开关、旁路输出静态切换开关与输出总线连接，三相市电还依次经所述第二开关、充电装置、第三开关与电池连接，所述电池还依次经所述第三开关、功率装置、逆变输出静态切换开关与输出总线连接；所述充电装置由N个充电单元并联构成，所述功率装置由M个功率单元并联构成，其中，N、M均为正整数。
在本实用新型一实施例中，所述N为3，M为6。
在本实用新型一实施例中，所述充电单元均包括一输入插拔连接件、一充电模块和一输出插拔连接件，所述输入插拔连接件的一端经充电模块与输出插拔连接件的一端连接，所述输入插拔连接件的另一端连接至所述第二开关的输出侧，所述输出插拔连接件的另一端连接至所述第三开关的输入侧。
在本实用新型一实施例中，所述充电模块由三相桥式不可控整流电路和BUCK降压电路串联构成。
在本实用新型一实施例中，所述功率单元均包括一输入插拔连接件、一功率模块和一输出插拔连接件，所述输入插拔连接件的一端经功率模块与输出插拔连接件的一端连接，所述输入插拔连接件的另一端连接至所述第三开关的输入侧，所述输出插拔连接件的另一端连接至所述逆变输出静态切换开关。
在本实用新型一实施例中，所述功率模块由BOOST升压电路和三电平逆变电路串联构成。
在本实用新型一实施例中，还包括与所述充电装置、电池、功率装置、旁路输出静态切换开关及逆变输出静态切换开关连接的监控模块。
在本实用新型一实施例中，所述监控模块分别与每一所述功率单元之间采用CAN通讯总线连接,每一功率单元均还包括有一端与所述功率单元的功率模块连接的通讯插拔连接件，所述通讯插拔连接件的另一端并联连接至所述监控模块。
在本实用新型一实施例中，还包括用于实现人机交互的显示模块，所述显示模块与所述监控模块通过RS-485通讯总线连接。
在本实用新型一实施例中，所述功率装置和所述逆变输出静态切换开关之间还设置有输出隔离变压器。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的消防应急电源，配置多个充电模块，充电模块之间采用无主从多机并联运行设计，充电模块与主电路采用可插拔连接件连接，用户可根据现场实际需求自由决定充电模块的数量，当任何一个充电模块故障的时候，现场工程人员可将故障的充电模块从主电路中断开，不影响消防应急电源系统的正常运行。同样对功率模块也采用冗余配置，功率模块之间采用无主从多机并联运行设计，功率模块与主电路采用可插拔连接件连接，用户可根据现场实际负载需求自由决定功率模块的数量，当任何一个功率模块故障的时候，现场工程人员可对故障的功率模块进行单独处理，不影响消防应急电源系统的正常运行；充电模块或功率模块的并联冗余设计，在用户后续扩容、故障模块的维修等方面有着极大的便利性；本实用新型采用模块化设计，将应急电源的主要功能模块采用相互独立的电路设计，各模块之间通过信号线连接，改变了以前各个功能模块连接杂乱无章的特点，减少了相互之间的干扰，提高系统工作的稳定性和可靠性。监控模块实时对电池、充电模块、功率模块进行监控，某个功能模块一旦发生故障，能够在短时间内找到故障模块，特别是充电模块或功率模，一旦发送故障即可被监控发现，工程人员可立即用新的模块取而代之，大大节约维修时间。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电气连接框图。
图2为市电供电模式下的能量回路图。
图3为电池供电模式下的的能量回路图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
如图1所示，本实用新型的一种模块化消防应急电源，包括第一至第三开关、旁路输出静态切换开关、逆变输出静态切换开关、充电装置、功率装置和电池；三相市电依次经所述第一开关、旁路输出静态切换开关与输出总线连接，三相市电还依次经所述第二开关、充电装置、第三开关与电池连接，所述电池还依次经所述第三开关、功率装置、逆变输出静态切换开关与输出总线连接；所述充电装置由N个充电单元并联构成，所述功率装置由M个功率单元并联构成，其中，N、M均为正整数。
以下通过实施例讲述本实用新型技术方案。
如图1所示，一种模块化消防应急电源，三相市电依次经第一开关QF1、旁路输出静态切换开关SCR1与输出总线连接，三相市电经第二开关QF2、充电装置、第三开关QF3与电池连接，电池经第三开关QF3、功率装置、输出隔离变压器、逆变输出静态切换开关SCR2与输出总线连接，其中，所述充电装置由N个充电单元并联构成，所述功率装置由M个功率单元并联构成。本实施例中，取N=3，M=6。
如上所述的每一充电单元均包括一输入插拔连接件、一充电模块和一输出插拔连接件依次连接构成，3个所述充电单元的输入插拔连接件的一端并联与第二开关QF2的输出侧连接，3个所述充电单元的输出插拔连接件的一端并联与第三开关QF3的输入侧连接。其中，充电模块由三相桥式不可控整流电路和BUCK降压电路构成。一个充电装置包括3个充电模块，每个充电模块均通过一个可插拔的输入插拔连接件和一个可插拔的输出插拔连接件接入主电路，3个充电模块之间采用无主从并联结构，当其中一个或两个充电模块出现异常，可断开当前异常充电模块的输入插拔连接件和输出插拔连接件，另取备用的充电模块替换即可，不影响系统运行。当系统容量较小，可适应性的选择充电模块的数量，至少配置一个充电模块。
如上所述的每一功率单元均包括一输入插拔连接件、一功率模块和一输出插拔连接件依次连接构成，6个所述功率模块的输入插拔连接件的一端并联与第三开关QF3的输入侧连接，6个所述功率模块的输出插拔连接件的一端并联与逆变输出静态切换开关连接。其中，功率模块由BOOST升压电路和三电平逆变电路构成。一个功率装置包括6个充电模块，每个功率模块均通过一个可插拔的输入插拔连接件和一个可插拔的输出插拔连接件接入主电路，6个充电模块之间采用无主从并联结构，当其中一个或两个功率模块出现异常，可断开当前异常功率模块的输入插拔连接件和输出插拔连接件，另取备用的功率模块替换即可，不影响系统运行。当系统容量较小，可适应性的选择功率模块的数量，至少配置一个功率模块。
本实施例中所述的一种模块化消防应急电源，还包括与充电装置、电池、功率装置、SCR1及SCR2连接的监控模块，还包括具有手动输入的显示模块，其中，监控模块与功率装置之间采用CAN通讯总线连接，监控模块与显示模块通过RS-485通讯总线连接。监控模块的供电采用双路取电，可以取自所述第一开关QF1输出侧的交流电，也可以取自功率装置输出侧的逆变交流电。
如上所述的每一功率单元均还包括有一端与功率模块连接的通讯插拔连接件，该些通讯插拔连接件的另一端通过CAN通讯总线并联连接至监控模块，且每一功率单元的输出插拔连接件与通讯插拔连接件可集成于同一连接器上。
如上所述的每一充电单元均还包括有一端与充电模块连接的通讯插拔连接件，该些通讯插拔连接件的另一端并联连接至监控模块，且每一充电单元的输出插拔连接件与通讯插拔连接件可集成于同一连接器上。
本实施例中消防应急电源有以下两种工作模式：
正常模式：如图2所示，市电正常时，监控模块控制旁路输出静态切换开关SCR1导通，逆变输出静态切换开关SCR2断开，负载由市电供电。具体为：三相市电经第一开关QF1、旁路输出静态切换开关SCR1连接至输出第四开关QF4给负载供电，同时，三相市电经第二开关QF2、充电装置、第三开关QF3给电池充电，此时全部在线功率模块均处于热备份状态。
逆变模式：如图3所示，市电异常时，监控模块控制旁路输出静态切换开关SCR1断开，逆变输出静态切换开关SCR2导通，负载由电池供电。具体为：电池经第三开关QF3、功率装置、逆变输出静态切换开关SCR2连接至第四开关QF4给负载供电。
本实施例中，在功率装置和逆变输出静态切换开关SCR2之间设置有输出隔离变压器，提高系统的安全性能。功率装置和逆变输出静态切换开关SCR2之间也可不设置输出隔离变压器，不影响系统的运行。
本实施例中，通过监控模块对整个系统运行进行集中化、智能化的监控，监控模块通过控制旁路输出静态切换开关和逆变输出静态切换开关实现消防应急电源主电输出和应急输出的切换；监控模块通过CAN通讯总线实现对所有在线功率模块的控制；监控模块通过RS-485总线和显示模块实现功率模块运行状态显示、充电模块运行状态以及消防应急电源系统运行状态显示。
以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种模块化消防应急电源，其特征在于：包括第一至第三开关、旁路输出静态切换开关、逆变输出静态切换开关、充电装置、功率装置和电池；三相市电依次经所述第一开关、旁路输出静态切换开关与输出总线连接，三相市电还依次经所述第二开关、充电装置、第三开关与电池连接，所述电池还依次经所述第三开关、功率装置、逆变输出静态切换开关与输出总线连接；所述充电装置由N个充电单元并联构成，所述功率装置由M个功率单元并联构成，其中，N、M均为正整数。
2.根据权利要求1所述的一种模块化消防应急电源，其特征在于：所述N为3，M为6。
3.根据权利要求1所述的一种模块化消防应急电源，其特征在于：所述充电单元均包括一输入插拔连接件、一充电模块和一输出插拔连接件，所述输入插拔连接件的一端经充电模块与输出插拔连接件的一端连接，所述输入插拔连接件的另一端连接至所述第二开关的输出侧，所述输出插拔连接件的另一端连接至所述第三开关的输入侧。
4.根据权利要求3所述的一种模块化消防应急电源，其特征在于：所述充电模块由三相桥式不可控整流电路和BUCK降压电路串联构成。
5.根据权利要求1所述的一种模块化消防应急电源，其特征在于：所述功率单元均包括一输入插拔连接件、一功率模块和一输出插拔连接件，所述输入插拔连接件的一端经功率模块与输出插拔连接件的一端连接，所述输入插拔连接件的另一端连接至所述第三开关的输入侧，所述输出插拔连接件的另一端连接至所述逆变输出静态切换开关。
6.根据权利要求5所述的一种模块化消防应急电源，其特征在于：所述功率模块由BOOST升压电路和三电平逆变电路串联构成。
7.根据权利要求1所述的一种模块化消防应急电源，其特征在于：还包括与所述充电装置、电池、功率装置、旁路输出静态切换开关及逆变输出静态切换开关连接的监控模块。
8.根据权利要求7所述的一种模块化消防应急电源，其特征在于：所述监控模块分别与每一所述功率单元之间采用CAN通讯总线连接，每一功率单元均还包括有一端与所述功率单元的功率模块连接的通讯插拔连接件，所述通讯插拔连接件的另一端并联连接至所述监控模块。
9.根据权利要求7所述的一种模块化消防应急电源，其特征在于：还包括用于实现人机交互的显示模块，所述显示模块与所述监控模块通过RS-485通讯总线连接。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种模块化消防应急电源，其特征在于：所述功率装置和所述逆变输出静态切换开关之间还设置有输出隔离变压器。
Priority Applications (1)
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| CN201620026296.9U CN205335904U (zh) | 2016-01-13 | 2016-01-13 | 一种模块化消防应急电源 |
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| CN201620026296.9U CN205335904U (zh) | 2016-01-13 | 2016-01-13 | 一种模块化消防应急电源 |
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| CN (1) | CN205335904U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112467864A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-09 | 厦门海索科技有限公司 | 可实现故障诊断和寿命预测的模块化高可靠应急电源 |
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2016
- 2016-01-13 CN CN201620026296.9U patent/CN205335904U/zh active Active
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