CN210444182U - 一种50-80kVA电力专用UPS主机模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种50‑80kVA电力专用UPS主机模块，包括主机本体，其特征在于，所述主机本体的内部设置有整流单元，整流单元的下方设置有接线铜排，接线铜排的下方设置有切换单元，整流单元的右方设置有两组逆变单元IGBT模块，逆变单元IGBT模块的右方设置有若干组母线电容,本实用新型将UPS系统模块化设计，方便UPS成套系统的方案设计，方便了UPS成套系统的标准化安装及生产。且体积小，功率密度高，减小了设计生产成本，使其在标准机柜内占据更小的空间，为UPS系统其它的功能器件腾出了安装空间。且重量轻，大大减小了生产运输成本和后续售后维修更换的人工及运输成本。

Description

一种50-80kVA电力专用UPS主机模块

技术领域

本实用新型涉及一种UPS主机模块，具体是一种50- 80kVA 电力专用UPS主机模块。

背景技术

电力专用UPS电源主要针对电力系统的特点和要求设计制造，适合电力系统对供电设备高质量、高可靠性的要求，主要应用于负载对电压可靠性要求较高的场所，如电力远动、RTU、电力载波、监控等。能够满足于电力控制系统中电脑等终端设备的用电需求，可为电力控制系统的安全、可靠运行带来最佳的保障。

但目前50- 80kVA 功率段的电力专用UPS电源系统都是采用整屏安装方式，即将UPS所需的所有器件零散的装配在电力电源屏柜内。这种方式结构复杂，无法标准化，器件之间距离远、连线长，因此故障率高，容易受干扰。生产工艺复杂、效率低，售后维修难度大，维修成本高。因此，本领实用新型提供了一种50- 80kVA 电力专用UPS主机模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种50- 80kVA 电力专用UPS主机模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种50- 80kVA 电力专用UPS主机模块，包括主机本体，其特征在于，所述主机本体的内部设置有整流单元，整流单元的下方设置有接线铜排，接线铜排的下方设置有切换单元，整流单元的右方设置有两组逆变单元IGBT模块，逆变单元IGBT模块的右方设置有若干组母线电容。

作为本实用新型进一步的方案：所述主机本体的前侧设置有LCD控制面板。

作为本实用新型再进一步的方案：所述整流单元与主机本体电连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述逆变单元IGBT模块与主机本体电连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述切换单元与主机本体电连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述两组逆变单元IGBT模块之间并联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型将UPS系统模块化设计，方便UPS成套系统的方案设计，方便了UPS成套系统的标准化安装及生产。且体积小，功率密度高，减小了设计生产成本，使其在标准机柜内占据更小的空间，为UPS系统其它的功能器件腾出了安装空间。且重量轻，大大减小了生产运输成本和后续售后维修更换的人工及运输成本。

2、本实用新型采用两组IGBT模块并联的方式，增大了UPS模块的功率密度。

3、本实用新型直流采样电路采用电-磁-电的转换方式，电气绝缘性能高，温漂小，且直流采样电路直接采用开关电源变压器自带线圈，此线圈给系统供电的同时有作为信号变换使用，因此节约的电路成本，使电路简单高效。

附图说明

图1为一种50- 80kVA 电力专用UPS主机模块的UPS系统原理图。

图2为一种50- 80kVA 电力专用UPS主机模块的直流电压采样电路。

图3为一种50- 80kVA 电力专用UPS主机模块的内部功能单元摆放图。

图4为一种50- 80kVA 电力专用UPS主机模块的前面板结构示意图。

图5为一种50- 80kVA 电力专用UPS主机模块的后面板结构示意图。

图中：1、整流单元；2、接线铜排；3、逆变单元IGBT模块；4、切换单元；5、母线电容；6、LCD控制面板；7、主机本体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种50- 80kVA 电力专用UPS主机模块，包括主机本体7，其特征在于，所述主机本体7的内部设置有整流单元1，整流单元1的下方设置有接线铜排2，接线铜排2的下方设置有切换单元4，整流单元1的右方设置有两组逆变单元IGBT模块3，逆变单元IGBT模块3的右方设置有若干组母线电容5。

进一步的，所述主机本体7的前侧设置有LCD控制面板6，所述整流单元1与主机本体7电连接，所述逆变单元IGBT模块3与主机本体7电连接，所述切换单元4与主机本体7电连接，所述两组逆变单元IGBT模块3之间并联。

具体的，将UPS内部的大部分功能器件，如：逆止二极管、整流单元、逆变单元、控制单元、显示单元、切换单元等集中安装在19英寸6U机箱内，构成UPS主机模块，此模块为标准的6U机箱结构，体积相对小，重量轻，易于安装生产和维修更换，几乎包含了UPS系统的所有功能。将此模块安装在UPS系统标准屏柜内，仅需要跟输入输出隔离变压器、输入输出开关等少量的外围器件简单连接，便完成了整套UPS系统的生产安装，结构简单，功能强大。

作为本实用新型再进一步的方案：三相交流220V输入进入整流单元，即三相全桥整流电路，将三相交流220V整流后变成直流电，电压等于交流220V的1.414倍，220*1.414=311。因此变为直流电311V。此处DC311V与直流输入的DC220V合并，因为DC311V电压高于DC220V，所以逆止二极管D1是截止的。当交流输入停止供电时，则直流输入DC220V经逆止二极管导通后给后级供电。

直流电DC311V或DC220V经过软启动单元给母线单元供电，由于母线单元容量很大，母线电容电压又不能突变，因此系统上电时先由软启动单元内的电阻给母线电容充电，可控硅此时是截止状态，当母线电容上的电压上升到一定值之后，软启动单元的可控硅导通给后级正常供电。

通过逆变单元，把直流电变换成120V的交流电，通过输出隔离变压器Q1，把AC120V变成AC220V，最后进入切换单元4（切换单元4包含K2和K1两组，图1中所示，K1、K2起到开关的作用，选择旁路输入时K1关闭、K2导通，反之，K1导通、K2关闭），K2与K1之间切换，控制单元按照优先级方式将K1或K2的其中一路导通，给负载供电。

本设计逆变单元采用全桥逆变电路，直接使用4个大功率IGBT模块作为功率器件，每个桥臂由两只模块内部的2只IGBT单元并联使用。母线电容采用10个大容量螺栓型电解电容并联的方案，以增大母线电容容量。母线电容与IGBT模块之间使用叠层母排连接，极大的减小了连线引起的寄生电感，从而减小了因寄生电感在高频载波下造成的电磁干扰，增加了系统的可靠性。

直流采样采用了完全电气隔离的变压器采样电路，因采集电压量与采集后的电压信号在两个完全独立的变压器线圈上，因此实现了高绝缘度的电气隔离。被采集的直流电压值与采集后的信号则通过电-磁-电的耦合方式线性转换，保证了转换信号的正确性。此采样电路使用线圈直接使用开关电源变压器自带线圈，因此节约了电路成本。因电路未采用光耦、三极管等器件，所以此电路对温度变化产生的影响极小，即温漂极小。直流电压采样从CON4（CON4为控制芯片或者单片机的输入端口，图2中所示）进入，经过电-磁-电的转换后，从VTM输出，再经过运放电路将信号进一步变换后，送至DSP芯片处理。具体电路见图2。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种50-80kVA电力专用UPS主机模块，包括主机本体（7），其特征在于，所述主机本体（7）的内部设置有整流单元（1），整流单元（1）的下方设置有接线铜排（2），接线铜排（2）的下方设置有切换单元（4），整流单元（1）的右方设置有两组逆变单元IGBT模块（3），逆变单元IGBT模块（3）的右方设置有若干组母线电容（5）。

2.根据权利要求1所述的一种50-80kVA电力专用UPS主机模块，其特征在于，所述主机本体（7）的前侧设置有LCD控制面板（6）。

3.根据权利要求1所述的一种50-80kVA电力专用UPS主机模块，其特征在于，所述整流单元（1）与主机本体（7）电连接。

4.根据权利要求1所述的一种50-80kVA电力专用UPS主机模块，其特征在于，所述逆变单元IGBT模块（3）与主机本体（7）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种50-80kVA电力专用UPS主机模块，其特征在于，所述切换单元（4）与主机本体（7）电连接。

6.根据权利要求1所述的一种50-80kVA电力专用UPS主机模块，其特征在于，所述两组逆变单元IGBT模块（3）之间并联。

Images