CN217545663U - 一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，利用电力电子电压源受控同期互补运行控制技术，以创新的产品结构，实现多电源投切及电压源模式协同运行的多电源互补融合无扰动供电；供电电源断电时，电压源模式负荷侧逆变器持续为负荷供电；供电电源投入时，通过电源侧逆变器转换直流过度，由负荷侧逆变器持续为负荷供电；并且负荷侧逆变器与电源侧逆变器构成主从架构，达成同期时，控制电控开关闭合，将双控交流电力线导通，由供电电源直接为负荷供电；同时两个逆变电路以电压源模式与电网协同运行，并按设定的电压及频率与供电电源互补，实现多源融合互补运行，保障持续供电的同时，改善保电供电的电力质量。

Description

一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统

技术领域

本实用新型属于不间断供电技术领域，具体涉及一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统。

背景技术

现代化精密测控设备以及数据处理设备和工矿持续运行设备，都需要稳定且高质量的电力供应保障，不仅需要不间断供电，而且需要相应的供应电力稳定可靠无扰动。目前现有技术主要是采用采用DC/AC-AC/DC结构的UPS不间断电源，进行保电供电；不仅两级电力变换增加电力损耗，而且面对负荷用电随机产生的电力波动，特别是测控设备在投切和加载或减载运行过程，存在更大的电力冲击性以及电流反灌现象，现有技术的UPS不间断电源不具备负荷侧跟踪吸纳及平抑波动的能力，使得测控设备在投切和运行过程中产生的电力波动或电流反灌的情况时，UPS不间断供电系统及其他的负荷受到扰动和冲击，严重时会造成其他精密负荷设备的停机，以及UPS不间断电源系统的故障及停机风险。

由于在运行过程中，由于用电负荷设备的投切以及加载或减载，会产生电压的波动或电流反灌现象，影响在线负荷设备的用电质量，严重时会造成其他负荷设备的停机与故障，甚至使不间断供电系统产生故障或停机的风险。因此，作为现代化测控设备的电源保障系统，特别是大型精密测控设备及数据中心理设备和工矿持续运行的设备，供电保障系统需要解决和克服现有技术的缺陷，特别是：

1)在实时解决多电源无缝切换与供电质量的同时，需要解决负荷端造成电力不稳定以及重大故障的风险；不仅是不间断持续供电，还需要具备负荷侧电力波动的平抑能力，将不间断持续供电与改善负荷侧产生电力波动的平抑能力进行融合管控处理。

2)克服长期以来业界惯用DC/AC-AC/DC结构的UPS不间断电源系统，即交流转直流、直流再转交流的技术手段，造成供电电力多一级变换带来的电能损耗。

3)克服DC/AC-AC/DC结构的UPS不间断电源系统，其中两个主要电力变换电路的性能及功效不同，不能互补替换，弱化了系统整体功能，降低了系统性价比。

发明内容

为了克服现有技术及方案的缺陷与不足，本实用新型提出一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，由多个交直流双路并接功率模块并联，各交直流双路并接功率模块的功率模块控制器及锂电池管理系统BMS，分别通过系统控制总线，连接电源保障控制系统；所述交直流双路并接功率模块，包括：功率模块控制器、电源侧逆变电路、负荷侧逆变电路、直流母线、功率模块控制线、电力驱动开关电力连接线，其特征还在于，所述电源侧逆变电路，分别通过双控交流电力线和模块维修旁路电力线，连接负荷侧逆变电路；同时电源侧逆变电路的直流侧，通过直流母线连接负荷侧逆变电路；所述直流母线与连接锂电池管理系统BMS的锂电池模组连接；构成多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统。

所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述电源侧逆变电路、负荷侧逆变电路，采用具有受控并网与离网运行模式的双向储能逆变器电路。

所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述双控交流电力线，由电力线分别顺次从电源侧连接电力驱动开关和电控开关，构成具有双开关串联结构的双控交流电力线；其特征在于，所述电力驱动开关采用通电闭合的常开式开关，并通过电力驱动开关电力连接线接入双控交流电力线的供电电源侧，供电电源断电时，电力驱动开关断开；电控开关采用交直流双路并接功率模块的设备供电，并受电源保障控制系统与功率模块控制器实时控制。

所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述模块维修旁路电力线，由电力线连接由交直流双路并接功率模块供电的受控开关或人工手动开关，且采用常开式开关。

所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，通过电源接入端接入供电电源或备用电源或新能源电力电源；通过负荷接入端接入各用电负荷。

本实用新型一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，利用电力电子电压源受控同期互补运行控制技术，以创新的产品结构，实现供电电源、备用电源、新能源电源的多电源投切，以及电压源模式协同运行的多电源互补融合无扰动供电；供电电源断电时，电压源模式负荷侧逆变电路持续为负荷供电；供电电源投入时，通过电源侧逆变电路将交流电转换直流电，由负荷侧逆变电路持续为负荷供电；并且负荷侧逆变电路与电源侧逆变电路构成主从架构，达成同期时，控制电控开关闭合，将双控交流电力线导通，由供电电源直接为负荷供电；同时负荷侧逆变电路与电源侧逆变电路以电压源模式与电网协同运行，并按设定的电压及频率与供电电源互补，平抑负荷侧电压和频率的波动，为用电负荷稳定且高质量供电，实现多源融合互补运行，保障持续供电的同时，改善保电供电的电力质量。

附图说明

图1是一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统构成及原理示意框图。

具体实施方式

作为实施例子，结合附图对一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统给予说明，但是，所描述的实施例是本实用新型应用于一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统的一部分实施例，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；本实用新型的技术与方案不限于本实施例子给出的内容。

如图1所示，本实用新型提出一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，由多个交直流双路并接功率模块(200)并联，各交直流双路并接功率模块(200)的功率模块控制器(260)及锂电池管理系统BMS(310)，分别通过系统控制总线(110)，连接电源保障控制系统(100)；所述交直流双路并接功率模块(200)，包括：功率模块控制器(260)、电源侧逆变电路(210)、负荷侧逆变电路(220)、直流母线(250)、功率模块控制线(270)，其特征还在于，所述电源侧逆变电路(210)，分别通过双控交流电力线(230)和模块维修旁路电力线(240)，连接负荷侧逆变电路(220)；同时电源侧逆变电路(210)的直流侧，通过直流母线(250)连接负荷侧逆变电路(220)；所述直流母线(250)与连接锂电池管理系统BMS(310)的锂电池模组(320)连接；构成多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统(900)。

如图1所示，所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述电源侧逆变电路(210)、负荷侧逆变电路(220)，采用具有受控并网与离网运行模式的双向储能逆变器电路。

如图1所示，所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述双控交流电力线(230)，由电力线分别顺次从电源侧连接电力驱动开关(231)和电控开关(232)，构成具有双开关串联结构的双控交流电力线(230)；其特征在于，所述电力驱动开关(231)采用通电闭合的常开式开关，并通过电力驱动开关电力连接线(290)接入双控交流电力线(230)的供电电源侧，供电电源(800)断电时，电力驱动开关(231)断开；电控开关(232)采用交直流双路并接功率模块(200)的设备供电，并受电源保障控制系统(100)与功率模块控制器(260)实时控制。

如图1所示，所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述模块维修旁路电力线(240)，由电力线连接由交直流双路并接功率模块(200)供电的受控开关或人工手动开关(233)，且采用常开式开关。

如图1所示，所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统(900)，通过电源接入端(820)接入供电电源(800)或备用电源(810)或新能源电力电源(820)；通过负荷接入端(720)接入各用电负荷(700)。

本实用新型一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，利用电力电子电压源受控同期互补运行控制技术，以创新的产品结构，实现多电源投切及电压源模式协同运行的多电源互补融合无扰动供电；供电电源断电时，电力驱动开关自动断开电压源模式负荷侧逆变电路持续为负荷供电；供电电源投入时，通过电源侧逆变电路将交流电转换直流，由负荷侧逆变电路持续为负荷供电；并且负荷侧逆变电路与电源侧逆变电路构成主从架构，达成同期时，控制电控开关闭合，将双控交流电力线导通，由供电电源直接为负荷供电；同时负荷侧逆变电路与电源侧逆变电路以电压源模式与电网协同运行，并按设定的电压及频率与供电电源互补，实现多源融合互补运行，保障持续供电的同时，改善保电供电的电力质量。

以上给出了具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的技术方案，设计出各种变形的布局、组配、公式、参数并不需要花费创造性劳动，在不脱离本实用新型的原理和构思架构情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，由多个交直流双路并接功率模块并联，各交直流双路并接功率模块的功率模块控制器及锂电池管理系统BMS，分别通过系统控制总线，连接电源保障控制系统；所述交直流双路并接功率模块，包括：功率模块控制器、电源侧逆变电路、负荷侧逆变电路、直流母线、功率模块控制线、电力驱动开关电力连接线，其特征还在于，所述电源侧逆变电路，分别通过双控交流电力线和模块维修旁路电力线，连接负荷侧逆变电路；同时电源侧逆变电路的直流侧，通过直流母线连接负荷侧逆变电路；所述直流母线与连接锂电池管理系统BMS的锂电池模组连接；构成多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统。

2.根据权利要求1所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述电源侧逆变电路、负荷侧逆变电路，采用具有受控并网与离网运行模式的双向储能逆变器电路。

3.根据权利要求1所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述双控交流电力线，由电力线分别顺次从电源侧连接电力驱动开关和电控开关，构成具有双开关串联结构的双控交流电力线；其特征在于，所述电力驱动开关采用通电闭合的常开式开关，并通过电力驱动开关电力连接线接入双控交流电力线的供电电源侧，供电电源断电时，电力驱动开关断开；电控开关采用交直流双路并接功率模块的设备供电，并受电源保障控制系统与功率模块控制器实时控制。

4.根据权利要求1所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述模块维修旁路电力线，由电力线连接由交直流双路并接功率模块供电的受控开关或人工手动开关，且采用常开式开关。

5.根据权利要求1所述一种多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，其特征在于，所述多源融合技术的测控设备无扰动智能电源保障系统，通过电源接入端接入供电电源或备用电源或新能源电力电源；通过负荷接入端接入各用电负荷。

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