CN218456340U - 一种高可靠性的供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高可靠性的供电装置，包括UPS装置、直流备用电源、发电装置、UPS监测器、备用电源监测器和控制器；UPS装置的输入接口连接市电，UPS装置的输出接口通过第一开关模组连接负载；直流备用电源的放电端通过第二开关模组连接负载；发电装置的输出端分为三路，一路通过第一供电开关模组连接UPS装置的输入接口，一路通过第二供电开关模组连接直流备用电源的充电端，一路通过第三开关模组连接负载；控制器连接第一开关模组、第二开关模块、第三开关模组、第一供电开关模组、第二供电开关模组、UPS监测器、备用电源监测器和发电装置。与现有技术相比，本实用新型提供了一种高可靠性的供电装置，保证了负载的供电可靠性。

Description

一种高可靠性的供电装置

技术领域

本实用新型涉及电厂供电装置，尤其是涉及一种高可靠性的供电装置。

背景技术

“晃电”是指，因雷击、短路或其他原因造成的电网电压瞬时跌落(电压凹陷)，电网电压暂降或电压中断，时间在1.5秒之内，又恢复正常的现象。“晃电”会使交流接触器动力回路或控制电源为交流电源的回路跳闸，导致辅机跳闸故障。在电厂生产系统中，关键设备不允许突然停止运行，否则会对生产造成影响。因此，很多供电方案中采用了UPS供电。

UPS即不间断电源(Uninterruptible Power Supply)，是一种含有储能装置的不间断电源，主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即使用机内电池的直流电能向负载继续供电，使负载维持正常工作。

但是，UPS机内电池容量有限，一旦市电断电，UPS只能短时间维持负载的正常供电，而且，随着使用年限的增加，UPS无法避免的会出现故障。

因此，有必要设计一种高可靠性的供电装置。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高可靠性的供电装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高可靠性的供电装置，包括UPS装置、直流备用电源、发电装置、UPS监测器、备用电源监测器和控制器；

所述UPS装置的输入接口连接市电，所述UPS装置的输出接口通过第一开关模组连接负载；

所述直流备用电源的放电端通过第二开关模组连接负载；

所述发电装置的输出端分为三路，一路通过第一供电开关模组连接UPS装置的输入接口，一路通过第二供电开关模组连接直流备用电源的充电端，一路通过第三开关模组连接负载；

所述UPS监测器用于监测UPS装置的工作参数，所述备用电源监测器用于监测直流备用电源的工作参数；

所述控制器连接第一开关模组、第二开关模块、第三开关模组、第一供电开关模组、第二供电开关模组、UPS监测器、备用电源监测器和发电装置。

进一步地，还包括负载输入电压传感器，所述负载输入电压传感器安装在负载的输入端，所述负载输入电压传感器与控制器相连。

进一步地，所述第一开关模组包括第一手动开关和第一电子开关，所述第二开关模组包括第二手动开关和第二电子开关，所述第三开关模组包括第三手动开关和第三电子开关；所述第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关与控制器相连。

进一步地，还包括第一电子三路开关，所述第一电子三路开关的输出端连接负载，所述第一开关模组包括第一手动开关和第一电子三路开关的第一路输入端，所述第二开关模组包括第二手动开关和第一电子三路开关的第二路输入端，所述第三开关模组包括第三手动开关和第一电子三路开关的第三路输入端；所述第一电子三路开关与控制器相连。

进一步地，所述第一供电开关模组包括第一手动供电开关和第一电子供电开关，所述第二供电开关模组包括第二手动供电开关和第二电子供电开关，所述第一电子供电开关和第二电子供电开关与控制器相连。

进一步地，还包括第二电子三路开关，所述第二电子三路开关的输入端连接发电装置，所述第一供电开关模组包括第一供电手动开关和第二电子三路开关的第一路输出端，所述第二供电开关模组包括第二供电手动开关和第二电子三路开关的第二路输出端，所述第二电子三路开关的第三路输出端与第三开关模组串联后连接负载。

进一步地，所述发电装置包括发电机和稳压装置。

进一步地，还包括第一计时器、第二计时器、第三计时器和第四计时器，所述第一计时器、第二计时器、第三计时器和第四计时器与控制器相连，所述第一计时器用于记录所述发电装置向UPS装置的供电时间，所述第二计时器用于记录所述直流备用电源向负载供电的时间，所述第三计时器用于记录所述发电装置向直流备用电源供电的时间，所述第四计时器用于记录所述发电装置向负载供电的时间。

进一步地，所述UPS监测器包括UPS输出电压检测器和UPS电量检测器；所述备用电源监测器包括备用电源输出电压检测器和备用电源电量检测器。

进一步地，还包括通信装置和远程控制终端，所述远程控制终端通过通信装置与控制器相连。

进一步地，还包括配电柜，所述第一开关模组、第二开关模组和第三开关模组装配在所述配电柜上，所述配电柜内包括三个由隔板组成的隔间，分别用于装配UPS装置、直流备用电源和发电装置，所述隔板上设有线束通孔。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

保证了负载的供电可靠性，在长时间断电时，可以依靠UPS装置的机内电池、直流备用电源和发电装置为负载供电，UPS装置、直流备用电源和发电机可以单独为负载进行供电，即使其中一个出现故障，仍可以保证负载的可靠供电。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为负载输入电压传感器与负载的连接示意图；

图3为第一开关模组、第二开关模组和第三开关模组的一种示意图；

图4为第一开关模组、第二开关模组和第三开关模组的一种示意图；

图5为第一供电开关模组和第二供电开关模组的一种示意图；

图6为第一供电开关模组和第二供电开关模组的一种示意图；

附图标记：A、负载，B、市电；

1、UPS装置，2、直流备用电源，3、发电装置，4、UPS监测器，5、备用电源监测器，6、控制器，7、第一开关模组，8、第二开关模组，9、第三开关模组，10、第一供电开关模组，11、第二供电开关模组，12、负载输入电压传感器，13、第一电子三路开关，14、第二电子三路开关；

71、第一手动开关，72、第一电子开关，81、第二手动开关，82、第二电子开关，91、第三手动开关，92、第三电子开关，101、第一手动供电开关，102、第一电子供电开关，111、第二手动供电开关，112、第二电子供电开关。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

一种高可靠性的供电装置，如图1所示，包括UPS装置1、直流备用电源2、发电装置3、UPS监测器4、备用电源监测器5和控制器6；UPS装置1的输入接口连接市电B，UPS装置1的输出接口通过第一开关模组7连接负载A；直流备用电源2的放电端通过第二开关模组8连接负载A；发电装置3的输出端分为三路，一路通过第一供电开关模组10连接UPS装置1的输入接口，一路通过第二供电开关模组11连接直流备用电源2的充电端，一路通过第三开关模组9连接负载A；UPS监测器4用于监测UPS装置1的工作参数，备用电源监测器5用于监测直流备用电源2的工作参数；控制器6连接第一开关模组7、第二开关模块、第三开关模组9、第一供电开关模组10、第二供电开关模组11、UPS监测器4、备用电源监测器5和发电装置3。

本申请提供了高可靠的供电装置，提供了多种供电方式：

1、市电B输入UPS装置1，由UPS装置1为负载A供电；2、市电B断电时，可以由UPS装置1的机内电池为负载A供电；3、UPS装置1的机内电池电量不足时，可以由直流备用电源2为负载A供电；4、直流备用电源2的电量不足时，由发电装置3供电给UPS装置1，由UPS装置1为负载A供电；5、若UPS装置1和直流备用电源2均发生了故障，则可以由发电装置3为负载A供电；6、发电装置3可以为直流备用电源2充电。

一方面，UPS装置1、直流备用电源2和发电装置3均可以单独为负载A供电，因此，除非三者均发生了故障，否则，可以保障负载A始终有供电。另一方面，UPS装置1在市电B断电时，可以依靠自身机内电池为负载A供电，也可以由发电装置3供电给UPS装置1，以为负载A供电，发电装置3还可以为直流备用电源2充电，进一步增加了市电B断电时的供电可靠性。

控制器6可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

可以理解的是，供电方式的切换条件可以是根据实际需要确定的，如市电B-UPS装置1供电的优先级最高，市电B断电后立即切换为发电机-UPS装置1供电，或者市电B断电后立即切换为直流备用电源2供电等，相关从业人员可以根据现场实际情况确定，并将其写入控制器6中，在此不再赘述。

正常情况下，由市电B-UPS装置1为负载A供电。在供电方式切换后，为了记录各种供电方式的供电时间，以便控制器6或工作人员进行供电方式切换，供电装置还包括第一计时器、第二计时器、第三计时器和第四计时器，第一计时器、第二计时器、第三计时器和第四计时器与控制器6相连，第一计时器用于记录发电装置3向UPS装置1的供电时间，第二计时器用于记录直流备用电源2向负载A供电的时间，第三计时器用于记录发电装置3向直流备用电源2供电的时间，第四计时器用于记录发电装置3向负载A供电的时间。

为了能够及时切换不同的供电方式，通过UPS监测器4和备用电源监测器5对UPS装置1和直流备用电源2的工作参数进行监测，UPS监测器4包括UPS输出电压检测器和UPS电量检测器；备用电源监测器5包括备用电源输出电压检测器和备用电源电量检测器。此外，还可以对UPS装置1和直流备用电源2的电流、温度等进行监测，以判断UPS装置1和直流备用电源2是否出现故障，是否可以继续为负载A供电。

此外，为防止负载A的供电线路上出现故障，如图2所示，供电装置还包括负载A输入电压传感器12，负载A输入电压传感器12安装在负载A的输入端，负载A输入电压传感器12与控制器6相连，这样，负载A输入电压传感器12会及时反馈负载A的输入电压，从而能够快速定位UPS装置1、直流备用电源2、发电装置3和供电线路上的故障。

发电装置3包括发电机和稳压装置，由于发电机的输出电压不稳定，稳压装置可以将发电机的输出电压做相应稳压处理后再送入UPS装置1、负载A或直流备用电源2，保障了UPS装置1、负载A和直流备用电源2的使用寿命。

供电装置还包括通信装置和远程控制终端，远程控制终端通过通信装置与控制器6相连，这样，值班室的值班人员可以通过远程控制终端得知第一开关模组7、第二开关模块、第三开关模组9、第一供电开关模组10、第二供电开关模组11、UPS监测器4、备用电源监测器5、负载A输入电压传感器12和发电装置3的相关状态，还可以远程控制第一开关模组7、第二开关模块、第三开关模组9、第一供电开关模组10、第二供电开关模组11和发电装置3。

供电装置还包括配电柜，第一开关模组7、第二开关模组8和第三开关模组9装配在配电柜上，配电柜内包括三个由隔板组成的隔间，分别用于装配UPS装置1、直流备用电源2和发电装置3，隔板上设有线束通孔，UPS监测器4和备用电源监测器5对应设置在隔间中，保证了线路连接位置的清晰性，避免了线路出现混乱。通信装置、控制器6可以安装在配电柜上，并将相关的控制按键、显示屏等安装在配电柜上。

控制器6与第一开关模组7、第二开关模块、第三开关模组9、第一供电开关模组10、第二供电开关模组11、UPS监测器4、备用电源监测器5、负载A输入电压传感器12和发电装置3等可以通过RS485等方式连接。通信装置可以是无线通信单元，比如，包括WIFI、2G、3G、4G以及5G等。

一种实施方式中，如图3所示，第一开关模组7包括第一手动开关71和第一电子开关72，用于通断UPS装置1-负载A，第二开关模组8包括第二手动开关81和第二电子开关82，用于通断直流备用电源2-负载A，第三开关模组9包括第三手动开关91和第三电子开关92，用于通断发电装置3-负载A；第一电子开关72、第二电子开关82和第三电子开关92与控制器6相连。

另一种实施方式中，如图4所示，还包括第一电子三路开关13，第一电子三路开关13的输出端连接负载A，第一开关模组7包括第一手动开关71和第一电子三路开关13的第一路输入端，第二开关模组8包括第二手动开关81和第一电子三路开关13的第二路输入端，第三开关模组9包括第三手动开关91和第一电子三路开关13的第三路输入端；第一电子三路开关13与控制器6相连，第一电子三路开关13的每一路输入端的切换实现了UPS装置1、直流备用电源2和发电装置3与负载A的通断。

一种实施方式中，如图5所示，第一供电开关模组10包括第一手动供电开关101和第一电子供电开关102，用于通断发电装置3-UPS装置1，第二供电开关模组11包括第二手动供电开关111和第二电子供电开关112，用于通断发电装置3-直流备用电源2，第一电子供电开关102和第二电子供电开关112与控制器6相连。

另一种实施方式中，如图6所示，还包括第二电子三路开关14，第二电子三路开关14的输入端连接发电装置3，第一供电开关模组10包括第一供电手动开关101和第二电子三路开关14的第一路输出端，第二供电开关模组11包括第二供电手动开关111和第二电子三路开关14的第二路输出端，第二电子三路开关14的第三路输出端与第三开关模组9串联后连接负载A。第二电子三路开关14的每一路输出端的切换实现了发电装置3与UPS装置1、直流备用电源2和负载A的通断。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高可靠性的供电装置，其特征在于，包括UPS装置、直流备用电源、发电装置、UPS监测器、备用电源监测器和控制器；

所述UPS装置的输入接口连接市电，所述UPS装置的输出接口通过第一开关模组连接负载；

所述直流备用电源的放电端通过第二开关模组连接负载；

所述发电装置的输出端分为三路，一路通过第一供电开关模组连接UPS装置的输入接口，一路通过第二供电开关模组连接直流备用电源的充电端，一路通过第三开关模组连接负载；

所述UPS监测器用于监测UPS装置的工作参数，所述备用电源监测器用于监测直流备用电源的工作参数；

所述控制器连接第一开关模组、第二开关模块、第三开关模组、第一供电开关模组、第二供电开关模组、UPS监测器、备用电源监测器和发电装置。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性的供电装置，其特征在于，所述第一开关模组包括第一手动开关和第一电子开关，所述第二开关模组包括第二手动开关和第二电子开关，所述第三开关模组包括第三手动开关和第三电子开关；所述第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关与控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种高可靠性的供电装置，其特征在于，还包括第一电子三路开关，所述第一电子三路开关的输出端连接负载，所述第一开关模组包括第一手动开关和第一电子三路开关的第一路输入端，所述第二开关模组包括第二手动开关和第一电子三路开关的第二路输入端，所述第三开关模组包括第三手动开关和第一电子三路开关的第三路输入端；所述第一电子三路开关与控制器相连。

4.根据权利要求1所述的一种高可靠性的供电装置，其特征在于，所述第一供电开关模组包括第一手动供电开关和第一电子供电开关，所述第二供电开关模组包括第二手动供电开关和第二电子供电开关，所述第一电子供电开关和第二电子供电开关与控制器相连。

5.根据权利要求1所述的一种高可靠性的供电装置，其特征在于，还包括第二电子三路开关，所述第二电子三路开关的输入端连接发电装置，所述第一供电开关模组包括第一供电手动开关和第二电子三路开关的第一路输出端，所述第二供电开关模组包括第二供电手动开关和第二电子三路开关的第二路输出端，所述第二电子三路开关的第三路输出端与第三开关模组串联后连接负载。

6.根据权利要求1所述的一种高可靠性的供电装置，其特征在于，所述发电装置包括发电机和稳压装置。

7.根据权利要求1所述的一种高可靠性的供电装置，其特征在于，还包括第一计时器、第二计时器、第三计时器和第四计时器，所述第一计时器、第二计时器、第三计时器和第四计时器与控制器相连，所述第一计时器用于记录所述发电装置向UPS装置的供电时间，所述第二计时器用于记录所述直流备用电源向负载供电的时间，所述第三计时器用于记录所述发电装置向直流备用电源供电的时间，所述第四计时器用于记录所述发电装置向负载供电的时间。

8.根据权利要求1所述的一种高可靠性的供电装置，其特征在于，所述UPS监测器包括UPS输出电压检测器和UPS电量检测器；所述备用电源监测器包括备用电源输出电压检测器和备用电源电量检测器。

9.根据权利要求1所述的一种高可靠性的供电装置，其特征在于，还包括通信装置和远程控制终端，所述远程控制终端通过通信装置与控制器相连。

10.根据权利要求1所述的一种高可靠性的供电装置，其特征在于，还包括配电柜，所述第一开关模组、第二开关模组和第三开关模组装配在所述配电柜上，所述配电柜内包括三个由隔板组成的隔间，分别用于装配UPS装置、直流备用电源和发电装置，所述隔板上设有线束通孔。

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