CN220457171U - Ups及通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种UPS及通信系统，该UPS包括至少两个系统卡和至少两个功率模块，UPS包括设备机架，至少两个系统卡和至少两个功率模块均设置在设备机架上，其中，至少两个系统卡相同，且相互之间通信连接；每个系统卡与至少两个功率模块的通信端连接，每个系统卡用于配置至少两个功率模块的工作参数。本实用新型可以提高UPS的通信可靠性。

Description

UPS及通信系统

技术领域

本实用新型属于UPS技术领域，尤其涉及一种UPS及通信系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展，模块化的UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)应用越来越广泛，模块化的UPS中的各个功率模块在系统运行时可随意移除和安装，在此过程中不影响UPS的运行及输出，使用方便，应用广泛。其中，模块化的UPS中设有控制各个功率模块正常工作的系统卡，系统卡可以实现多个功率模块的均流、同步和共享。

然而，现有的模块化的UPS内部仅设置单一系统卡，系统卡出现故障时容易导致多个功率模块无法正常均流，最终导致UPS停止工作。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种UPS及通信系统，以解决现有技术中UPS内部仅设置单一系统卡，出现故障时可能会导致多个功率模块无法正常均流的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种UPS，该UPS包括至少两个系统卡和至少两个功率模块，UPS包括设备机架，至少两个系统卡和至少两个功率模块均设置在设备机架上，其中，至少两个系统卡相同，且相互之间通信连接；

每个系统卡与至少两个功率模块的通信端连接，每个系统卡用于配置至少两个功率模块的工作参数。

在一个实施例中，至少两个系统卡包括第一系统卡和第二系统卡；

每个功率模块的第一通信端均与第一系统卡通信连接，每个功率模块的第二通信端均与第二系统卡通信连接；

其中，第一系统卡用于通过每个功率模块的第一通信端配置每个功率模块的工作参数，或者，第二系统卡用于通过每个功率模块的第二通信端配置每个功率模块的工作参数。

在一个实施例中，UPS还包括设置在设备机架上的多个第一通信指示灯和多个第二通信指示灯；

每个功率模块的第一通信端和第一系统卡之间连接一个第一通信指示灯，每个功率模块的第二通信端和第二系统卡之间连接一个第二通信指示灯；

其中，第一通信指示灯用于在该功率模块与第一系统卡通信正常时亮起，第二通信指示灯用于在该功率模块与第二系统卡通信正常时亮起。

在一个实施例中，每个功率模块的第一通信端通过CAN总线与第一系统卡连接，每个功率模块的第二通信端通过CAN总线与第二系统卡连接。

在一个实施例中，UPS包括多个防反接模块，防反接模块的数量与功率模块的数量相等；

每个防反接模块，输入端对应与一个功率模块的供电输出端连接，第一输出端与第一系统卡连接，第二输出端与第二系统卡连接。

在一个实施例中，多个防反接模块设置在设备机架上，每个功率模块通过设置在设备机架上的对应的防反接模块为系统卡供电；

或者，多个防反接模块设置在系统卡内部，每个功率模块通过设置在系统卡内部的防反接模块为系统卡供电。

在一个实施例中，每个防反接模块包括二极管单元和限流单元；

二极管单元，阳极与对应功率模块的供电输出端连接，阴极与限流单元的第一端连接；限流单元的第二端分别与第一系统卡和第二系统卡连接。

在一个实施例中，每个二极管单元包括第一二极管和第二二极管，每个限流单元包括第一电阻和第二电阻；

对于每个防反接模块和对应的功率模块：

第一二极管，阳极分别与功率模块的供电输出端、第二二极管的阳极连接，阴极与第一电阻的第一端连接；第一电阻的第二端与第一系统卡连接；

第二二极管，阴极与第二电阻的第一端连接；第二电阻的第二端与第二系统卡连接。

在一个实施例中，UPS还包括设置在设备机架上的多个第一供电指示灯和第二供电指示灯；

每个防反接模块的第一输出端和第一系统卡之间连接一个第一供电指示灯，每个防反接模块的第二输出端和第二系统卡之间连接一个第二供电指示灯；

其中，第一供电指示灯用于在该功率模块通过第一输出端为第一系统卡供电正常时亮起，第二供电指示灯用于在该功率模块通过第二输出端为第二系统卡供电正常时亮起。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种UPS，包括如上第一方面任一项的UPS。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过设置冗余的至少两个系统卡，分别与多个功率模块进行通信连接，保证在单个系统卡出现问题时，另一个系统卡可以保证多个功率模块的均流和信息共享，提高UPS的通信可靠性，保证UPS正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种UPS的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第二种UPS的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第三种UPS的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第四种UPS的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的第五种UPS的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的第六种UPS的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的第七种UPS的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，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，都应当属于本方案保护的范围。

本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含，并不仅限于文中列举的示例。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述：

图1是本实用新型实施例提供的一种UPS的结构示意图，如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，UPS可以包括至少两个系统卡和至少两个功率模块，UPS包括设备机架，至少两个系统卡和至少两个功率模块均设置在设备机架上，其中，至少两个系统卡相同，且相互之间通信连接；

每个系统卡与至少两个功率模块的通信端连接，每个系统卡用于配置至少两个功率模块的工作参数。

如图1所示，UPS可以包括N个功率模块和N个系统卡，N≥2，为整数。N个系统卡内置有相同的处理程序，用于控制多个功率模块均流、信息共享等，并且N个系统卡之间可以相互通信，实现信息共享，保证N个系统卡内部存储的内容完全一致。

N个系统卡可以同时工作，共同控制N个功率模块均流，或者N个系统卡中选择一个工作，其余系统卡为备用系统卡。通过设置冗余的至少两个系统卡，分别与多个功率模块进行通信连接，保证在单个系统卡出现问题时，另一个系统卡可以保证多个功率模块的均流和信息共享，提高UPS的通信可靠性，保证UPS正常工作。

图2是本实用新型实施例提供的第二种UPS的结构示意图，如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，至少两个系统卡包括第一系统卡和第二系统卡；

每个功率模块的第一通信端均与第一系统卡通信连接，每个功率模块的第二通信端均与第二系统卡通信连接；

其中，第一系统卡用于通过每个功率模块的第一通信端配置每个功率模块的工作参数，或者，第二系统卡用于通过每个功率模块的第二通信端配置每个功率模块的工作参数。

示例性的，至少两个系统卡包括第一系统卡和第二系统卡，至少两个功率模块包括第一功率模块、第二功率模块和第三功率模块；

第一功率模块，第一通信端分别与第二功率模块的第一通信端、第三功率模块的第一通信端、第一系统卡连接，第二通信端分别与第二功率模块的第二通信端、第三功率模块的第二通信端、第二系统卡连接。

可选的，第一系统卡和第二系统卡可以同时工作，或者仅第一系统卡工作，或者仅第二系统卡工作。

在第一系统卡故障时，可以启动第二系统卡工作。在第二系统卡故障时，可以启动第一系统卡工作。第一系统卡和第二系统卡互为冗余，共同保证UPS的正常工作，提高UPS的工作可靠性。

图3是本实用新型实施例提供的第三种UPS的结构示意图，如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，UPS还包括设置在设备机架上的多个第一通信指示灯T1和多个第二通信指示灯T2。

每个功率模块的第一通信端和第一系统卡之间连接一个第一通信指示灯T1，每个功率模块的第二通信端和第二系统卡之间连接一个第二通信指示灯T2。

其中，第一通信指示T1灯用于在该功率模块与第一系统卡通信正常时亮起，第二通信指示灯T2用于在该功率模块与第二系统卡通信正常时亮起。

在功率模块的通信正常时，对应通路的通信指示灯亮起。在功率模块的通信异常时，对应通路的通信指示灯熄灭。通过各个通信指示灯的状态可以判断功率模块的通信是否发生异常，便于工作人员及时获知UPS的故障位置，迅速进行维修，有效提高UPS的工作可靠性。

在本实用新型的一个实施例中，每个功率模块的第一通信端通过CAN总线与第一系统卡连接，每个功率模块的第二通信端通过CAN总线与第二系统卡连接。

其中，每个功率模块的第一通信端可以对应CAN1，每个功率模块的第二通信端可以对应CAN2。

图4是本实用新型实施例提供的第四种UPS的结构示意图，如图4所示，在本实用新型的一个实施例中，UPS包括多个防反接模块，防反接模块的数量与功率模块的数量相等；

每个防反接模块，输入端对应与一个功率模块的供电输出端连接，第一输出端与第一系统卡连接，第二输出端与第二系统卡连接。

在实际应用中，UPS的每个功率模块中一般包括控制芯片以及为控制芯片供电的供电单元，可以令该供电单元同时为控制芯片和UPS的系统卡供电，多个功率模块的供电单元可以均为系统卡供电，实现系统卡的冗余供电。无需设置额外的供电模块，减少UPS的体积占用，优化UPS的结构，降低硬件成本。

本实用新型实施例通过设置多个功率模块实现对UPS系统卡冗余供电，降低UPS单一电源供电可能失电失效的问题，提高UPS的工作可靠性。

示例性的，至少两个系统卡包括第一系统卡和第二系统卡，至少两个功率模块包括第一功率模块、第二功率模块和第三功率模块。

第一功率模块，第一供电输出端分别与第二功率模块的第一供电输出端、第三功率模块的第一供电输出端、第一系统卡连接，第二供电输出端分别与第二功率模块的第二供电输出端、第三功率模块的第二供电输出端、第二系统卡连接。

本实用新型实施例通过设置多个功率模块实现对UPS系统卡冗余供电，降低由单一电源供电失电导致系统卡失效的问题，提高UPS的工作可靠性。并且设置防反接模块，可以避免冗余的电源反接导致UPS发生故障，进一步保证了UPS的工作可靠性。

在本实用新型的一个实施例中，多个防反接模块设置在设备机架上，每个功率模块通过设置在设备机架上的对应的防反接模块为系统卡供电；

或者，多个防反接模块设置在系统卡内部，每个功率模块通过设置在系统卡内部的防反接模块为系统卡供电。

在本实用新型的实施例中，UPS的设备机架上可以包括多个容置槽，容置槽用于放置功率模块以及系统卡。

在实际应用中，防反接模块可以单独设置在设备机架上，防反接模块可以为具有防反接功能的电路或者元器件组成。通过将防反接模块单独设置在设备机架上，可保证能够及时、方便地对防反接模块进行维护或者更换，提高UPS的工作可靠性。

在实际应用中，防反接模块可以设置在系统卡内部，防反接模块可以为具有防反接功能的体积较小的元器件组成，例如，二极管。通过将防反接模块设置在系统卡内部，可以在保证功率模块可靠供电的基础上，尽可能减少整个设备的体积，以满足更多场景的需求。

在本申请的一个实施例中，在不考虑第一系统卡和/或第二系统卡的供电接口短路的前提下，每个防反接模块的第一供电输出端可以分别与第一系统卡和第二系统卡连接，每个防反接模块的第二供电输出端可以分别与第一系统卡和第二系统卡连接，以实现每个防反接模块可以同时为第一系统卡和第二系统卡供电。

本实用新型实施例可以通过上述冗余供电的方式，实现第一系统卡和第二系统卡可靠工作。

图5是本实用新型实施例提供的第五种UPS的结构示意图，如图5所示，在本实用新型的一个实施例中，每个防反接模块包括二极管单元和限流单元；

二极管单元，阳极与对应功率模块的供电输出端连接，阴极与限流单元的第一端连接；限流单元的第二端分别与第一系统卡和第二系统卡连接。

可选的，二极管单元可以包括一个或者多个并联连接的二极管。在包括多个二极管时，多个二极管的阳极连接，与相应功率模块的供电输出端连接，多个二极管的阴极连接，与限流单元的第一端连接。

可选的，限流单元可以为具有限流功能的电路或者元器件，例如为限流电路或者限流电阻。

本实用新型实施例通过增加限流单元，可以起到限流作用，保证供电线路的工作可靠性。

图6是本实用新型实施例提供的第六种UPS的结构示意图，如图6所示，在本实用新型的一个实施例中，每个二极管单元包括第一二极管D1和第二二极管D2，每个限流单元包括第一电阻R1和第二电阻R2；

对于每个防反接模块和对应的功率模块：

第一二极管D1，阳极分别与功率模块的供电输出端、第二二极管D2的阳极连接，阴极与第一电阻R1的第一端连接；第一电阻R1的第二端与第一系统卡连接；

第二二极管D2，阴极与第二电阻R2的第一端连接；第二电阻R2的第二端与第二系统卡连接。

示例性的，多个功率模块包括第一功率模块、第二功率模块和第三功率模块，防反接模块包括第一防反接模块、第二防反接模块、第三防反接模块。

第一防反接模块包括第一二极管和第二二极管。

第一二极管，阴极分别与第一功率模块的供电输出端、第二二极管的阴极连接，阳极与第一防反接模块的第一输出端连接；第二二极管的阳极与第一防反接模块的第二输出端连接。

第二防反接模块包括第三二极管和第四二极管。

第三二极管，阴极分别与第二功率模块的供电输出端、第四二极管的阴极连接，阳极与第二防反接模块的第一输出端连接；第四二极管的阳极与第二防反接模块的第二输出端连接。

第三防反接模块包括第五二极管和第六二极管。

第五二极管，阴极分别与第三功率模块的供电输出端、第六二极管的阴极连接，阳极与第三防反接模块的第一输出端连接；第六二极管的阳极与第三防反接模块的第二输出端连接。

图7是本实用新型实施例提供的第七种UPS的结构示意图，如图7所示，在本实用新型的一个实施例中，UPS还包括设置在设备机架上的多个第一供电指示灯L1和第二供电指示灯L2；

每个防反接模块的第一输出端和第一系统卡之间连接一个第一供电指示灯L1，每个防反接模块的第二输出端和第二系统卡之间连接一个第二供电指示灯L2。

其中，第一供电指示灯L1用于在该功率模块通过第一输出端为第一系统卡供电正常时亮起，第二供电指示L2灯用于在该功率模块通过第二输出端为第二系统卡供电正常时亮起。

在功率模块的供电通路供电正常时，对应通路的供电指示灯亮起。在功率模块的供电通路供电异常时，对应通路的供电指示灯熄灭。通过各个供电指示灯的状态可以判断功率模块的供电通路是否发生异常，便于工作人员及时获知UPS的故障位置，迅速进行维修，有效提高UPS的工作可靠性。

本实用新型实施例还提供一种通信系统，包括如上任一实施例的UPS。

本实用新型实施例的UPS可以包括多个功率模块，每个功率模块包括两路CAN通信总线，即CAN1和CAN2。

UPS系统包括两个系统卡，即系统卡1和系统卡2。系统卡1和系统卡2互为冗余，共同作用于各个功率模块，控制各个功率模块均流、同步、共享等。

可以存在如下两种接线方式：

第一种：N个功率模块的CAN1均与系统卡1连接通信，且N个功率模块的CAN均与系统卡2连接通信。

具体的，可以实现：

功率模块1的CAN1故障时，功率模块1可以通过CA2与系统卡2通信，维持正常工作；

功率模块1的CAN2故障时，功率模块1可以通过CA1与系统卡1通信，维持正常工作。

第二种：每个功率模块的CAN1分别连接系统卡1和系统卡2，每个功率模块的CAN2分别连接系统卡1和系统卡2。

具体的，可以实现：

功率模块1的CAN1故障时，功率模块1可以通过CAN2分别与系统卡1或系统卡2通信，维持正常工作；

功率模块1的CAN2故障时，功率模块1可以通过CAN1分别与系统卡1或系统卡2通信，维持正常工作。

有益效果：

通过以上两种连接关系，可以保证在系统卡1故障时，系统卡2保证UPS系统中各个功率模块的稳定运转，在系统卡2故障时，系统卡1保证UPS系统中各个功率模块的稳定运转。

此外，还可以避免单个模块发生单点故障(如仅CAN1故障或者仅CAN2故障)时，无法与系统卡通信的问题。

本实用新型实施例还可以在每个系统卡供电输入端设有保险丝，在功率模块在发生短路时熔断，避免损坏系统卡，提高UPS的工作可靠性。

本实用新型实施例主要通过冗余连接系统卡1和系统卡2，实现各个功率模块的正常，避免单点故障影响整个UPS系统的正常使用。

以上，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种UPS，其特征在于，包括至少两个系统卡和至少两个功率模块，所述UPS包括设备机架，所述至少两个系统卡和所述至少两个功率模块均设置在所述设备机架上，其中，所述至少两个系统卡相同，且相互之间通信连接；

每个系统卡与所述至少两个功率模块的通信端连接，每个系统卡用于配置所述至少两个功率模块的工作参数。

2.如权利要求1所述的UPS，其特征在于，所述至少两个系统卡包括第一系统卡和第二系统卡；

每个功率模块的第一通信端均与所述第一系统卡通信连接，每个功率模块的第二通信端均与所述第二系统卡通信连接；

其中，所述第一系统卡用于通过每个功率模块的第一通信端配置每个功率模块的工作参数，或者，所述第二系统卡用于通过每个功率模块的第二通信端配置每个功率模块的工作参数。

3.如权利要求2所述的UPS，其特征在于，所述UPS还包括设置在所述设备机架上的多个第一通信指示灯和多个第二通信指示灯；

每个功率模块的第一通信端和所述第一系统卡之间连接一个第一通信指示灯，每个功率模块的第二通信端和所述第二系统卡之间连接一个第二通信指示灯；

其中，第一通信指示灯用于在该功率模块与所述第一系统卡通信正常时亮起，第二通信指示灯用于在该功率模块与所述第二系统卡通信正常时亮起。

4.如权利要求2所述的UPS，其特征在于，每个功率模块的第一通信端通过CAN总线与所述第一系统卡连接，每个功率模块的第二通信端通过CAN总线与所述第二系统卡连接。

5.如权利要求2所述的UPS，其特征在于，所述UPS包括多个防反接模块，防反接模块的数量与功率模块的数量相等；

每个防反接模块，输入端对应与一个功率模块的供电输出端连接，第一输出端与所述第一系统卡连接，第二输出端与所述第二系统卡连接。

6.如权利要求5所述的UPS，其特征在于，所述多个防反接模块设置在所述设备机架上，每个功率模块通过设置在所述设备机架上的对应的防反接模块为所述系统卡供电；

或者，所述多个防反接模块设置在所述系统卡内部，每个功率模块通过设置在所述系统卡内部的防反接模块为所述系统卡供电。

7.如权利要求5所述的UPS，其特征在于，每个防反接模块包括二极管单元和限流单元；

所述二极管单元，阳极与对应功率模块的供电输出端连接，阴极与所述限流单元的第一端连接；所述限流单元的第二端分别与所述第一系统卡和所述第二系统卡连接。

8.如权利要求7所述的UPS，其特征在于，每个二极管单元包括第一二极管和第二二极管，每个限流单元包括第一电阻和第二电阻；

对于每个防反接模块和对应的功率模块：

所述第一二极管，阳极分别与所述功率模块的供电输出端、所述第二二极管的阳极连接，阴极与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端与所述第一系统卡连接；

所述第二二极管，阴极与所述第二电阻的第一端连接；所述第二电阻的第二端与所述第二系统卡连接。

9.如权利要求5所述的UPS，其特征在于，所述UPS还包括设置在所述设备机架上的多个第一供电指示灯和第二供电指示灯；

每个防反接模块的第一输出端和所述第一系统卡之间连接一个第一供电指示灯，每个防反接模块的第二输出端和所述第二系统卡之间连接一个第二供电指示灯；

其中，第一供电指示灯用于在该功率模块通过第一输出端为第一系统卡供电正常时亮起，第二供电指示灯用于在该功率模块通过第二输出端为所述第二系统卡供电正常时亮起。

10.一种通信系统，其特征在于，包括如上权利要求1至9任一项所述的UPS。