CN2912075Y - 适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源 - Google Patents
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Abstract
适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源，包括整流电路、电池组检测及充电电路、蓄电池和滤波电容，整流电路的输入端接市电输入端，整流电路的输出端接电池组检测及充电电路的输入端，并连接到滤波电容的两端，电池组检测及充电电路的输出端接蓄电池的正负极，蓄电池的正极接一隔离二极管的阳极，该隔离二极管的阴极和蓄电池的负极形成该后备电源的输出端。本实用新型电路结构简单，成本低，电能转换效率高，更加节约电能。
Description
技术领域
本实用新型涉及大功率后备电源，具体地说是指适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源。
背景技术
现有技术中，大功率后备电源都毫无例外地把蓄电池的直流电压通过逆变器转换成正弦交流电压，在转换过程中由于刻意地要求所输出的交流电压的品质，使用了极其复杂的电路，电路的造价极高，蓄电池能量的转换效率至多也只有80％多，很难超过90％。然而在大多数场合，需要大功率后备电源供电的设备的电源输入电路结构形式大都为整流滤波形式，因而即使是再高品质的交流电进到用电设备也要整流成直流电。
可见，在这种情况下，从电网到直接的用电设备，经历了将电网交流电整流滤波成直流电，为蓄电池充电，停电时将蓄电池直流电逆变为交流电为设备供电，设备的供电电路再将交流电整流滤波为直流电进行利用的过程。这一供电方式不但后备电源的使用成本极高、电路极其复杂、电能转换效率低，而且这一繁复的转换过程在负载输入电路为整流滤波形式时确属没有必要。
实用新型内容
本实用新型提供一种适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源，其主要目的在于克服现有大功率后备电源使用成本极高、电路极其复杂、电能转换效率低等缺点。
本实用新型采用如下技术方案：适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率后备电源，包括整流电路、电池组检测及充电电路、蓄电池和滤波电容，整流电路的输入端接市电输入端，整流电路的输出端接电池组检测及充电电路的输入端，并连接到滤波电容的两端，电池组检测及充电电路的输出端接蓄电池的正负极，蓄电池的正极接一隔离二极管的阳极，该隔离二极管的阴极和蓄电池的负极形成该后备电源的输出端。
当电网正常供电时，整流电路将市电交流电整流成不稳定的直流电对设备供电，并通过蓄电池充电电路对蓄电池进行充电，由于蓄电池输出端的电压小于整流电路的输出电压，在二极管的作用下，蓄电池输出端处于断路状态，蓄电池不对外供电；当电网断电时，被供电设备内部储能电容器的端电压下降至低于蓄电池端电压1V时起，二极管导通，蓄电池对该设备进行直流供电。由此可见，该不间断电源直接以直流对设备进行供电，减少了以往不间断电源由低压直流变高压交流，再由设备电源电路由高压交流变为低压直流这两个变换环节，因而大大减少了电能的损耗；而且在由市电直接供电转换为由蓄电池供电的过程中未造成短暂的断电，因而能够保证设备的用电安全。
前述适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源，其整流电路输出端还接有一防冲击电路，该防冲击电路包括互相并联的电阻或电感或NTC和电流继电器。在电路刚接通的瞬间，滤波电容相当于短路，回路中电流将会非常大，因此电路中串入电阻或电感或NTC限制冲击电流，在滤波电容的两极间建立一定的电压后，由电流继电器将电阻或电感或NTC短接，降低功耗。
前述适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源，所述整流电路为一由四个二极管组成的单相整流桥。此种电路结构适用于单相交流电供电的情况。
前述适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源，所述整流电路为一由六个二极管组成的三相整流桥。此种电路结构适用于三相交流电供电的情况。
前述适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源，所述蓄电池由多节1AH蓄电池串联而成，该蓄电池充满电时端电压以可满足设备的供电需求、并且小于电网电压下限(设备要求)整流电路的输出电压为准，从而能在二极管的作用下起到断电时自动切换电路的目的。滤波电容的作用在于平滑整流后直流电压的波形，适当选取其电容量可以正确反映负载内部滤波电容正、负极间的电压。并且，蓄电池的输出电流小，工作时消耗于内阻的电能少，可延长蓄电池的使用寿命；由于放电电流小，因而蓄电池在供电时其电能转换更彻底，因而蓄电池在断电后的供电时间更长。
由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：一，电路结构简单，成本低，电能转换效率高，接近于100％，更加节约电能；二，供电切换过程中没有短暂的断电，保证了供电的连续性，使被供电设备的运行更加安全可靠；三，由于采用多节蓄电池串联，输出电流小，因而蓄电池的使用寿命更长，断电后的供电时间也大大延长。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的电路结构示意图；
图2为本实用新型实施例二的电路结构示意图。
具体实施例
本实用新型的具体实施例一，参照图1，该图显示了本实施例的电路结构。该电路包括整流电路1、滤波电容2、电池组检测及充电电路3、蓄电池4和和隔离二极管5。整流电路1的输入端连接到电网输入端，其输出端接电池组检测及充电电路3的输入端，电池组检测及充电电路3的输出端接蓄电池4的正负极，蓄电池4的正极接隔离二极管5的正极，该隔离二极管5的负极和蓄电池4的负极形成该大功率后备电源的输出端，滤波电容2接于整流电路1的输出端之间，并与抗冲击电感组成r形滤波电路，以滤除来自于电网的干扰。
整流电路1的输出端还接有一防冲击电路6，该防冲击电路6包括互相并联的电阻或电感或NTC和电流继电器。在电路刚接通的瞬间，滤波电容2相当于短路，回路中电流非常大，因此电路中串入电阻或电感或NTC限制冲击电流，在滤波电容2的两极间建立一定的电压后，由电流继电器将电阻或电感或NTC短接，降低功耗。
整流电路1为一由四个二极管组成的桥式整流电路，其输出电压为300V不稳定直流电压，此为现有常见技术。而蓄电池4由多节1AH蓄电池串联而成，蓄电池4的输出电压为270伏左右，可满足设备的供电需求，并且小于整流电路1的输出电压300V，因而能在隔离二极管5的作用下起到断电时自动切换电路的目的。
当电网正常供电时，整流电路1将市电交流电整流成300V不稳定直流电直接为设备供电，并通过电池组检测及充电电路3对蓄电池4进行充电，由于蓄电池4输出端的电压小于整流电路1的输出电压，隔离二极管5阻断，蓄电池4输出端不对设备进行供电；当电网断电时，设备内部储能电容器的端电压下降至低于蓄电池4端电压1V时起，隔离二极管5导通，蓄电池4开始对设备直接进行直流供电。设备内部电源电路再对其输出的270V直流电压进行整流滤波，形成其内部电路所需的直流电压。
由此可见，该后备电源直接以直流对设备进行供电，减少了以往后备电源由低压直流变高压交流，再由设备内部电源电路由高压交流变为低压直流这两个变换环节，因而大大减少了电能的损耗；而且，在由市电直接供电转换为由蓄电池4供电的过程中未造成短暂的断电，只是后备电源的供电由原来的300V不稳定直流电压降为蓄电池4的270V直流电输出，可满足设备的供电需求，保证了切换过程中供电的连续性，因而能保证设备的安全可靠运行。并且，蓄电池4的输出电流小，工作时消耗于内阻的电能少，可延长蓄电池4的使用寿命；由于放电电流小，因而蓄电池4在供电时其电能转换更彻底，因而蓄电池4在断电后的供电时间更长。
本实用新型的具体实施例二，参照图2，其基本结构的原理与实施例一类似，主要区别在于其整流电路1为一由六个二极管组组成的三相整流电路，适用于三相交流供电的场合。在这种情况下，其输出端接用电设备电源输入端三个中的任意两个，余下一个空着。
需要特殊说明的是，本技术方案所适用的用电设备，其电源输入的电路结构形式，必须为整流滤波电路，而不能用于必须需要正弦交流电的设备。与市面上所有的功率后备电源相比，本技术方案的适用面较窄，使用针对性强，但由于需要功率后备电源的用电设备都比较重要，它们都各自有自己的开关稳压电源，而这些开关稳压电源的输入结构形式都为整流滤波形式，因此再高质量的正弦交流电进去后也要整流成直流电，在这种情况下，直接输入直流电反而更加低成本和高效，因此，本技术方案在为使用者节约电能的同时，也产生良好的社会效益。
上述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
Claims (5)
1、适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源，其特征在于：包括整流电路、电池组检测及充电电路、蓄电池和滤波电容，整流电路的输入端接市电输入端，整流电路的输出端接电池组检测及充电电路的输入端，并连接到滤波电容的两端，电池组检测及充电电路的输出端接蓄电池的正负极，蓄电池的正极接一隔离二极管的阳极，该隔离二极管的阴极和蓄电池的负极形成该后备电源的输出端。
2、如权利要求1所述的适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源，其特征在于：所述整流电路输出端还接有一防冲击电路，该防冲击电路包括互相并联的电阻或电感或NTC和电流继电器。
3、如权利要求1所述的适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源，其特征在于：所述整流电路为一由四个二极管组成的单相整流桥。
4、如权利要求1所述的适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源，其特征在于：所述整流电路为一由六个二极管组成的三相整流桥。
5、如权利要求1所述的适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线使后备电源，其特征在于：所述蓄电池由多节蓄电池串联而成。
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| CN 200620086968 CN2912075Y (zh) | 2006-07-11 | 2006-07-11 | 适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源 |
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| CN 200620086968 CN2912075Y (zh) | 2006-07-11 | 2006-07-11 | 适用于具有整流滤波电源输入电路设备的大功率在线式后备电源 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102005811A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-04-06 | 广东易事特电源股份有限公司 | 采用磷酸铁锂电池的不间断电源 |
| CN102624084A (zh) * | 2012-04-07 | 2012-08-01 | 三科电器集团有限公司 | 专用消防应急电源 |
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2006
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| CN102624084A (zh) * | 2012-04-07 | 2012-08-01 | 三科电器集团有限公司 | 专用消防应急电源 |
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