RU148644U1 - UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY WITH DC CONVERTER - Google Patents
UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY WITH DC CONVERTER Download PDFInfo
- Publication number
- RU148644U1 RU148644U1 RU2013153143/07U RU2013153143U RU148644U1 RU 148644 U1 RU148644 U1 RU 148644U1 RU 2013153143/07 U RU2013153143/07 U RU 2013153143/07U RU 2013153143 U RU2013153143 U RU 2013153143U RU 148644 U1 RU148644 U1 RU 148644U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power supply
- outputs
- uninterruptible power
- phase
- supply device
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
1. Устройство бесперебойного питания, которое содержит, по меньшей мере, один вход для подключения линий однофазного и/или трехфазного переменного тока, который соединяется с выпрямителями, выходы которых соединены параллельно, и подключаются к шине постоянного тока напряжением 48 В, которая соединяется, как минимум, с одной аккумуляторной батареей и системой инверторов, содержащей, по меньшей мере, один модуль инверторов, который состоит из, по меньшей мере, двух инверторов для питания однофазной нагрузки или, по меньшей мере, трех инверторов для питания трехфазной нагрузки, отличающееся тем, что шина постоянного тока соединена, как минимум, с одним преобразователем постоянного тока напряжением 48 В в постоянный ток напряжением 24 В или 12 В.2. Устройство бесперебойного питания по п.1, отличающееся тем, что содержит выходы для питания нагрузок как постоянного, так и переменного тока.3. Устройство бесперебойного питания по п.1, отличающееся тем, что выходы преобразователей постоянного тока соединены параллельно.4. Устройство бесперебойного питания по п.1, отличающееся тем, что выходы преобразователей постоянного тока имеют индивидуальные выходы.1. An uninterruptible power supply device, which contains at least one input for connecting single-phase and / or three-phase alternating current lines, which is connected to rectifiers, the outputs of which are connected in parallel, and connected to a 48 V DC bus, which is connected as with at least one battery and an inverter system comprising at least one inverter module, which consists of at least two inverters for supplying a single-phase load or at least three inverters s for powering three-phase load, wherein the DC bus is connected to at least one DC voltage converter 48 into a direct current voltage of 24 V or 12 B.2. The uninterruptible power supply device according to claim 1, characterized in that it contains outputs for supplying loads of both direct and alternating current. The uninterruptible power supply device according to claim 1, characterized in that the outputs of the DC-DC converters are connected in parallel. The uninterruptible power supply device according to claim 1, characterized in that the outputs of the DC / DC converters have individual outputs.
Description
Предлагаемое техническое решение относится к электротехники, в частности к устройствам бесперебойного питания (УБП и предназначено для бесперебойного электроснабжения потребителей переменным и постоянным током).The proposed technical solution relates to electrical engineering, in particular to uninterruptible power supply devices (UBP and is intended for uninterrupted power supply of consumers with alternating and direct current).
Известно УБП (RU 79218 U1 МПК H02J 9/00 (2006.01), с приоритетом от 15.05.2008), содержащее по меньшей мере, 2 входа для подключения линий однофазного или трехфазного переменного тока, каждый из которых соединен со своим модулем выпрямителей, содержащим не менее 2х выпрямителей при подключении к однофазной линии, или не менее 3х выпрямителей при подключении к трехфазной линии, а выходы модулей выпрямителей соединены параллельно и через устройство питания постоянного тока с, как минимум, одной аккумуляторной батареей, подключены к системе инверторов, содержащей, по меньшей мере, 2 модуля инверторов, соединенных параллельно и каждый из которых состоит из, по меньшей мере, 2х инверторов для питания однофазной нагрузки, или, по меньшей мере, 3х инверторов для питания трехфазной нагрузки, переменное напряжение от каждого из которых подается к потребителям переменного тока на выходы устройства, гальванически развязанных от входных линий. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.It is known UBP (RU 79218 U1 IPC H02J 9/00 (2006.01), with priority dated 05/15/2008) containing at least 2 inputs for connecting single-phase or three-phase alternating current lines, each of which is connected to its rectifier module, containing no less than 2 rectifiers when connected to a single-phase line, or at least 3 rectifiers when connected to a three-phase line, and the outputs of the rectifier modules are connected in parallel and through a DC power device with at least one battery, connected to an inverter system containing at least 2 inverter modules connected in parallel and each of which consists of at least 2 inverters for supplying a single-phase load, or at least 3 inverters for supplying a three-phase load, alternating voltage from each of which is supplied to consumers of alternating current to the outputs of the device, galvanically isolated from the input lines. 5 cp f-ly, 2 ill.
Недостатком такого УБП является ограниченность использования, например, питание внешних нагрузок постоянного тока возможно только через установленные внешние выпрямители для резервирования, которых необходимо устанавливать дополнительные аккумуляторные батареи.The disadvantage of this UBP is the limited use, for example, powering external DC loads is possible only through installed external rectifiers for backup, which need to install additional batteries.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного УБП, является:The technical result achieved by using the proposed UBP is:
- возможность организации бесперебойного электропитания нагрузок как постоянного так и переменного тока с использования одной аккумуляторной батареи в качестве резервного источника питания на момент пропадания внешней сети;- the possibility of organizing uninterrupted power supply of loads of both direct and alternating current using a single battery as a backup power source at the time of loss of the external network;
- отсутствует необходимость установки внешних выпрямителей и аккумуляторных батарей;- there is no need to install external rectifiers and batteries;
- возможность легко и быстро по времени сформировать необходимую конфигурацию системы питания (увеличить мощность и/или емкость аккумуляторных батарей и т.п.) за счет простой, удобной, быстрой компоновки и «горячей замены» всех силовых модулей без выключения устройства;- the ability to easily and quickly in time to form the necessary configuration of the power system (increase the power and / or capacity of the batteries, etc.) due to the simple, convenient, quick layout and “hot swap” of all power modules without turning off the device;
- снижается необходимость в применении дополнительных мер по электробезопасности из-за низкого напряжения шины постоянного тока (48 В), которая используется одна, но при топологии двойного преобразования;- reduces the need for additional electrical safety measures due to the low voltage of the DC bus (48 V), which is used alone, but with a double conversion topology;
- возможность питания трехфазных устройств при питании от однофазной сети за счет использования топологии двойного преобразования с единой шиной постоянного тока;- the ability to power three-phase devices when powered from a single-phase network through the use of double conversion topology with a single DC bus;
Указанные технические результаты достигаются предложенным устройством бесперебойного питания, который содержит, по меньшей мере, один вход 1 для подключения линий однофазного и/или трехфазного переменного тока, который соединяется с выпрямителями 2, выходы которых соединены параллельно, и подключаются к шине постоянного тока 3 напряжением 48 В, которая соединяется, как минимум, с одной аккумуляторной батареей 4 и системой инверторов 5, содержащей, по меньшей мере, один модуль инверторов, который состоит из, по меньшей мере, двух инверторов для питания однофазной нагрузки или, по меньшей мере, трех инверторов для питания трехфазной нагрузки, и, как минимум, с одним преобразователем 8 постоянного тока напряжением 48 В в постоянный ток напряжением 24 В или 12 В.The indicated technical results are achieved by the proposed uninterruptible power supply device, which contains at least one
В предпочтительном варианте выполнения УБП, оно содержит выходы для питания нагрузок как постоянного 7 так и переменного тока 6.In a preferred embodiment of the UPS, it contains outputs for supplying loads of both direct 7 and alternating
В другом предпочтительном варианте выполнения УБП выходы преобразователей постоянного тока более одного соединены параллельно.In another preferred embodiment, the UBP outputs of DC / DC converters of more than one are connected in parallel.
В более предпочтительном варианте выполнения УБП выходы преобразователей постоянного тока более одного имеют индивидуальный выход.In a more preferred embodiment, the UBP outputs of the DC / DC converters more than one have an individual output.
Специалисту в данной области техники очевидно, что предпочтительный вариант исполнения УБП является частным случаем и зависит от компонуемой части в то время, как базовая часть УБП остается постоянной.It will be apparent to those skilled in the art that the preferred embodiment of the UPS is a special case and depends on the component to be assembled while the base of the UPS remains constant.
Сущность устройства бесперебойного питания поясняется функциональной схемой на Фиг.1, гдеThe essence of the uninterruptible power supply is illustrated by the functional diagram in figure 1, where
1 - вход для подключения линий однофазного и/или трехфазного переменного тока,1 - input for connecting lines of single-phase and / or three-phase alternating current,
2 - выпрямители,2 - rectifiers,
3 - шина постоянного тока,3 - DC bus,
4 - аккумуляторная батарея,4 - battery
5 - система инверторов,5 - system of inverters,
6 - выход для питания нагрузок переменного тока,6 - output for powering AC loads,
7 - выход для питания нагрузок постоянного тока,7 - output for supplying DC loads,
8 - преобразователи.8 - converters.
Устройство бесперебойного питания, на конкретном примере Фиг.1 выполнено по принципу модульной конструкции с переменным составом основных функциональных (силовых) блоков и элементов-выпрямителей 2 и системы инверторов 5 и возможностью полного резервирования данных основных функциональных (силовых) устройств (выпрямителей и инверторов), за счет наличия в каждом блоке избыточного числа указанных функциональных (силовых) устройств (выпрямителей и инверторов) N+1, и состоит из:The uninterruptible power supply device, based on a specific example of FIG. 1, is made according to the principle of a modular design with a variable composition of the main functional (power) blocks and
- к фидеру питания подключаются выпрямители 2, выхода которых соединены параллельно. Общее количество выпрямителей определяется мощностью нагрузки потребителя. В обычных условиях (при наличии напряжения) выпрямители преобразуют переменное напряжение сети в постоянное напряжение, которое поступает на систему инверторов 5, аккумуляторные батареи и преобразователи постоянного тока 8.-
- Инвертор преобразовывает постоянное напряжение обратно в стабилизированное по частоте и амплитуде выходное переменное напряжение, которое далее через выход 6 подается к потребителям переменного тока. При отсутствии входного напряжения питание инвертора производится от аккумуляторной батареи 4. После восстановления питания выпрямитель автоматически принимает на себя питание инвертора и заряжает батарею.- The inverter converts the constant voltage back into a variable output voltage that is stabilized in frequency and amplitude, which is then fed through the
- Преобразователи 8 постоянного тока преобразовывает напряжение 48 В в напряжение 24 или 12 В постоянного тока.- DC /
УБП имеет функцию автоматического и ручного байпасов Q1 обеспечивающих прямое подключение нагрузки к сборной шине при неисправности инверторов. Автоматическими переключателями байпаса служат быстродействующие ключи, размещенные внутри инверторов. Ручными переключателями байпаса служат кулачковые переключатели с дополнительными слаботочными контактами, которые отражают истинное положение этих переключателей.The UPS has the function of automatic and manual bypasses Q1 providing direct connection of the load to the busbar in case of inverter malfunction. The automatic bypass switches are high-speed keys located inside the inverters. Manual bypass switches are cam switches with additional low-current contacts that reflect the true position of these switches.
Работа УБП.Work UBP.
Электропитание УБП осуществляется от четырех или пятипроводной сети трехфазного переменного тока 380 В (допустимые отклонения +30/-40%) частотой 50 Гц (допустимые отклонения +2,5/-2,5%) или от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В (допустимые отклонения +30/-40%) частотой 50 Гц (допустимые отклонения +2,5/-2,5%). При отклонении сети за пределы указанных параметров питание осуществляется от АБ, при этом при провалах питающего напряжения переход на питание нагрузки от АБ не является ухудшением качества функционирования.The UPS is powered from a four or five-wire network of three-phase alternating current 380 V (permissible deviations + 30 / -40%) with a frequency of 50 Hz (permissible deviations + 2.5 / -2.5%) or from a single-phase alternating current network with voltage 220 V ( permissible deviations + 30 / -40%) with a frequency of 50 Hz (permissible deviations + 2.5 / -2.5%). If the network deviates beyond the specified parameters, the power is supplied from the battery, while in case of voltage dips, the transition to the load power from the battery does not impair the quality of functioning.
УБП выдерживает без повреждения импульсные перенапряжения по каждой из фаз до 4000 В длительностью до 50 мкс.UBP can withstand without damage pulsed overvoltages in each phase up to 4000 V with duration up to 50 μs.
В обычных условиях (при наличии исправного источника питания) УБП получает питание от внешних источников питания. Выпрямители УБП преобразуют в постоянное напряжение, которое поступает на инверторы и аккумуляторные батареи.Under normal conditions (with a working power supply), the UPS will receive power from external power supplies. UBP rectifiers convert to direct voltage, which is supplied to inverters and batteries.
Инверторы преобразовывают постоянное напряжение обратно в стабилизированное по частоте и амплитуде выходное переменное напряжение, которое далее подается к потребителям переменного тока. При отсутствии входного напряжения питание инвертора производится от аккумуляторных батарей. После восстановления питания выпрямитель автоматически принимает на себя питание инвертора и кроме того заряжает снова батарею, чтобы в случае обратного исчезновения напряжения в сети питание производилось обратно батареями.Inverters convert the DC voltage back into a frequency and amplitude-stabilized output AC voltage, which is then fed to AC consumers. In the absence of input voltage, the inverter is powered by batteries. After the power is restored, the rectifier automatically takes over the power of the inverter and, in addition, charges the battery again, so that in the event of a reverse voltage failure, the power is supplied back to the batteries.
Подключение преобразователей напряжения 24 и 12 В к шине постоянного тока с резервированием питания от аккумуляторных батарей позволяет гарантированно питать нагрузки постоянным током без дополнительных преобразований, что снижает потери на преобразование и количество применяемого оборудования. Нет необходимости в применении аккумуляторных батарей для резервирования напряжения 24 и 12 В.The connection of 24 and 12 V voltage converters to the DC bus with redundant power supply from the batteries allows guaranteed supply of DC loads without additional conversions, which reduces conversion losses and the amount of equipment used. There is no need to use batteries to reserve voltage 24 and 12 V.
Наличие преобразователя напряжения постоянного тока позволяет питать нагрузки постоянного тока без дополнительных устройств коммутации и преобразования.The presence of a DC voltage converter allows you to power DC loads without additional switching and conversion devices.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013153143/07U RU148644U1 (en) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY WITH DC CONVERTER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013153143/07U RU148644U1 (en) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY WITH DC CONVERTER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU148644U1 true RU148644U1 (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=53291200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013153143/07U RU148644U1 (en) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY WITH DC CONVERTER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU148644U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU225598U1 (en) * | 2023-12-25 | 2024-04-25 | Акционерное общество "Атис" | Modular uninterruptible power supply |
-
2013
- 2013-11-29 RU RU2013153143/07U patent/RU148644U1/en active IP Right Revival
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU225598U1 (en) * | 2023-12-25 | 2024-04-25 | Акционерное общество "Атис" | Modular uninterruptible power supply |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3484015B1 (en) | Power supply system and method | |
US9130387B2 (en) | Hybrid integrated wind-solar-diesel-city power supply system | |
EP2737603B1 (en) | Single-battery power topologies for online ups systems | |
TWI590564B (en) | A modular three-phase online ups and a method of operating the same | |
EP2424100A2 (en) | Electric power converter | |
EP2660951B1 (en) | Communication power source with multi-energy supply and control method thereof | |
RU2503114C1 (en) | Device for uninterrupted automatic load transfer | |
KR101331183B1 (en) | Uninterruptible power system for having energy storage system function | |
EP3116096A1 (en) | Ups circuit | |
EP3539196A1 (en) | 3-wire multiphase ups with bypass | |
CN102593938A (en) | Complete machine cabinet and centralized power supply device used for complete machine cabinet | |
RU164539U1 (en) | UNINTERRUPTED POWER SUPPLY UNIT | |
RU168497U1 (en) | Autonomous solar photovoltaic installation | |
RU2540966C1 (en) | Static converter | |
RU148644U1 (en) | UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY WITH DC CONVERTER | |
RU180289U1 (en) | ASYMMETRIC SUPERCAPACITOR UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY | |
RU148724U1 (en) | UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY WITH AUTOMATIC START-UP OF BACK-UP POWER SUPPLY | |
RU109344U1 (en) | UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY | |
RU2481691C1 (en) | Static converter | |
Ramprabu et al. | Energy Management System based on Interleaved Landsman Converter using Hybrid Energy Sources | |
CN102938580B (en) | Portable multifunctional power supply for emergency repair | |
KR100740764B1 (en) | Line change type un-interruptible power hybrid inverter system having a booster function and a parallel converter function | |
RU2609770C1 (en) | Guaranteed power supply device | |
RU2576664C1 (en) | Device for uninterrupted power supply | |
Mastromauro et al. | DC multibus based on a single-star bridge cells modular multilevel cascade converter for dc smart grids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE1K | Notice of change of address of a utility model owner | ||
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20151130 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20171017 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181130 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20200521 |