RU205782U1 - Устройство бесперебойного электропитания - Google Patents
Устройство бесперебойного электропитания Download PDFInfo
- Publication number
- RU205782U1 RU205782U1 RU2021115904U RU2021115904U RU205782U1 RU 205782 U1 RU205782 U1 RU 205782U1 RU 2021115904 U RU2021115904 U RU 2021115904U RU 2021115904 U RU2021115904 U RU 2021115904U RU 205782 U1 RU205782 U1 RU 205782U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- output
- input
- inverter
- rectifier
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в электропитании ответственных приемников электроэнергии.Задача полезной модели - повышение надежности бесперебойного электропитания и эффективности использования электроэнергии.Поставленная задача решается тем, что в устройство бесперебойного электропитания, содержащее выпрямитель, подключенный к питающей сети переменного напряжения, шину постоянного тока, соединяющую выпрямитель с инвертором, соединенным с нагрузкой, шина постоянного тока соединена с зарядно-разрядным устройством, подключенным к аккумуляторной батарее, байпасный диод присоединен встречно-параллельно зарядно-разрядному устройству, ключ, образующий байпасную цепь, введены тиристорный преобразователь напряжения, блок сравнения сигналов, блок задания напряжения и датчик переменного напряжения, вход которого подключен ко входу нагрузки, а выход датчика переменного напряжения подключен к первому входу блока сравнения сигналов, ко второму входу которого подключен выход блока задания напряжения, выход блока сравнения сигналов подключен к управляющим входам блока управления и тиристорного преобразователя напряжения, одна клемма которого подключена ко входу выпрямителя, а вторая клемма присоединена к выходу инвертора.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в электропитании ответственных приемников электроэнергии средней и большой мощности.
Известно устройство бесперебойного электропитания [SU 1757022 Α1, МПК H02J 9/06 опубл. 23.08.92. Бюл. №31] содержащее выпрямитель, подключенный к питающей сети переменного напряжения, шину постоянного тока, соединяющую выход выпрямителя со входом инвертора, выход которого соединен с нагрузкой, шина постоянного тока соединена с зарядно-разрядным устройством, подключенным к аккумуляторной батарее, байпасный диод присоединен встречно-параллельно зарядно-разрядному устройству, анодом к аккумуляторной батарее, а катодом к шине постоянного тока, блок управления, выходы которого подключены к входам выпрямителя, зарядно-разрядного устройства, инвертора и к шине постоянного тока.
Недостатком устройства бесперебойного электропитания является низкая надежность, обусловленная тем. что отказ зарядно-разрядного устройства или инвертора в резервной цепи влечет за собой отказ устройства бесперебойною электропитания.
Известно устройство бесперебойного электропитания [RU 167946 U1, МПК H02J 9/06 опубл. 13.01.2017. Бюл. №2], выбранное в качестве прототипа, содержащее выпрямитель, подключенный к питающей сети переменного напряжения, шину постоянного тока, соединяющую выход выпрямителя со входом инвертора, выход которого соединен с нагрузкой, шина постоянного тока соединена с зарядно-разрядным устройством, подключенным к аккумуляторной батарее, байпасный диод присоединен встречно-параллельно зарядно-разрядному устройству, анодом - к аккумуляторной батарее, а катодом - к шине постоянного тока, блок управления, выходы которого подключены к входам выпрямителя, зарядно-разрядного устройства, инвертора и к шине постоянного тока, ключ, образующий байпасную цепь между питающей сетью переменного напряжения и выходом инвертора.
Недостатком данного устройства бесперебойного электропитания является малая надежность и эффективность использования электроэнергии при аварии в зарядно-разрядном устройстве и инверторе при превышении величины напряжения в питающей сети переменного напряжения выше заданного на нагрузке.
Задачей полезной модели является повышение надежности бесперебойного электропитания и эффективности использования электроэнергии.
Поставленная задача решается тем, что в устройство бесперебойного электропитания, содержащее выпрямитель, подключенный к питающей сети переменного напряжения, шину постоянного тока, соединяющую выход выпрямителя со входом инвертора, выход которого соединен с нагрузкой, шина постоянного тока соединена с зарядно-разрядным устройством, подключенным к аккумуляторной батарее, байпасный диод присоединен встречно-параллельно зарядно-разрядному устройству, анодом к аккумуляторной батарее, а катодом к шине постоянного тока, блок управления, выходы которого подключены к входам выпрямителя, зарядно-разрядного устройства, инвертора и к шине постоянного тока, ключ, образующий байпасную цепь между питающей сетью переменного напряжения и выходом инвертора, введены тиристорный преобразователь напряжения, блок сравнения сигналов, блок задания напряжения и датчик переменного напряжения, вход которого подключен ко входу нагрузки, а выход датчика переменного напряжения подключен к первому входу блока сравнения сигналов, ко второму входу которого подключен выход блока задания напряжения, выход блока сравнения сигналов подключен к управляющим входам блока управления и тиристорного преобразователя напряжения, одна клемма которого подключена ко входу выпрямителя, а вторая клемма присоединена к выходу инвертора.
Далее сущность предлагаемой полезной модели поясняется с помощью рисунка, на котором показана блок-схема устройства бесперебойного электропитания.
Устройство подключается к питающей сети переменного напряжения 1 и содержит последовательно соединенные выпрямитель 2, шина постоянного тока 3, инвертор 4 и нагрузка 5. Шина постоянного тока 3 соединена с зарядно-разрядным устройством 6 аккумуляторной батареи 7, образующими резервную цепь питания при аварии в питающей сети переменного напряжения 1. Инвертор 4 обеспечивает лектропитание нагрузки 5, от выпрямителя 2 или аккумуляторной батареи 7. Встречно -параллельно зарядно-разрядному устройству 6 подсоединены байпасный диод 8, анод которого подключен к аккумуляторной батарее 7, а катод - к шине постоянного тока 3. Ключ 9 образует байпасную цепь, соединяющую сеть переменного напряжения 1 с выходом инвертора 4. Вход датчика переменного напряжения 10 подключен ко входу нагрузки 5 и выходу инвертора 4, а выход датчика переменного напряжения 10 подключен к первому входу блока сравнения сигналов 11, ко второму входу которого подключен выход блока задания напряжения 12. Выход блока сравнения сигналов 11 подключен к управляющим входам блока управления 13 и тиристорного преобразователя напряжения 14. одна клемма которого подключена ко входу выпрямителя 2, а вторая клемма подсоединена к выходу инвертора 4. Управляющие выходы блока управления 13 подключены к шине постоянного тока 3 и к управляющим входам выпрямителя 2, зарядно-разрядного устройства 6, инвертора 4 и ключа 9.
Работа предлагаемого устройства производится следующим образом.
Первый режим: все элементы устройства бесперебойного электропитания находятся в нормальном состоянии, и питающая сеть переменного напряжения 1 подводит к выпрямителю 2 электроэнергию в соответствии с показателями ее качества (ГОСТ 32144-2013). Электроэнергия переменного напряжения преобразуется выпрямителем 2 в электроэнергию постоянного выпрямленного напряжения, поступающую по шине постоянного тока 3 на вход инвертора 4 и вход зарядно-разрядного устройства 6. Инвертор 4 преобразует постоянное выпрямленное напряжение на входе в переменное напряжение на выходе заданной величины, как правило, близкой к номинальному напряжению приемников электроэнергии нагрузки 5. При этом, в зависимости от состояния аккумуляторной батареи 7 зарядно-разрядное устройство 6 обеспечивает подзаряд аккумуляторной батареи 7 частью электроэнергии постоянного напряжения отбираемой с выхода выпрямителя 2 посредством шины постоянного тока 3 или частичный разряд аккумуляторной батареи 7 через зарядно-разрядное устройство 6, диод 8, шину постоянного тока 3 и инвертор 4, энергия которой используется нагрузкой 5.
Второй режим: в питающей сети переменного напряжения 1 произошел аварийный режим: потеря напряжения, отклонение напряжения вниз от номинального более 10%, глубокая длительная просадка напряжения. В результате аварии выпрямитель 2 перестает быть источником электроэнергии постоянного напряжения для инвертора 4 и соответственно нагрузки 5. В этом режиме источником электроэнергии становится аккумуляторная батарея 7, от которой электроэнергия постоянного напряжения поступает через зарядно-разрядное устройство 6 и шину постоянного тока 3 на вход инвертора 4, который преобразует ее в энергию переменного напряжения и подает в нагрузку 5. Если в этом режиме произойдет отказ зарядно-разрядного устройства 6, то блок управления 13 отключает зарядно-разрядное устройство 6 от шины постоянного тока 3 и электроэнергия от аккумуляторной батареи 7 поступает через байпасный диод 8 и шину постоянного тока 3 на вход инвертора 4 и через него питает нагрузку 5.
Третий режим: при выходе из строя инвертора 4 или его перегрузке блок управления 13 размыкает цепь «инвертор 4 - нагрузка 5», замыкает ключ 9 и нагрузка 5 подключается непосредственно к питающей сети переменного напряжения 1. В этом случае нормальный режим работы нагрузки 5 обеспечивается только при величине напряжения питающей сети переменного напряжения 1 близкой к номинальному значению UС.НОМ и, соответственно, номинальному значению напряжения UН.НОМ на нагрузке.
Превышение напряжений UС.НОМ и UН.НОМ в данном режиме вызывает снижение надежности электропитания и энергетических показателей нагрузки 5, так как потери электроэнергии возрастают в квадратичной зависимости от напряжения, особенно при напряжении больше 1,1 UС.НОМ согласно ГОСТ 32144-2013.
Указанные недостатки исключаются путем подключения нагрузки 5 к питающей сети переменного напряжения 1 тиристорным преобразователем напряжения 14, который позволяет поддерживать на нагрузке 5 заданное UЗ блоком задания напряжения 12, близкое или равное номинальному напряжению нагрузки 5 (UЗ ≈ UHОМ). Стабилизация напряжения на нагрузке или его регулирование производится изменением угла управления α тиристорами тиристорного преобразователя напряжения 14. При этом фактическая величина напряжения UН на нагрузке 5 измеряется датчиком переменного напряжения 10, сигнал, с выхода которого поступает на первый вход блока сравнения сигналов 11, на второй вход которого подается задающий сигнал с выхода блока задания напряжения 12. Сигналы с датчика напряжения 5 и блока задания напряжения 12 сравниваются (вычитаются), и их разность поступает на управляющий вход тиристорного преобразователя напряжения 14 и управляющий вход блока управления 13, который размыкает ключ 9. Этот сигнал рассогласования определяет изменение угла управления тиристорами и, соответственно, стабилизирует или регулирует величину напряжения на нагрузке 5.
Устройство бесперебойного электропитания работает аналогично, и при выходе из строя ключа 9 обеспечивает высокую надежность и энергетическую эффективность, а также электромагнитную совместимость нагрузки 5 с данным устройством бесперебойного электропитания.
Claims (1)
- Устройство бесперебойного электропитания, содержащее выпрямитель, подключенный к питающей сети переменного напряжения, шину постоянного тока, соединяющую выход выпрямителя со входом инвертора, выход которого соединен с нагрузкой, шина постоянного тока соединена с зарядно-разрядным устройством, подключенным к аккумуляторной батарее, байпасный диод присоединен встречно-параллельно зарядно-разрядному устройству, анодом - к аккумуляторной батарее, а катодом - к шине постоянного тока, блок управления, выходы которого подключены к входам выпрямителя, зарядно-разрядного устройства, инвертора и к шине постоянного тока, ключ, образующий байпасную цепь между питающей сетью переменного напряжения и выходом инвертора, отличающееся тем, что в него введены тиристорный преобразователь напряжения, блок сравнения сигналов, блок задания напряжения и датчик переменного напряжения, вход которого подключен ко входу нагрузки, а выход датчика переменного напряжения подключен к первому входу блока сравнения сигналов, ко второму входу которого подключен выход блока задания напряжения, выход блока сравнения сигналов подключен к управляющим входам блока управления и тиристорного преобразователя напряжения, одна клемма которого подключена ко входу выпрямителя, а вторая клемма присоединена к выходу инвертора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021115904U RU205782U1 (ru) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | Устройство бесперебойного электропитания |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021115904U RU205782U1 (ru) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | Устройство бесперебойного электропитания |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU205782U1 true RU205782U1 (ru) | 2021-08-11 |
Family
ID=77348760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021115904U RU205782U1 (ru) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | Устройство бесперебойного электропитания |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU205782U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2777898C1 (ru) * | 2022-02-18 | 2022-08-11 | Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Технический университет УГМК" | Устройство бесперебойного электропитания |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4562357A (en) * | 1983-04-08 | 1985-12-31 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Uninterruptible power supply and a starting method |
| RU2013843C1 (ru) * | 1991-07-09 | 1994-05-30 | Львовский политехнический институт | Устройство для аварийного электроснабжения ответственного потребителя |
| RU2321936C1 (ru) * | 2006-11-20 | 2008-04-10 | Виктор Николаевич Иванюк | Устройство бесперебойного питания ответственных потребителей |
| RU166567U1 (ru) * | 2016-07-04 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Источник бесперебойного питания с возможностью рекуперации энергии |
| RU167946U1 (ru) * | 2016-04-26 | 2017-01-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Источник бесперебойного питания |
-
2021
- 2021-06-01 RU RU2021115904U patent/RU205782U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4562357A (en) * | 1983-04-08 | 1985-12-31 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Uninterruptible power supply and a starting method |
| RU2013843C1 (ru) * | 1991-07-09 | 1994-05-30 | Львовский политехнический институт | Устройство для аварийного электроснабжения ответственного потребителя |
| RU2321936C1 (ru) * | 2006-11-20 | 2008-04-10 | Виктор Николаевич Иванюк | Устройство бесперебойного питания ответственных потребителей |
| RU167946U1 (ru) * | 2016-04-26 | 2017-01-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Источник бесперебойного питания |
| RU166567U1 (ru) * | 2016-07-04 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Источник бесперебойного питания с возможностью рекуперации энергии |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2777898C1 (ru) * | 2022-02-18 | 2022-08-11 | Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Технический университет УГМК" | Устройство бесперебойного электропитания |
| RU218667U1 (ru) * | 2023-03-28 | 2023-06-05 | Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Технический университет УГМК" | Устройство бесперебойного электропитания |
| RU222433U1 (ru) * | 2023-10-30 | 2023-12-25 | Негосударственное частное образовательное учреждение высшего образования "Технический университет УГМК" | Устройство бесперебойного электропитания |
| RU225597U1 (ru) * | 2024-02-02 | 2024-04-25 | Акционерное общество "Атис" | Устройство электропитания унифицированное на шине постоянного тока |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101174891B1 (ko) | 전력 저장 시스템 및 그 제어방법 | |
| US10763682B2 (en) | Energy storage system and controlling method thereof | |
| KR101097266B1 (ko) | 전력 저장 시스템 및 그 제어방법 | |
| US8552590B2 (en) | Energy management system and grid-connected energy storage system including the energy management system | |
| KR102400502B1 (ko) | 에너지 저장 시스템 | |
| CN100407545C (zh) | 交流电梯的电源装置 | |
| US10811900B2 (en) | Uninterruptible power supply system and uninterruptible power supply apparatus | |
| CN101826821B (zh) | 光网混合供电不间断逆变电源的电能控制方法 | |
| US20110140520A1 (en) | Energy storage system and method of controlling the same | |
| CN110034589B (zh) | 感应取能式交直流联合供电系统与控制方法 | |
| KR20130054766A (ko) | 배터리 시스템, 배터리 시스템의 제어 방법 및 이를 포함하는 전력 저장 시스템 | |
| KR101793579B1 (ko) | 직류-교류 공통 모선형 하이브리드 전원 시스템 | |
| KR20200082293A (ko) | 리튬이온배터리와 슈퍼커패시터를 이용한 에너지 저장 시스템 및 이의 출력 안정화 방법 | |
| KR20150106694A (ko) | 에너지 저장 시스템과 그의 구동방법 | |
| CN114899913A (zh) | 一种混合储能逆变器离网模式下电池充放电电流控制方法 | |
| US3932799A (en) | Peak load levelling system | |
| WO2022178839A1 (zh) | 一种能源系统及充放电控制方法 | |
| KR101863138B1 (ko) | 리튬이온배터리와 슈퍼캐패시터를 이용한 전력제어형 에너지저장장치 | |
| KR20200086835A (ko) | Ups를 이용한 수용가 부하 관리 시스템 | |
| RU167946U1 (ru) | Источник бесперебойного питания | |
| RU205782U1 (ru) | Устройство бесперебойного электропитания | |
| KR20140013553A (ko) | 하이브리드 발전 시스템 | |
| KR102217306B1 (ko) | 하이브리드 확장형 ess 및 그 제어방법 | |
| RU218667U1 (ru) | Устройство бесперебойного электропитания | |
| RU2777898C1 (ru) | Устройство бесперебойного электропитания |