RU212595U1 - Устройство бесперебойного электропитания автоматизированного комплекса связи - Google Patents
Устройство бесперебойного электропитания автоматизированного комплекса связи Download PDFInfo
- Publication number
- RU212595U1 RU212595U1 RU2021138155U RU2021138155U RU212595U1 RU 212595 U1 RU212595 U1 RU 212595U1 RU 2021138155 U RU2021138155 U RU 2021138155U RU 2021138155 U RU2021138155 U RU 2021138155U RU 212595 U1 RU212595 U1 RU 212595U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power supply
- input
- battery
- voltage
- mode
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- 230000001052 transient Effects 0.000 description 3
- 101710008099 PaFS Proteins 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники и связи, а именно к технике электропитания средств связи и может быть использована в корабельных комплексах связи. Техническим результатом является упрощение конструкции и сокращение габаритов устройства за счет того, что устройство выполняет непрерывное преобразование переменного напряжения в постоянное (с подзарядкой аккумуляторной батареи) и дальнейшее его инвертирование в переменное с чистым синусом на выходе. За счет данной технологии достигается полная независимость качества выходного напряжения от состояния сети. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и связи, а именно к технике электропитания средств связи, и может быть использована в корабельных комплексах связи.
Поскольку перерывы в электропитании аппаратуры связи являются недопустимыми для большинства типов аппаратуры, то необходимо иметь устройства, которые обеспечивали бы электропитание аппаратуры связи в переходном режиме, то есть в период от момента нарушения действия основного источника электропитания до момента вступления в действие резервного источника электропитания и устраняли бы полностью или сокращали до минимума перерывы в электропитании аппаратуры связи. В настоящее время в автоматизированных комплексах связи (АКС) надводных кораблей и подводных лодок все больше используются программно-аппаратные средства. Однако их работа напрямую зависит от стабильности параметров электропитания. Особенно неприятным является внезапное пропадание электропитания, которое в корабельных условиях наблюдается достаточно часто. Поэтому при разработке новых комплексов связи надводных кораблей, в которых система управления средствами базируется на программных методах управления, предлагается схема гарантированного электропитания, которая позволяет обеспечивать качественное электропитание программно-аппаратных технических средств, когда первичная сеть не соответствует по своим параметрам требованиям ГОСТ В23 394-77 (вплоть до кратковременного полного пропадания первичного электропитания).
Электропитание АКС обеспечивается от корабельной сети переменного тока 380 В, 50 Гц с параметрами и качеством электроэнергии по ГОСТ РВ 2090-004-2006.
Аппаратура АКС рассчитана на работу с импульсными напряжениями в системе электроснабжения, указанными в таблице 5 и пунктах 14.7 ГОСТ РВ 20.39.309-98.
Преобразование электроэнергии корабельной сети переменного тока 380 В, 50 Гц в электроэнергию с другими параметрами осуществляется преобразователями, входящими в состав АКС.
Известны различные устройства для питания аппаратуры связи в момент отключения основного источника питания. Так, например, патент РФ №2013876 от 30.05.1994 г. устройство позволяет применять для аварийного телефонного аппарата усилитель, получающий напряжение постоянного тока от блока питания, преобразующего акустическую энергию шумов помещения, в котором установлен телефонный аппарат, в электроэнергию.
Известно устройство для питания аппаратуры аварийной телефонной связи, патент РФ №2087997 от 20.08.1997 г. В этом устройстве аварийное электропитание осуществляется за счет батареи, работающей на морской воде.
Также известен и генератор высоковольтных импульсов АС СССР №1567075 от 20.01.1988 г. Генератор содержит источник питания, накопитель энергии, а также управляемый коммутатор и нагрузку.
Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности решения вопроса является система автономного электроснабжения по патенту №2354027, H02J 7/34, содержащая входную электросеть, выпрямитель и аккумуляторную батарею (прототип).
Недостатками как аналогов, так и прототипа является низкая надежность работы устройства, так как при пропадании электроэнергии, то есть в аварийных условиях, устройство в рабочее состояние необходимо приводить вручную, на что требуется дополнительное время.
Целью полезной модели является повышение надежности работы устройства в аварийных условиях, за счет автоматической перекоммутации с основного источника электроэнергии на резервный и обратно.
Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство бесперебойного электропитания автоматизированного комплекса связи, содержащее входную электросеть, выпрямитель и аккумуляторную батарею, дополнительно введены блок байпаса, блок зарядного устройства, блок инвертора и блок входного сетевого фильтра, при этом входной сетевой фильтр соединен с инвертором через выпрямитель со схемой корректора коэффициента мощности, причем байпас первым входом соединен с выходной нагрузкой, а вторым входом с зарядным устройством, который через аккумуляторную батарею соединен с преобразователем ДС/ДС, при этом входной сетевой фильтр подавляет выбросы напряжения при переходных процессах в сети и осуществляет фильтрацию высокочастотных помех, а блок байпаса автоматически обеспечивает альтернативный путь для подключения нагрузки непосредственно к сети при перегрузке.
Структурная схема устройства бесперебойного электропитания автоматизированного комплекса связи представлена на фиг. 1. Она состоит из:
1 - входного сетевого фильтра;
2 - выпрямителя со схемой корректора коэффициента мощности;
3 - инвертора;
4 - преобразователя ДС/ДС;
5 - зарядного устройства;
6 - байпаса;
7 - аккумуляторной батареи.
Входной сетевой фильтр 1 - обеспечивает подавление выбросов напряжения при переходных процессах в сети и осуществляет фильтрацию высокочастотных помех.
Выпрямитель и корректор коэффициента мощности 2 - предназначен для преобразования напряжения сети переменного тока в стабилизированное напряжение постоянного тока, обеспечивая при этом практически синусоидальную форму тока, потребляемого из сети. Это позволяет обеспечить входной коэффициент мощности 0,9…1,0.
Инвертор 3 - преобразует напряжение постоянного тока в синусоидальное напряжение с частотой 50 Гц. Силовые транзисторы инвертора коммутируются с частотой 19,2 кГц, обеспечивая высокую надежность и точность формирования выходного напряжения. Энергия постоянного тока поступает на вход инвертора от сети или от аккумуляторной батареи, причем переход от одного режима к другому происходит мгновенно. Преобразователь DC/DC 4 - обеспечивает повышение напряжения аккумуляторной батареи (АБ) до уровня, необходимого для надежной работы инвертора.
Зарядное устройство 5 - обеспечивает заряд АБ 7 при работе устройства в сетевом режиме.
Байпас (BYPASS) 6 - автоматически обеспечивает альтернативный путь для подключения нагрузки непосредственно к сети при перегрузке, перегреве и выходе из строя одного из узлов устройства.
Аккумуляторные батареи 7 предназначены для обеспечения резервным питанием устройства. Емкость одного батарейного блока 48 В, 18 Ач. Количество батарейных блоков набирается до 16 кассетами 6U по два блока в каждой. В качестве АБ 7 используются последовательно включенные герметичные (необслуживаемые) свинцово-кислотные аккумуляторы.
ОПИСАНИЕ И РАБОТА УСТРОЙСТВА
Устройство представляет собой онлайновый источник бесперебойного питания с двойным преобразованием, с однофазным входом и однофазным выходом. Устройство с двойным преобразованием энергии обладает наиболее совершенной технологией по обеспечению качественной электроэнергией, без перерывов в питании нагрузки при переходе с сетевого режима (питание нагрузки энергией сети) на автономный режим (питание нагрузки энергией аккумуляторной батареи) и наоборот, обеспечивая синусоидальную форму выходного напряжения. Повышенные требования к качеству электропитания предъявляют сетевое оборудование, файловые серверы, рабочие станции, персональные компьютеры, оборудование и т.д. Устройство предназначено для осуществления бесперебойного электропитания приборов переменным напряжением ~220 В, 50 Гц. Устройство обеспечивает: круглосуточный непрерывный режим работы; автоматический переход на режим работы от аккумуляторной батареи при пропадании сетевого напряжения; автоматический переход на режим работы от сети при восстановлении сетевого напряжения; защиту нагрузки от короткого замыкания; автоматический заряд/подзаряд аккумуляторной батареи в буфере электропитания автоматизированного комплекса связи в режиме; отключение аккумуляторной батареи при ее разряде на 80…85%.
На фиг. 2 показана передняя панель устройства с ЖК-дисплеем и кнопками управления. Она содержит:
8 - управления - входные величины напряжения, частоты;
9 - время автономной работы от батарей;
10 - ошибка;
11 - звук Вкл./Откл.;
12 - выходные величины напряжения, частоты;
13 - состояния батареи;
14 - режимы работы;
15 - нагрузка.
На фиг. 3 представлен внешний вид устройства.
Электропитание аппаратуры осуществляется через источники бесперебойного питания, обеспечивающие возможность перехода от основной системы электропитания к резервной, построенной на базе дизель-генераторов.
Устройство монтируется в шкаф серверных устройств для обеспечения стабильности работы программно-аппаратных средств и обеспечивает качественное электропитание 220 В первичной сети. Имеет встроенный аккумулятор. Его габариты: 449×256×301 мм, масса 30 кг.
Режимы работы устройства.
Сетевой режим - в этом режиме значение входного напряжения находится в допустимых пределах. Устройство обеспечивает стабильное напряжение питания переменного тока на выходе. Происходит заряд батарей.
ЭКО режим - режим экономии энергии (ЭКО), если значение входного напряжения находится в допустимых пределах, то нагрузка будет питаться по линии байпас, инвертор работает в холостом режиме для экономии энергии.
Режим преобразования - когда входная частота находится в пределах от 40 до 70 Гц, то на устройстве можно установить постоянную выходную частоту 50 или 60 Гц. Устройство продолжит заряд батарей.
Режим Байпас - когда входное напряжение находится в пределах допустимого диапазона, но устройство перегружено, устройство будет работать в режиме байпаса, либо этот режим можно включить вручную на передней панели. В этом случае сигнал аварии будет звучать каждые 10 секунд.
Основные технические характеристики устройства. Полная мощность устройства 1000/2000/3000 Вт. Активная мощность устройства 800/1600/2400 Вт. Номинальное входное напряжение 220 В.
Диапазон входного напряжения без перехода в режим аккумуляторной батареи (АКБ) 110~300 В ± 5%. Диапазон восстановления с режима АКБ в сетевой режим 290 В ± 5%. Допустимые отклонения частоты входного напряжения от 40 до 70 Гц. Коэффициент мощности по входу равен 0,99. Выходное напряжение составляет 200/208/220/230/240 В. Статическая точность выходного напряжения при изменении нагрузки соответствует в пределах 100 ± 1%. Форма выходного напряжения синусоидальная. Коэффициент искажения синусоидальности выходного напряжения при линейной нагрузке - 3%, при нелинейной нагрузке - 6%. Допустимый коэффициент амплитуды тока нагрузки (крест - фактор) соответствует 3 к 1. Общесистемные параметры КПД при номинальной нагрузке - сетевой режим 88/89/90%, автономный режим от АБ 83/87/88%. Перегрузочные способности при 130% составляют 3 секунды. Время срабатывания с сетевого режима на АКБ - 0 секунд, с сетевого режима на байпас - 4 мс. Мощность потерь при отсутствии нагрузки 45/60 Вт.
Таким образом, устройство бесперебойного электропитания за счет автоматической перекоммутации с основного источника электроэнергии на резервный и обратно в аварийных условиях эксплуатации обеспечивает повышение надежности работы автоматизированного комплекса связи, непрерывное круглосуточное питание стоечного оборудования и бортовой сети при наличии внешнего питания и в течение определенного периода времени при работе от аккумуляторов.
Claims (1)
- Устройство бесперебойного электропитания автоматизированного комплекса связи, содержащее вход для электросети, выпрямитель и аккумуляторную батарею, отличающееся тем, что дополнительно введены байпас, зарядное устройство, инвертор, входной сетевой фильтр и преобразователь DC/DC, при этом входной сетевой фильтр соединен с инвертором через выпрямитель, при этом выпрямитель выполнен со схемой корректора коэффициента мощности, причем байпас выходом подключен ко входу нагрузки, а входом подключен к входному сетевому фильтру, который подключен к зарядному устройству, которое через аккумуляторную батарею соединено с преобразователем DC/DC.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU212595U1 true RU212595U1 (ru) | 2022-07-29 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2287843A (en) * | 1994-01-28 | 1995-09-27 | K B Electronics | Off-Line Uninterruptible Power Supply |
RU2354027C1 (ru) * | 2008-03-13 | 2009-04-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" (Оа Вс Рф) | Система автономного электроснабжения |
RU2407129C2 (ru) * | 2005-11-22 | 2010-12-20 | Дженерал Электрик Компани | Устройство для синхронизации источников бесперебойного питания |
KR101343953B1 (ko) * | 2013-08-07 | 2013-12-24 | 주식회사 이온 | 배터리 방전기를 제거한 이중변환 무정전전원장치 |
RU148724U1 (ru) * | 2013-11-29 | 2014-12-10 | Закрытое акционерное общество "Ирбис-Т" | Устройство бесперебойного питания с автоматическим включением резервного питания |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2287843A (en) * | 1994-01-28 | 1995-09-27 | K B Electronics | Off-Line Uninterruptible Power Supply |
RU2407129C2 (ru) * | 2005-11-22 | 2010-12-20 | Дженерал Электрик Компани | Устройство для синхронизации источников бесперебойного питания |
RU2354027C1 (ru) * | 2008-03-13 | 2009-04-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" (Оа Вс Рф) | Система автономного электроснабжения |
KR101343953B1 (ko) * | 2013-08-07 | 2013-12-24 | 주식회사 이온 | 배터리 방전기를 제거한 이중변환 무정전전원장치 |
RU148724U1 (ru) * | 2013-11-29 | 2014-12-10 | Закрытое акционерное общество "Ирбис-Т" | Устройство бесперебойного питания с автоматическим включением резервного питания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8203235B2 (en) | AC and DC uninterruptible online power supplies | |
US20140361624A1 (en) | Apparatus and methods for control of load power quality in uninterruptible power systems | |
EP2528181A1 (en) | Power supply system with integration of wind power, solar energy, diesels and mains supply | |
CN101291078A (zh) | 在线式具有ups功能的数码发电机系统 | |
CN201374571Y (zh) | 在线ups | |
CN103683435A (zh) | 移动式电源的稳压稳频ups与智能充电一体化方法 | |
RU212595U1 (ru) | Устройство бесперебойного электропитания автоматизированного комплекса связи | |
CN105471092A (zh) | 不间断电源系统 | |
CN103259327A (zh) | 一种电力控制系统 | |
KR20100086645A (ko) | 선박의 전원공급 시스템 | |
CN102496934A (zh) | 一种兼具ups和有源电力滤波器功率变换器控制方法 | |
CN205791773U (zh) | 不断电电源供应系统 | |
RU180289U1 (ru) | Ассиметричный суперконденсаторный источник бесперебойного питания | |
CN113541212B (zh) | 面向交直流混合供电方式的定制电力系统及其控制方法 | |
CN202906570U (zh) | 一种带切换开关的应急电能系统 | |
CN109586395A (zh) | 不间断供电智能切换及监控方法 | |
CN109861382A (zh) | 一种防浪涌电压冲击的电源系统 | |
CN205283241U (zh) | 不间断电源系统 | |
CN205319787U (zh) | 一种具有蓄电池管理功能的ups | |
CN209571874U (zh) | 一种防浪涌电压冲击的电源系统 | |
Palamar et al. | Control of an uninterruptible power supply in a DC microgrid system | |
CN103368253B (zh) | 智能型后备电源负荷控制方法和系统 | |
CN106712233A (zh) | 一种用于无线基站的小型低噪声移动发电系统 | |
RU2037249C1 (ru) | Система бесперебойного электропитания | |
CN207304143U (zh) | 不间断电源装置 |