專利名稱：一種模塊化ups集成配電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及供電設備技術領域，具體的涉及一種配電系統(tǒng)，尤其是一種模
塊化UPS集成配電系統(tǒng)。
背景技術：
計算機與網(wǎng)絡已經(jīng)成為日常生活和經(jīng)濟工業(yè)不可或缺的產(chǎn)品，然而電子設 備都是緊急而敏感的，即使一秒鐘的電力中斷都會導致不可估量的損失。計算 機與網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展使得對電力供應的可靠性要求不斷提高，導致不間斷 電源系統(tǒng)的普及程度越來越高。
不間斷電源的技術已經(jīng)非常成熟，但是電力供應的可靠性不僅只取決于不 間斷電源系統(tǒng)的可靠性，而是與所有的用電環(huán)境息息相關。不間斷電源的電力 供應取決于市電電網(wǎng)的穩(wěn)定性，電網(wǎng)的故障將導致電力供應依靠蓄電池，而蓄 電池的容量有限，只能維持短時間的供電，之后只能轉(zhuǎn)旁路工作。旁路供電情 況下用戶的設備不能得到有效的保護，使得用電設備失電的可能性增大。
不間斷電源系統(tǒng)的電力供應是保證用電設備的正常運行， 一套不間斷電源 系統(tǒng)會同時提供多套用電設備的電力供應，每套用電設備的用電情況都不盡相 同。為了保證所有用電設備的用電安全，每一套用電設備都要有一個單獨的用 電回路，這樣就會造成不間斷電源系統(tǒng)與用電設備之間出現(xiàn)大量的配電設備。 這樣不僅僅是造成用戶設備成本的增加，而且用電回路當中每增加一個配電節(jié) 點就意味著增加了一個故障點，這就使得用電回路的故障點大幅上升，用電可 靠性大幅下降。大量的配電設備集中在機房內(nèi)，使得管理人員維護工作變得異 常繁瑣，更增加了安全隱患。配電設備的容量與性能不同，決定其外形尺寸與安裝方式各不相同。傳統(tǒng)配電設備非標準化外形的使用，徹底破壞了機房的和 諧。因此，機房配電方案有待進一步解決。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了減少用戶購買設備的成本，減少用電回路故障點的個數(shù)，提高
用電可靠性，簡化管理人員的工作，本發(fā)明提供了一種模塊化UPS集成配電系
統(tǒng)，采用的技術方案是 一種模塊化UPS集成配電系統(tǒng)，采用標準化系統(tǒng)機柜， 模塊化集成結構，在結構中包括有防雷器模塊、雙路輸入市電自動切換裝置
ATS、在線監(jiān)控模塊、UPS輸入輸出端口， UPS的輸入輸出配電模塊結構中借助 于隔離變壓器與UPS輸出端口相連，形成N條分路輸出的配電模塊集合，N為 大T 1的正整數(shù)。
本發(fā)明為一種模塊化UPS集成配電系統(tǒng)，該配電系統(tǒng)主要是為UPS電源的 輸入和輸出配電提供安全的、可管理的、可擴展的、可維護的、智能一體化的 集成配電系統(tǒng)。系統(tǒng)本身采用標準系統(tǒng)機柜，模塊化集成結構，在結構中包括 有防雷器模塊，雙路輸入市電自動切換裝置ATS、監(jiān)控模塊、UPS輸入輸出端 口、分路輸出配電模塊、輸出隔離變壓器等多種功能組件，UPS的輸入輸出配電 模塊結構中借助于隔離變壓器與UPS的輸出端口相連，形成N條分路輸出的配 電模塊集合，N為大于1的正整數(shù)，可以同時解決用戶在使用過程中出現(xiàn)的幾 乎全部配電問題，該配電集成系統(tǒng)可靈活的選配各種不同的組件來實現(xiàn)各種功 能，使用戶的配電設計給出最優(yōu)的解決方案。減少了用戶購買設備的成本，減 少了用電回路故障點的個數(shù)，提高了用電可靠性，簡化了管理人員的工作，智 能化網(wǎng)絡信息中心采用的為標準化網(wǎng)絡機柜，機房整體配套設施美觀整齊。
圖l為本發(fā)明系統(tǒng)結構示意圖。 圖2為本發(fā)明系統(tǒng)框圖。
5圖中，l為防雷器模塊，2為雙路輸入市電自動切換裝置ATS， 3為在線監(jiān) 控?！姥耄?為UPS輸入輸出端口， 5為分路輸出配電模塊，6為隔離變壓器，7 為通訊接口， ll為防雷模塊，12為手動切換開關，13為EP0功能模塊，21為 電源模塊，22為切換模塊，23為數(shù)據(jù)檢測模塊，24為中央處理器，25為數(shù)據(jù) 通訊模塊，31為電源模塊，32為顯示模塊，33為指令輸入模塊，34為中央處 理器，35為數(shù)據(jù)通訊模塊，41為輸入輸出斷路器，42為輸入輸出配線端子，51、 Nl為分路輸出斷路器，52、 N2為分路輸出配線端子，53、 N3為電源模塊，54、 N4為狀態(tài)指示模塊，55、 N5為數(shù)據(jù)采集模塊，56、 N6為中央處理器，57、 N7 為數(shù)據(jù)通訊模塊，5-1、 5-N為分路輸出配電子模塊，A-l、 A-2為市電，UIN為UPS 輸入端口， UINP為UPS旁路輸入端口， OUT為UPS輸出端口。
具體實施例方式
參看附圖1和附圖2對本發(fā)明做進一步的說明。
參看附圖1 ， 一種模塊化UPS集成配電系統(tǒng)，采用標準化系統(tǒng)機柜,模塊化 集成結構，在結構中包括有防雷器模塊l、雙路輸入市電自動切換裝置ATS 2、 在線監(jiān)控模塊3、 UPS輸入輸出端口 4， UPS的輸入輸出配電模塊5結構中借助 于隔離變壓器6與UPS輸出端口 OUT相連，形成N條分路輸出的配電模塊集合， N為大于l的正整數(shù)。
本發(fā)明實施例的技術方案中，所述的防雷器模塊1的結構中包含有防雷模 塊ll、手動維修開關12和EP0功能模塊13，兩路市電A-1、 A-2分別接入到防 雷模塊11上，手動切換開關12閉合時，市電A-1直接輸入到輸入輸出斷路器 41， EPO功能模塊13作用于雙路輸入市電自動切換裝置ATS 2的數(shù)據(jù)檢測模塊 23。
本發(fā)明實施例的技術方案中，所述的雙路輸入市電自動切換裝置ATS 2包 含電源模塊21、切換模塊22、數(shù)據(jù)檢測模塊23、中央處理器24、數(shù)據(jù)通訊模 塊25，雙路輸入市電自動切換裝置ATS 2中的數(shù)據(jù)檢測模塊23對市電電壓檢測，雙路輸入市電自動切換裝置ATS 2中的中央處理器24接收數(shù)據(jù)檢測模塊23送 來的檢測信號并將市電A-1、 A-2進行分配，由切換模塊22將市電A-1、 A-2傳 輸給UPS輸入輸出配電單元4，由數(shù)據(jù)通訊模塊25將信號傳輸?shù)酵ㄓ嵔涌?7。
本發(fā)明實施例的技術方案中，所述的UPS輸入輸出端口 4包含輸入輸出斷 路器41和輸入輸出配線端子42，輸入輸出斷路器41接收雙路輸入市電自動切 換裝置ATS 2中的切換模塊22輸出的一路市電A-l、 A-2，經(jīng)輸入輸出配線端子 42由UPS輸入端口 UIN或者UPS旁路輸入端口 UINP傳輸給UPS設備，UPS設備 將市電A-1、 A-2轉(zhuǎn)化后，由UPS輸出端口 OUT經(jīng)UPS輸入輸出端口 4傳輸給隔 離變壓器6。
本發(fā)明實施例的技術方案中，所述的在線監(jiān)控模塊3包含電源模塊31、顯 示模塊32、指令輸入模塊33、中央處理器34、數(shù)據(jù)通訊模塊35，電源模塊31 接收隔離變壓器6輸入的電壓后供中央處理器34和數(shù)據(jù)通訊模塊35工作，中 央處理器34接收數(shù)據(jù)通訊模塊35送來的數(shù)據(jù)信號，并將自身內(nèi)部信息傳送至 數(shù)據(jù)通訊模塊35，由數(shù)據(jù)通訊模塊35將信息傳輸?shù)酵ㄓ嵔涌?7，指令輸入模塊 33將指令信息傳送至中央處理器34，中央處理器34運算處理完成后傳送至顯 示模塊32作集中顯示。
本發(fā)明實施例的技術方案中，所述的分路輸出配電模塊5包含N個分路輸 出配電子模塊5-1、…、5-N，分路輸出配電子模塊5-l、、 5-N結構中包含分 路輸出斷路器51、、 Nl、分路輸出配線端子52、…、N2、電源模塊53、、 N3、狀態(tài)指示模塊54、 ， 、 N4、數(shù)據(jù)采集模塊55、…、N5、中央處理器56、…、 N6、數(shù)據(jù)通訊模塊57、…、N7，分路輸出斷路器51、…、Nl接收隔離變壓器6 輸入的電壓后傳輸給電源模塊53、…、N3和數(shù)據(jù)采集模塊55、…、N5，電源模 塊53、、 N3提供電力供中央處理器56、…、N6和數(shù)據(jù)通訊模塊57、…、N7 工作，數(shù)據(jù)釆集模塊55、…、N5將采集的信號輸送到分路輸出配線端子52、…、 N2，數(shù)據(jù)采集模塊55、、 N5將每一路分路輸出的電壓、電流、通斷狀態(tài)信息 采集傳送到中央處理器56、…、N6，中央處理器56、…、N6接收數(shù)據(jù)采集模塊55、、 N5送來的數(shù)據(jù)信號，信息傳送至數(shù)據(jù)通訊模塊57、…、N7，由數(shù)據(jù)通訊模塊57、…、N7將信息傳送通訊接口 7。所述的輸出隔離變壓器6額定功率與模塊化UPS集成配電系統(tǒng)的滿載額定 功率相同，它可對電源與負載之間起到有效的隔離作用和諧波抑制作用，以保 障負載端的零地電壓符合安全規(guī)范。標準系統(tǒng)機柜采用19英寸42U的標準網(wǎng)絡機柜，機柜的外形尺寸與機房內(nèi) 部標準網(wǎng)絡機柜完全相同，可以調(diào)整機柜以對齊模塊化UPS及其它標準IT機柜 等。標準系統(tǒng)機柜內(nèi)的防雷模塊11提供C級或B級標準化防雷模塊，以提供防 雷能力。它能保護配電系統(tǒng)的輸入不受閃電或其它異常在線路上產(chǎn)生的極高、 持續(xù)時間極短的電壓毛刺的影響。防雷模塊采用模塊化組合設計，更換方便， 通流量大、殘壓低、器件動作可靠，性能穩(wěn)定，工作、故障指示清晰?？蛇x告 警節(jié)點，方便遠程監(jiān)控。手動切換開關12處于閉合狀態(tài)時，可使配電系統(tǒng)完全 脫離UPS電源而不會中斷對負載的供電，在這種條件下可以對配電系統(tǒng)進行維 護。EP0功能模塊13，在緊急情況下，旋動EPO丌關就可以緊急關機。EPO開關 為鎖式設計，可以避免誤操作。輸入輸出斷路器41為UPS電源和市電A-l和市電A-2提供安全、規(guī)范、可 靠的輸入、輸出和旁路開關，輸入輸出配線端子42用于UPS電源與市電A-l和 市電A-2的配線連接。市電A-1、市電A-2接入輸入市電自動切換裝置ATS 2，其中數(shù)據(jù)檢測模塊 23檢測到市電電壓在正常范圍內(nèi)，電源模塊21開始工作，產(chǎn)生雙路輸入市電自 動切換裝置ATS 2內(nèi)部各個功能單元所需的電源。中央處理器24得到電源供應 后開始初始化程序，初始化程序完成后接收數(shù)據(jù)檢測模塊23送來的檢測信號， 同時將自身內(nèi)部信息傳送至數(shù)據(jù)通訊模塊25，由數(shù)據(jù)通訊模塊25將信息傳送至 通訊母線，并保持實時通訊。中央處理器24通過判斷檢測信號后，控制切換模 塊22工作，選擇市電A-1、市電A-2其中的一路輸出。該路輸出市電經(jīng)過輸入8輸出斷路器41后由輸入輸出配線端子42輸送至UPS電源系統(tǒng)。UPS輸出由輸入輸出配線端子42接入，經(jīng)過輸出斷路器41輸送至隔離變壓 器6，隔離變壓器6可對電源與負載之間起到有效的隔離作用和諧波抑制作用，以保障負載端的零地電壓符合安全規(guī)范。UPS輸出經(jīng)過隔離變壓器6后輸送至分路輸出配電模塊5。分路輸出配電子 模塊5-l中，其中分路輸出斷路器51作為每一個分路輸出的控制開關，分路輸 出斷路器51接通后，UPS輸出經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊55后輸送到分路輸出配線端子 52，用戶經(jīng)過分路輸出配線端子52給負載供應電力。電源模塊53開始工作， 產(chǎn)生分路輸出配電模塊5內(nèi)部各個功能單元所需的電源。數(shù)據(jù)采集模塊55將每 一路分路輸出的電壓、電流、通斷狀態(tài)信息采集傳送到中央處理器56，中央處 理器56得到電源供應后開始初始化程序，初始化程序完成后接收數(shù)據(jù)采集模塊 55送來的數(shù)據(jù)信號，同時將自身內(nèi)部信息傳送至數(shù)據(jù)通訊模塊57，由數(shù)據(jù)通訊 模塊57將信息傳送至通訊母線，并保持實時通訊；將自身狀態(tài)信息送至狀態(tài)指 示模塊54，用于指示分路輸出配電子模塊5-1當前的工作狀態(tài)。在線監(jiān)控模塊3用于系統(tǒng)的狀態(tài)、運行參數(shù)、數(shù)據(jù)的集中顯示以及用戶對 系統(tǒng)的操作和參數(shù)設定。其中電源模塊31開始工作，產(chǎn)生在線監(jiān)控模塊3內(nèi)部 各個功能單元所需的電源。中央處理器34得到電源供應后開始初始化程序，初 始化程序完成后接收數(shù)據(jù)通訊模塊35送來的數(shù)據(jù)信號，并將自身內(nèi)部信息傳送 至數(shù)據(jù)通訊模塊35，由數(shù)據(jù)通訊模塊35將信息傳送至通訊母線，并保持實時通 訊，同時可以RS232/485或LAN多種智能接口通訊方式進行遠程通訊。指令輸 入模塊33完成用戶操作指令的輸入，并將指令信息傳送至中央處理器34，中央 處理器34將所有信息與數(shù)據(jù)運算處理完成后傳送至顯示模塊32作集中顯示。本發(fā)明的主要目的是提供一種模塊化UPS集成配電系統(tǒng)，該配電系統(tǒng)主要 是為UPS電源的輸入和輸出配電提供安全的、可管理的、可擴展的、可維護的、 智能一體化的集成配電系統(tǒng)。
權利要求
1、一種模塊化UPS集成配電系統(tǒng)，采用標準化系統(tǒng)機柜，模塊化集成結構，在結構中包括有防雷器模塊(1)、雙路輸入市電自動切換裝置ATS(2)、在線監(jiān)控模塊(3)、UPS輸入輸出端口(4)，其特征在于UPS的輸入輸出配電模塊(5)結構中借助于隔離變壓器(6)與UPS輸出端口(OUT)相連，形成N條分路輸出的配電模塊集合，N為大于1的正整數(shù)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種模塊化UPS集成配電系統(tǒng)，其特征在于所 述的防雷器模塊(1)的結構中包含有防雷模塊(11)、手動維修開關(12)和 EP0功能模塊(13)，兩路市電(A-l、 A-2)分別接入到防雷模塊(11)上，手 動切換開關(12)閉合時，市電(A-l)直接輸入到輸入輸出斷路器(41)， EPO 功能模塊(13)作用于雙路輸入市電自動切換裝置ATS (2)的數(shù)據(jù)檢測模塊(23)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種模塊化UPS集成配電系統(tǒng)，其特征在于所 述的雙路輸入市電自動切換裝置ATS (2)包含電源模塊(21)、切換模塊(22)、 數(shù)據(jù)檢測模塊(23)、中央處理器(24)、數(shù)據(jù)通訊模塊(25)，雙路輸入市電自 動切換裝置ATS (2)中的數(shù)據(jù)檢測模塊(23)對市電電壓檢測，雙路輸入市電 自動切換裝置ATS (2)中的中央處理器(24)接收數(shù)據(jù)檢測模塊(23)送來的 檢測信號并將市電(A-1、 A-2)進行分配，由切換模塊(22)將市電(A-l、 A-2) 傳輸給UPS輸入輸出配電單元(4)，由數(shù)據(jù)通訊模塊(25)將信號傳輸?shù)酵ㄓ?接口 (7)。
4、 根據(jù)權利要求1或3所述的一種模塊化UPS集成配電系統(tǒng)，其特征在于 所述的UPS輸入輸出端口 (4)包含輸入輸出斷路器(41)和輸入輸出配線端子(42)，輸入輸出斷路器(41)接收雙路輸入市電自動切換裝置ATS (2)中的切 換模塊(22)輸出的一路市電(A-l、 A-2)，經(jīng)輸入輸出配線端子(42)由UPS 輸入端口 (UIN)或者UPS旁路輸入端口 (UINP)傳輸給UPS設備，UPS設備將 市電(A-l、 A-2)轉(zhuǎn)化后，由UPS輸出端口 (OUT)經(jīng)UPS輸入輸出端口 (4)傳輸給隔離變壓器(6)。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種模塊化UPS集成配電系統(tǒng)，其特征在于所述的在線監(jiān)控模塊(3)包含電源模塊(31 )、顯示模塊(32)、指令輸入模塊(33)、 中央處理器(34)、數(shù)據(jù)通訊模塊(35)，電源模塊(31)接收隔離變壓器(6) 輸入的電壓后供中央處理器(34)和數(shù)據(jù)通訊模塊(35)工作，中央處理器(34) 接收數(shù)據(jù)通訊模塊(35)送來的數(shù)據(jù)信號，并將自身內(nèi)部信息傳送至數(shù)據(jù)通訊 模塊(35)，由數(shù)據(jù)通訊模塊(35)將信息傳輸?shù)酵ㄓ嵔涌?(7)，指令輸入模塊 (33)將指令信息傳送至中央處理器(34)，中央處理器(34)運算處理完成后 傳送至顯示模塊(32)作集中顯示。
6、 根據(jù)權利要求1所述的一種模塊化UPS集成配電系統(tǒng)，其特征在于所 述的分路輸出配電模塊(5)包含N個分路輸出配電子模塊(5-1、、 5-N)， 分路輸出配電子模塊(5-1、…、5-N)結構中包含分路輸出斷路器(51、、 Nl)、分路輸出配線端子(52、、 N2)、電源模塊(53、…、N3)、狀態(tài)指示模 塊(54、、 N4)、數(shù)據(jù)采集模塊(55、…、N5)、中央處理器(56、…、N6)、 數(shù)據(jù)通訊模塊(57、…、N7)，分路輸出斷路器(51、…、Nl)接收隔離變壓器(6)輸入的電壓后傳輸給電源模塊(53、…、N3)和數(shù)據(jù)采集模塊(55、…、 N5)，電源模塊(53、…、N3)提供電力供中央處理器(56、…、N6)和數(shù)據(jù)通 訊模塊(57、…、N7)工作，數(shù)據(jù)采集模塊(55、…、N5)將采集的信號輸送 到分路輸出配線端子(52、…、N2)，數(shù)據(jù)采集模塊(55、…、N5)將每一路分 路輸出的電壓、電流、通斷狀態(tài)信息采集傳送到中央處理器(56、…、N6),中 央處理器(56、、 N6)接收數(shù)據(jù)采集模塊(55、、 N5)送來的數(shù)據(jù)信號， 信息傳送至數(shù)據(jù)通訊模塊(57、…、N7)，由數(shù)據(jù)通訊模塊(57、…、N7)將信 息傳送通訊接口 (7)。
全文摘要
一種模塊化UPS集成配電系統(tǒng)，解決了用戶購買設備的成本高，用電回路故障點多，用電可靠性差，管理人員的工作繁瑣的問題，采用的技術方案是采用標準化系統(tǒng)機柜，模塊化集成結構，在結構中包括有防雷器模塊、雙路輸入市電自動切換裝置ATS、在線監(jiān)控模塊、UPS輸入輸出端口、UPS的輸入輸出配電模塊結構中借助于隔離變壓器與UPS的輸出端口相連，形成N條分路輸出的配電模塊集合，N為大于1的正整數(shù)。本發(fā)明減少了用戶購買設備的成本，減少了用電回路故障點的個數(shù)，提高了用電可靠性，簡化了管理人員的工作。
文檔編號H02J3/01GK101673964SQ20091007527
公開日2010年3月17日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權日2009年8月31日
發(fā)明者李文志, 王建華, 偉 邢 申請人:河北實華科技有限公司