專利名稱：實(shí)現(xiàn)ups零環(huán)流并聯(lián)聯(lián)機(jī)的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及不間斷電源(UPS)領(lǐng)域，尤其涉及UPS的并聯(lián)聯(lián)機(jī)應(yīng)用。
背景技術(shù)：
不間斷電源(UPS)是一種恒頻、穩(wěn)壓、純凈、不間斷的高品質(zhì)電源，隨著信息技術(shù) 的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，它已成為許多重要場(chǎng)合不可缺少的電源裝置。 一臺(tái)UPS 可以一次防止斷電的發(fā)生，但是如果UPS損壞則無法避免斷電發(fā)生。因此需要UPS的并聯(lián)聯(lián)
機(jī)應(yīng)用進(jìn)行二次保護(hù)。UPS的并聯(lián)備份系統(tǒng)則應(yīng)用于更為重要的場(chǎng)合，要求更高的可靠性； 如何提高UPS并聯(lián)備份可靠性是各個(gè)公司單位的研究開發(fā)重點(diǎn)；目前國(guó)內(nèi)外采用技術(shù)都是 輸出直接并聯(lián)的方式，這樣它必須滿足同頻同相、均壓均流以及各種邏輯的控制要求；需再 原有單機(jī)的基礎(chǔ)上增加很多控制和保護(hù)電路，其中包含有很多的公共部分電路，它們之間 會(huì)互相影響，比如其中一臺(tái)出現(xiàn)電流采樣異常或計(jì)算錯(cuò)誤或通訊異常等，必將引起該機(jī)環(huán) 流過大或其它異常，則會(huì)出現(xiàn)保護(hù)甚至炸機(jī)等，同時(shí)也會(huì)使另一臺(tái)出現(xiàn)工作異常，因此其故 障率是累加關(guān)系，而不是理想的認(rèn)為互為備份關(guān)系，也是目前大多廠商并聯(lián)UPS故障率采 用并聯(lián)備份后其故障率不降反升的主要原因。

實(shí)用新型內(nèi)容因此，針對(duì)已有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出一種更加簡(jiǎn)單合理的UPS零環(huán)流并
聯(lián)聯(lián)機(jī)的電路來解決。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 實(shí)現(xiàn)UPS零環(huán)流并聯(lián)聯(lián)機(jī)的電路，包括2個(gè)UPS，其中每個(gè)UPS均有備用旁路的輸 出通道和交流輸入或者蓄電池輸入經(jīng)過電源變換電路的輸出通道。其中，2個(gè)UPS的備用 旁路的輸出通道分別連接第一電子開關(guān)單元輸出至隔離變壓器的輸入側(cè)，電源變換電路的 輸出通道分別連接第二電子開關(guān)單元輸出至隔離變壓器的輸入側(cè)，每個(gè)UPS的電源變換電 路上還分別連接有并聯(lián)控制單元和設(shè)有第三電子開關(guān)單元，第三電子開關(guān)單元亦連接于隔 離變壓器的輸入側(cè)，所述的并聯(lián)控制單元輸出控制第一電子開關(guān)單元、第二電子開關(guān)單元、 第三電子開關(guān)單元的控制極；其中，第一UPS的并聯(lián)控制單元通過通訊線纜連接于第二UPS 的并聯(lián)控制單元，第一UPS的第三電子開關(guān)單元通過電線纜串聯(lián)第二UPS的第三電子開關(guān) 單元，第一隔離變壓器的輸出側(cè)和第二隔離變壓器的輸出側(cè)串聯(lián)后輸出。 進(jìn)一步的，所述的隔離變壓器均為2 : l的隔離變壓器。 進(jìn)一步的，所述的電子開關(guān)單元是可控硅(SCR)?；蛘撸龅碾娮娱_關(guān)單元是絕 緣柵雙極型晶體管(IGBT)。 所述第一UPS和第二UPS的第一電子開關(guān)單元、第二電子開關(guān)單元、第三電子開關(guān) 單元的輸出均是連接于所述隔離變壓器的輸入側(cè)線圈第一端，輸入側(cè)線圈第二端接地，第 一隔離變壓器的輸出側(cè)線圈與其輸入側(cè)線圈第一端的同名端為火線輸出端，第一隔離變壓 器的輸出側(cè)線圈的另一端串聯(lián)于第二隔離變壓器的輸出側(cè)與其輸入側(cè)線圈第一端的同名端，第二隔離變壓器的輸出側(cè)線圈與其輸入側(cè)線圈第一端的異名端為零線輸出端。 本實(shí)用新型采用的輸出不直接并聯(lián)而是經(jīng)過變壓器變壓后串聯(lián)連接再輸出，它較
輸出直接并聯(lián)方式，省去均壓均流的控制電路，該電路要求均流均壓、有功無功電流的計(jì)算
和反饋控制，涉及部件多，要求很高的實(shí)時(shí)性，對(duì)原有電路結(jié)構(gòu)變化大，這樣開發(fā)周期就長(zhǎng)，
穩(wěn)定性無法保證；而本實(shí)用新型控制方法則和單機(jī)變化不大，又省去復(fù)雜的電路控制，其
故障率自然大大降低，又不可能產(chǎn)生環(huán)流，因此較直接并聯(lián)方案有，可靠性高、零環(huán)流、超隔
離、均流好的優(yōu)點(diǎn)；它增加了變壓器，成本會(huì)上升，但是在要求極為重要場(chǎng)合有極高推崇價(jià)值。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 參閱圖1所示是本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)UPS零環(huán)流并聯(lián)聯(lián)機(jī)的電路的一個(gè)實(shí)施例。其 中，包括2個(gè)不間斷電源(UPS) ， UPS 1和UPS2，UPS1上設(shè)有備用旁路的輸出通道121和交流 輸入1221或者蓄電池輸入1222經(jīng)過電源變換電路(AC/DC變換電路131和DC/AC變換電 路132)的輸出通道122， UPS2上設(shè)有備用旁路的輸出通道221和交流輸入2221或者蓄電 池輸入2222經(jīng)過電源變換電路(AC/DC變換電路231和DC/AC變換電路232)的輸出通道 222。其中，UPS1的備用旁路的輸出通道121分別連接第一電子開關(guān)單元111輸出至第一隔 離變壓器15的輸入側(cè)，UPS2的備用旁路的輸出通道221分別連接第一電子開關(guān)單元211輸 出至第二隔離變壓器25的輸入側(cè)。UPS1的電源變換電路的輸出通道122分別連接第二電 子開關(guān)單元112輸出至第一隔離變壓器15的輸入側(cè)，UPS2的電源變換電路的輸出通道222 分別連接第二電子開關(guān)單元212輸出至第二隔離變壓器25的輸入側(cè)。UPS1和UPS2的電 源變換電路上還分別連接有并聯(lián)控制單元133和233以及設(shè)分別有第三電子開關(guān)單元113 和213，UPS1的第三電子開關(guān)單元113亦連接于第一隔離變壓器15的輸入側(cè)，UPS2的第三 電子開關(guān)單元213亦連接于第二隔離變壓器25的輸入側(cè)。UPS1的并聯(lián)控制單元133輸出 端134控制第一電子開關(guān)單元111、第二電子開關(guān)單元112、第三電子開關(guān)單元113的控制 極141、142、143，UPS2的并聯(lián)控制單元233輸出端234控制第一電子開關(guān)單元211、第二電 子開關(guān)單元212、第三電子開關(guān)單元213的控制極241、242、243。其中，UPS1的并聯(lián)控制單 元133通過通訊線纜連接于UPS2的并聯(lián)控制單元233，用于并機(jī)控制的數(shù)據(jù)傳輸。UPS1的 第三電子開關(guān)單元113通過電線纜串聯(lián)UPS2的第三電子開關(guān)單元213 (A-A連線)，第一隔 離變壓器15的輸出側(cè)和第二隔離變壓器25的輸出側(cè)串聯(lián)后輸出。 具體的，UPS1的第一電子開關(guān)單元111、第二電子開關(guān)單元112、第三電子開關(guān)單 元113的輸出均是連接于第一隔離變壓器15的輸入側(cè)線圈第一端151，輸入側(cè)線圈第二端 152接地，UPS2的第一電子開關(guān)單元211、第二電子開關(guān)單元212、第三電子開關(guān)單元213的 輸出均是連接于第二隔離變壓器25的輸入側(cè)線圈第一端251 ，輸入側(cè)線圈第二端252接地。 第一隔離變壓器15的輸出側(cè)線圈與其輸入側(cè)線圈第一端151的同名端153為火線L輸出 端，第一隔離變壓器的15輸出側(cè)線圈的另一端154串聯(lián)于第二隔離變壓器25的輸出側(cè)與其輸入側(cè)線圈第一端251的同名端253，第二隔離變壓器25的輸出側(cè)線圈與其輸入側(cè)線圈 第一端251的異名端254為零線N輸出端。 所述的第一隔離變壓器15和第二隔離變壓器25均為2 :1的隔離變壓器，負(fù)責(zé)1/2 電壓輸出，通過它實(shí)現(xiàn)負(fù)載均分、零環(huán)流、超隔離目的。 所述的電子開關(guān)單元是可控硅(SCR)?；蛘?，所述的電子開關(guān)單元是絕緣柵雙極 型晶體管(IGBT)。絕緣柵雙極型晶體管IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)，是由 BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo) 體器件，兼有M0SFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。 本實(shí)用新型是并聯(lián)同步控制和對(duì)SCR的邏輯控制。同步控制單元它負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)兩機(jī) 同頻同相要求。SCR的控制SCR1與SCR2是非的關(guān)系，SCR2開通時(shí)則兩機(jī)的SCR1關(guān)斷，即 有一臺(tái)切換到逆變態(tài)時(shí)則兩臺(tái)的旁路都必須關(guān)斷；SCR3關(guān)閉條件是只有兩臺(tái)都切換到逆 變態(tài)時(shí)，其它都為開通。并機(jī)線實(shí)現(xiàn)以上控制信號(hào)的傳輸。 盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié) 上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求實(shí)現(xiàn)UPS零環(huán)流并聯(lián)聯(lián)機(jī)的電路，包括2個(gè)UPS，其中每個(gè)UPS均有備用旁路的輸出通道和交流輸入或者蓄電池輸入經(jīng)過電源變換電路的輸出通道，其特征在于2個(gè)UPS的備用旁路的輸出通道分別連接第一電子開關(guān)單元輸出至隔離變壓器的輸入側(cè)，電源變換電路的輸出通道分別連接第二電子開關(guān)單元輸出至隔離變壓器的輸入側(cè)，每個(gè)UPS的電源變換電路上還分別連接有并聯(lián)控制單元和設(shè)有第三電子開關(guān)單元，第三電子開關(guān)單元亦連接于隔離變壓器的輸入側(cè)，所述的并聯(lián)控制單元輸出控制第一電子開關(guān)單元、第二電子開關(guān)單元、第三電子開關(guān)單元的控制極；其中，第一UPS的并聯(lián)控制單元通過通訊線纜連接于第二UPS的并聯(lián)控制單元，第一UPS的第三電子開關(guān)單元通過電線纜串聯(lián)第二UPS的第三電子開關(guān)單元，第一隔離變壓器的輸出側(cè)和第二隔離變壓器的輸出側(cè)串聯(lián)后輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)UPS零環(huán)流并聯(lián)聯(lián)機(jī)的電路，其特征在于所述的隔離變壓器均為2 : i的隔離變壓器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)UPS零環(huán)流并聯(lián)聯(lián)機(jī)的電路，其特征在于所述的電子開關(guān)單元是可控硅(SCR)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)UPS零環(huán)流并聯(lián)聯(lián)機(jī)的電路，其特征在于所述的電子 開關(guān)單元是絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)UPS零環(huán)流并聯(lián)聯(lián)機(jī)的電路，其特征在于所述第一UPS 和第二 UPS的第一電子開關(guān)單元、第二電子開關(guān)單元、第三電子開關(guān)單元的輸出均是連接 于所述隔離變壓器的輸入側(cè)線圈第一端，輸入側(cè)線圈第二端接地，第一隔離變壓器的輸出 側(cè)線圈與其輸入側(cè)線圈第一端的同名端為火線輸出端，第一隔離變壓器的輸出側(cè)線圈的另 一端串聯(lián)于第二隔離變壓器的輸出側(cè)與其輸入側(cè)線圈第一端的同名端，第二隔離變壓器的 輸出側(cè)線圈與其輸入側(cè)線圈
專利摘要本實(shí)用新型涉及不間斷電源(UPS)領(lǐng)域，尤其涉及UPS的并聯(lián)聯(lián)機(jī)應(yīng)用。本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)UPS零環(huán)流并聯(lián)聯(lián)機(jī)的電路是在原單機(jī)UPS的基礎(chǔ)上增加一條并機(jī)線、幾條連接電纜、一只可控硅或IGBT、一臺(tái)隔離變壓器，以及內(nèi)部增加并聯(lián)控制單元電路；并聯(lián)控制單元它主要負(fù)責(zé)保證兩機(jī)同步，即同頻同相輸出，以及負(fù)責(zé)UPS的SCR1、SCR2、SCR3觸發(fā)導(dǎo)通邏輯，來實(shí)現(xiàn)零環(huán)流并聯(lián)系統(tǒng)控制。本實(shí)用新型的控制電路簡(jiǎn)單，不用繁瑣的均流均壓、有功無功電流的計(jì)算和反饋控制，以及防反灌等各種保護(hù)電路，這樣能有效減少公共電路，可靠性大大提高，并還有零環(huán)流、超隔離、輕松實(shí)現(xiàn)均衡功率輸出等優(yōu)點(diǎn)，以及即使并機(jī)線脫落也不會(huì)炸機(jī)等情況發(fā)生。
文檔編號(hào)H02J7/02GK201478869SQ20092019387
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者巫良生, 林火土, 陳文全 申請(qǐng)人:廈門普羅太克科技有限公司