專(zhuān)利名稱(chēng)：智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)、電源轉(zhuǎn)換技術(shù)，尤其涉及一種適用于1000V及以下級(jí)別的交、直流供電和配電系統(tǒng)中向不允許間斷供電和不允許停電的用電負(fù)載供電的設(shè)備或裝置。
背景技術(shù)：
本專(zhuān)利是基于申請(qǐng)人此前已經(jīng)獲得關(guān)于“智能型快速應(yīng)急電源系統(tǒng)”(專(zhuān)利號(hào)為:ZL200820010350.6)和“智能型快速電源換路器”(專(zhuān)利號(hào)為:ZL.200820010351.0)的實(shí)用新型專(zhuān)利權(quán)改進(jìn)獲得，結(jié)構(gòu)如圖1所示，由輸入雙電源切換器1、在線(xiàn)應(yīng)急電源2和智能型快速電源環(huán)路器3構(gòu)成，本專(zhuān)利技術(shù)方案作為前述兩個(gè)專(zhuān)利的相關(guān)專(zhuān)利，根據(jù)主從式電源環(huán)境的特定情況，針對(duì)原專(zhuān)利技術(shù)方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、成本相對(duì)較高、程序相對(duì)復(fù)雜等問(wèn)題，對(duì)原專(zhuān)利中的“智能型快速電源換路器”進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，使常見(jiàn)的主、從電源環(huán)境下的不間斷電源系統(tǒng)成本有所下降，其控制程序有所簡(jiǎn)化，而基本性能、功能、參數(shù)及優(yōu)點(diǎn)不變。隨著電網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步會(huì)具有很廣闊的發(fā)展空間，也是傳統(tǒng)產(chǎn)品的優(yōu)秀替代品。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述關(guān)于智能型快速應(yīng)急電源系統(tǒng)存在的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、成本相對(duì)較高、程序相對(duì)復(fù)雜等問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)，由從電源和主從式智能型雙電源快速換路器組成，從電源由整流環(huán)節(jié)、充電放電環(huán)節(jié)、逆變環(huán)節(jié)和蓄電池組組成，整流環(huán)節(jié)和逆變環(huán)節(jié)之間并聯(lián)設(shè)有充電放電環(huán)節(jié)和蓄電池；主從式智能型雙電源快速換路器的有觸點(diǎn)控制器的觸點(diǎn)Cl并聯(lián)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)Kl構(gòu)成組合控制開(kāi)關(guān)，組合控制開(kāi)關(guān)與主電源串聯(lián)連接，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K2與從電源串聯(lián)連接，有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)Cl及無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K1、K2與智能型控制板IPC相連通，主電源和從電源并聯(lián)連接。所述智能控制板IPC連接電源監(jiān)視儀表，電源監(jiān)視儀表包括輸入電源監(jiān)視儀器IAl、IA2和輸出電源監(jiān)視儀表IA3，電源監(jiān)視儀表為電壓變換器、電壓互感器或電流變換器、智能型檢測(cè)模塊、模糊檢測(cè)模塊、AC/DC或AC/AC模塊或變壓一整流一濾波一取樣電路。所述交流無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K1、K2為可控硅模塊、IGBT模塊、IGCT模塊或IPM模塊類(lèi)電力電子器件。所述智能型控制板IPC為PLC、單片機(jī)、工控機(jī)或普通邏輯控制電路。所述從電源4為UPS或EPS或正弦波逆變器或變頻器。本實(shí)用新型的智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)，與原專(zhuān)利產(chǎn)品相比具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制軟、硬件相對(duì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，在節(jié)能和環(huán)保方面與傳統(tǒng)的不間斷電源相比具有明顯和突出的優(yōu)勢(shì)。既能保證系統(tǒng)供電不間斷，又能消除在線(xiàn)工作類(lèi)(UPS或EPS)應(yīng)急電源系統(tǒng)的副作用，提高不間斷電源系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中的安全性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和正常工作條件下對(duì)電網(wǎng)、場(chǎng)所、負(fù)載等的適應(yīng)性，使應(yīng)急電源系統(tǒng)更加科學(xué)和合理。是代替?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)品UPS的又一種節(jié)能、安全、環(huán)保型的不間斷電源系統(tǒng)。在電源參數(shù)較理想的電網(wǎng)環(huán)境下，更加具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)。

圖1是智能型快速應(yīng)急電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。圖2是本實(shí)用新型的智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)原理如圖2所示，以電網(wǎng)電源為主電源，而以應(yīng)急電源為短時(shí)供電的從電源4 (即輔電源)。從電源4的作用是保證供電系統(tǒng)不間斷，而不是用于工作電源故障后的備用電源，其連續(xù)工作時(shí)間一般僅為5 — 15min，所以其無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的發(fā)熱量有限，可以通過(guò)排風(fēng)扇排掉，因而可對(duì)從電源輸出電路的開(kāi)關(guān)進(jìn)行簡(jiǎn)化,去掉有觸點(diǎn)器件C2，改由無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K2承擔(dān)應(yīng)急時(shí)段的保持接通任務(wù)。智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)由從電源4和主從式智能型雙電源快速換路器5組成，從電源4由整流環(huán)節(jié)、充電放電環(huán)節(jié)、逆變環(huán)節(jié)和蓄電池組組成，整流環(huán)節(jié)和逆變環(huán)節(jié)之間并聯(lián)設(shè)有充電放電環(huán)節(jié)和蓄電池；主從式智能型雙電源快速換路器5的有觸點(diǎn)控制器的觸點(diǎn)Cl并聯(lián)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)Kl構(gòu)成組合控制開(kāi)關(guān)，組合控制開(kāi)關(guān)與主電源串聯(lián)連接，控制主電源的通斷；無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K2與從電源4串聯(lián)連接，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K2直接控制從電源的通斷，有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)Cl及無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K1、K2與智能型控制板IPC相連通，主電源和從電源經(jīng)過(guò)各自的控制開(kāi)關(guān)后并接于輸出端。所述智能控制板IPC連接電源監(jiān)視儀表，電源監(jiān)視儀表包括輸入電源監(jiān)視儀器IA1、IA2和輸出電源監(jiān)視儀表IA3，電源監(jiān)視儀表為電壓變換器、電壓互感器或電流變換器、智能型檢測(cè)模塊、模糊檢測(cè)模塊、AC/DC或AC/AC模塊或變壓一整流一濾波一取樣電路等產(chǎn)品和技術(shù)之一種。所述交流無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K1、K2為可控硅模塊或IGBT (或IGCT)模塊或IPM模塊類(lèi)電力電子器件(包括GTR.GT0.P-MOSFET等)。所述控制板IPC可以采用PLC，單片機(jī)、工控機(jī)、或普通邏輯控制電路等產(chǎn)品和技術(shù)之一種。所述從電源系統(tǒng)的主機(jī)可以根據(jù)負(fù)荷的特性和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境需要選用UPS、EPS或正弦波逆變器、變頻器等，從電源系統(tǒng)主要包括整流環(huán)節(jié)、充電放電環(huán)節(jié)、逆變環(huán)節(jié)和蓄電池組從結(jié)構(gòu)上看是把原專(zhuān)利技術(shù)方案(如圖1所示)中與K2并聯(lián)的C2取消，控制方面減少了對(duì)C2的控制環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換軟件做了適當(dāng)調(diào)整，系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)化。本實(shí)用新型系統(tǒng)可以由從電源系統(tǒng)和有觸點(diǎn)控制器Cl、無(wú)觸點(diǎn)控制開(kāi)關(guān)Kl與K2、智能控制器IPC及檢測(cè)裝置等分立元件構(gòu)成，也可以認(rèn)為是由從電源系統(tǒng)和主從式智能型雙電源快速換路器構(gòu)成。電網(wǎng)正常情況下，Cl處于“通”態(tài)而Kl與K2均處于“斷”態(tài)，主電源直接經(jīng)Cl觸點(diǎn)對(duì)負(fù)載供電，其輸入電壓、波形、頻率等參數(shù)由IAl實(shí)時(shí)檢測(cè)并實(shí)時(shí)傳送給IPC ;從電源系統(tǒng)始終處于浮充電和空載逆變狀態(tài)，其輸出電壓、波形等參數(shù)由IA2實(shí)時(shí)檢測(cè)并實(shí)時(shí)傳送給IPC。智能控制板IPC在線(xiàn)實(shí)時(shí)接收和處理經(jīng)IAl傳送的電網(wǎng)電源參數(shù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)電源參數(shù)嚴(yán)重異常并根據(jù)模糊程序判斷為將要停電時(shí)，則立即控制“主從式智能型雙電源快速換路器”斷開(kāi)主電源和接通從電源(轉(zhuǎn)換過(guò)程:K1通Cl斷，Kl斷K2通)，以防止供電輸出端發(fā)生間斷，此時(shí)電網(wǎng)電源經(jīng)應(yīng)急電源的整流、濾波、穩(wěn)壓、逆變各環(huán)節(jié)向負(fù)載供電。如果電網(wǎng)參數(shù)經(jīng)過(guò)異常波動(dòng)后恢復(fù)正常則Kl與K2在IPC控制下發(fā)生轉(zhuǎn)換(K2斷Kl通)，轉(zhuǎn)換后繼續(xù)由Cl接替Kl保持主電源供電(Kl斷)狀態(tài)，如果電網(wǎng)參數(shù)經(jīng)過(guò)異常波動(dòng)后發(fā)生停電，則由蓄電池和逆變器繼續(xù)供電，直到市網(wǎng)電源恢復(fù)正常時(shí)重新轉(zhuǎn)為主電源供電，或直到蓄電池能量耗盡后報(bào)警并延時(shí)停機(jī)。當(dāng)輸出端短路引起主電源掉閘斷電時(shí)，主從式智能型雙電源快速換路器5內(nèi)的智能型控制板IPC通過(guò)輸出監(jiān)控裝置IA3獲得短路信息并據(jù)此阻止從電源投入，以防從電源誤投到發(fā)生短路的輸出端。
權(quán)利要求1.智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)，其特征在于:由從電源(4)和主從式智能型雙電源快速換路器(5)組成，從電源(4)由整流環(huán)節(jié)、充電放電環(huán)節(jié)、逆變環(huán)節(jié)和蓄電池組組成，整流環(huán)節(jié)和逆變環(huán)節(jié)之間并聯(lián)設(shè)有充電放電環(huán)節(jié)和蓄電池；主從式智能型雙電源快速換路器(5)的有觸點(diǎn)控制器的觸點(diǎn)(Cl)并聯(lián)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(Kl)構(gòu)成組合控制開(kāi)關(guān)，組合控制開(kāi)關(guān)與主電源串聯(lián)連接，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(K2)與從電源(4)串聯(lián)連接，有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(Cl)及無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(Kl、K2 )與智能型控制板(IPC)相連通，主電源和從電源并聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)，其特征在于:所述智能控制板IPC連接電源監(jiān)視儀表，電源監(jiān)視儀表包括輸入電源監(jiān)視儀器(IAl、IA2)和輸出電源監(jiān)視儀表(IA3)，電源監(jiān)視儀表為電壓變換器、電壓互感器或電流變換器、智能型檢測(cè)模塊、模糊檢測(cè)模塊、AC/DC或AC/AC模塊或變壓一整流一濾波一取樣電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(K1、K2)為可控硅模塊、IGBT模塊、IGCT模塊或IPM模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)，其特征在于:所述智能型控制板(IPC)為PLC、單片機(jī)、工控機(jī)或普通邏輯控制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)，其特征在于:所述從電源(4)為UPS或EPS或正弦波逆變器或變頻器。
專(zhuān)利摘要智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)，由從電源和主從式智能型雙電源快速換路器組成，主從式智能型雙電源快速換路器的有觸點(diǎn)控制器的觸點(diǎn)C1并聯(lián)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K1構(gòu)成組合控制開(kāi)關(guān)，組合控制開(kāi)關(guān)與主電源串聯(lián)連接，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K2與從電源4串聯(lián)連接。本實(shí)用新型的智能型主從式不間斷電源系統(tǒng)，具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制軟、硬件相對(duì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，既能保證系統(tǒng)供電不間斷，又能消除在線(xiàn)工作類(lèi)(UPS或EPS)應(yīng)急電源系統(tǒng)的副作用，提高不間斷電源系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中的安全性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和正常工作條件下對(duì)電網(wǎng)、場(chǎng)所、負(fù)載等的適應(yīng)性，使應(yīng)急電源系統(tǒng)更加科學(xué)和合理。
文檔編號(hào)H02J9/06GK203166619SQ20122044546
公開(kāi)日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者孫毅彪 申請(qǐng)人:孫毅彪