CN203745813U

CN203745813U - Ups分段输出控制器

Info

Publication number: CN203745813U
Application number: CN201320879014.6U
Authority: CN
Inventors: 陈晓峰; 蔡志文; 吴登奎; 林伟才
Original assignee: Agricultural Bank of China Wenzhou Branch
Current assignee: Agricultural Bank of China Wenzhou Branch
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2023-12-30

Abstract

本实用新型公开了一种UPS分段输出控制器，其包括分压电路、直流稳压电源、电压比较器和常开的继电器，分压电路和直流稳压电源的输入端都连接UPS的输出端，输出端都连接电压比较器，电压比较器的输出端连接继电器的线圈；UPS分段输出控制器的第一输出端和第三输出端都连接第一输入端，第二输入端连接第二输出端和继电器触点的第一极，继电器触点的第二极连接第四输出端。第一输出端和第二输出端连接重要负载，市电断电后持续为重要负载提供电能。第三输出端和第四输出端连接次要负载。如果直流稳压电源输出的电压大于分压电路，则电压比较器输出低电平，继电器断开，不再为次要负载供电。本实用新型适用于银行、办公楼等场所。

Description

UPS分段输出控制器

技术领域

本实用新型涉及一种供电控制电路，尤其是涉及一种具有优先级选择能力的UPS分段输出控制器。

背景技术

不间断电源（UPS）设备已广泛应用于各种数据中心以及电力、通信、金融等对供电连续性要求较高的行业。在供电输入中断一定时间内，UPS通过后备电池逆变供电方式保障重要设备持续稳定工作；在设备负载相同前提下，通过加大电池组配备能够延长UPS逆变供电持续时间。

由于不间断电源（UPS）装机容量、后备电池容量等均不可能无限扩展，在配备UPS的场所，负载供电规划一般应用“要求供电连续性的重要负载使用UPS供电、其他非重要负载使用市电供电”原则。该规划原则仅将负载分为重要和非重要，而未对重要负载的重要程度进行分级，特别是没有区分核心重要负载。导致为了保障核心重要负载的电池后备时间，要配备维持所有负载相应时间供电的电池容量。在特定的UPS应用实际中，现有UPS不能满足负载分级供电保障需求。

中华人民共和国国家知识产权局于2012年07月25日公开了授权公告号为CN202353237U的专利文献，名称是一种UPS***电池组智能管理控制开关组合，其包括UPS主机和分路开关***，在UPS主机和分路开关***之间还接有智能控制开关***，分路开关***内设有UPS1和UPS2蓄电池输入接口，UPS1和UPS2蓄电池输入接口串联后与智能控制开关***的电池开关相连；UPS主机与智能控制开关***的UPS接入端口相连。此方案仍然不能将连接在UPS上的负载进行分级，无法实现分级供电。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的不能对连接在UPS上的不同负载进行分级供电等的技术问题，提供一种具有多个输出端口，可以根据设定自动判断UPS的剩余电量进行分级供电，在电量较少时停止次要负载的供电从而为重要负载提供更长时间的电能的UPS分段输出控制器。

本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种UPS分段输出控制器，包括分压电路、直流稳压电源、电压比较器和继电器，所述分压电路和直流稳压电源的输入端都连接UPS的输出端，所述分压电路和直流稳压电源的输出端都连接电压比较器，所述电压比较器的输出端连接继电器的线圈；UPS分段输出控制器包括四个输出端和两个与UPS连接的输入端，第一输出端和第三输出端都连接第一输入端，第二输入端连接第二输出端和继电器触点的第一极，继电器触点的第二极连接第四输出端，所述继电器为常开继电器，所述电压比较器在分压电路的输出电压大于直流稳压电源的输出电压时输出高电平。

第一输出端和第二输出端连接重要负载的电源线，只要UPS中还有电量并且电路正常，则一直保持为重要负载提供电能。第三输出端和第四输出端连接次要负载的电源线。电压比较器比较从直流稳压电源输出的电压和从分压电路输出的电压大小，如果分压电路输出的电压更大，则输出高电平，继电器闭合，为次要负载供电；如果直流稳压电源输出的电压更大，则输出低电平，继电器断开，不再为次要负载供电，减少UPS所连接的负载数量，降低UPS的输出功率。直流稳压电源的输出电压一般设为UPS满电量时分压电路输出点电压的90%左右，根据电池的型号、特性不同可以自由调节。

作为优选，所述分压电路为至少4个100K欧姆的电阻，分压电路的输入端为所有电阻串联以后的两个端，分压电路的输出端为其中任意一个电阻的两端。

至少4个100K的电阻使得分压电路上的功耗极小，几乎可以忽略。

作为优选，UPS分段输出控制器还包括常开的延时继电器，UPS分段输出控制器还包括第五输出端和第六输出端，第五输出端连接第一输入端，所述延时继电器的第一被控端连接第二输入端，第二被控端连接第六输出端，延时继电器的两个输入控制端连接市电。

第五输出端和第六输出端连接一些不太重要的工作计算机，一般设定的延时断路时间为2-5分钟。在市电供电正常时，延时继电器闭合，连接在第五输出端和第六输出端上的工作计算机可以正常工作；当市电断开以后，由UPS为工作计算机供电，此时工作人员需要在延时断路时间内保存好打开的工作文档然后关机，防止突然掉电使文档丢失；延时断路时间到了以后，延时断路器断开，停止为连接在第五输出端和第六输出端上的负载供电。一些重要性较低但是突然断电会造成较大影响的设备也可以连接在第五输出端和第六输出端上，使工作人员有时间在市电断电以后安全关闭设备。

作为优选，UPS分段输出控制器还包括开关和熔断器，所述开关和熔断器都串联在UPS分段输出控制器的输入端和后续电路之间。

开关用于控制是否对所有负载进行供电。熔断器可以防止后续电路发生短路带来危险。

本实用新型带来的有益效果是，可以在断电以后，根据UPS电量区别供电，切断次要负载的供电，最大程度延长重要负载的工作时间，可以使工作人员有时间安全关闭设备。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路原理图；

图2是本实用新型的一种分压电路原理图；

图中：1、分压电路，2、直流稳压电源，3、电压比较器，4、继电器线圈，5、继电器触点，6、延时继电器。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种UPS分段输出控制器，如图1所示，包括分压电路1、直流稳压电源2、电压比较器3、继电器、延时继电器6、开关K和熔断器FU，继电器包括继电器线圈4和继电器触点5。电压比较器由LM339芯片及***电路构成。

开关和熔断器都串联在控制器的UPS分段输出控制器的输入端和后续电路之间。分压电路1和直流稳压电源2的输入端都连接UPS的输出端，分压电路1和直流稳压电源2的输出端都连接电压比较器3，电压比较器3的输出端连接继电器线圈4；UPS分段输出控制器包括六个输出端和两个与UPS连接的输入端，第一输出端OUT1、第三输出端OUT3和第五输出端OUT5都连接第一输入端UPS1，第二输入端UPS2连接第二输出端OUT1和继电器触点5的第一极，继电器触点5的第二极连接第四输出端OUT4，继电器为常开继电器。

如图2所示，分压电路为7个100K欧姆的电阻R，分压电路的输入端A1和A2为所有电阻串联以后的两个端，分压电路的输出端B1和B2为其中一个电阻的两端，及分压电路的输出电压是输入电压的七分之一。

延时继电器6的第一被控端连接第二输入端UPS2，第二被控端连接第六输出端OUT6，延时继电器6的两个输入控制端L和N连接市电。

第一输出端和第二输出端连接核心的重要负载的电源线，只要UPS中还有电量并且电路正常，则一直保持为重要负载提供电能。第三输出端和第四输出端连接次要负载的电源线。电压比较器比较从直流稳压电源输出的电压和从分压电路输出的电压大小，如果分压电路输出的电压更大，则输出高电平，继电器闭合，为次要负载供电；如果直流稳压电源输出的电压更大，则输出低电平，继电器断开，不再为次要负载供电，减少UPS所连接的负载数量，降低UPS的输出功率。直流稳压电源的输出电压为UPS满电量时分压电路输出点电压的90%。

第五输出端和第六输出端连接一些不太重要的工作计算机以及设备，一般设定的延时断路时间为2-5分钟。在市电供电正常时，延时继电器闭合，连接在第五输出端和第六输出端上的工作计算机和设备可以正常工作；当市电断开以后，由UPS为工作计算机供电，此时工作人员需要在延时断路时间内保存好打开的工作文档然后关机，防止突然掉电使文档丢失；延时断路时间到了以后，延时断路器断开，停止为连接在第五输出端和第六输出端上的负载供电。

以金融行业自助银行一具体应用为例说明：

某自助银行具有5台自助设备，后台配备通讯设备、监控设备，通讯设备、监控设备、自助设备均由UPS***供电。设备全部启用时UPS***后备供电时间为4小时，因空间限制无法增加电池组。测算通讯设备、监控设备、自助设备负载占总负载5%、5%和90%。

假设需要增加部分自助设备服务持续时间，通过将通讯设备、监控设备、部分自助设备接入第一输出端和第二输出端（核心线路），剩余自助设备接入第三输出端和第四输出端（非核心线路）并设置合适的阈值即可实现。市电刚中断时，电池组电压大于阈值，UPS输出与原方案一致，所有自助设备均正常提供服务；市电中断一定时间后，电池组电压下降到阈值，设备动作切断第三输出端和第四输出端的输出，此时非核心线路上的自助设备停止提供服务，***总负载按比例下降（如将4台自助设备接入非核心线路，则负载下降为原负载的5%+5%+90%/5=28%），剩余可供电时间可得到有效延长。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了分压电路、电压比较器、继电器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims

1.一种UPS分段输出控制器，其特征在于，包括分压电路、直流稳压电源、电压比较器和继电器，所述分压电路和直流稳压电源的输入端都连接UPS的输出端，所述分压电路和直流稳压电源的输出端都连接电压比较器，所述电压比较器的输出端连接继电器的线圈；UPS分段输出控制器包括四个输出端和两个与UPS连接的输入端，第一输出端和第三输出端都连接第一输入端，第二输入端连接第二输出端和继电器触点的第一极，继电器触点的第二极连接第四输出端，所述继电器为常开继电器，所述电压比较器在分压电路的输出电压大于直流稳压电源的输出电压时输出高电平。

2.根据权利要求1所述的UPS分段输出控制器，其特征在于，所述分压电路为至少4个100K欧姆的电阻，分压电路的输入端为所有电阻串联以后的两个端，分压电路的输出端为其中任意一个电阻的两端。

3.根据权利要求1或2所述的UPS分段输出控制器，其特征在于，还包括常开的延时继电器，UPS分段输出控制器还包括第五输出端和第六输出端，第五输出端连接第一输入端，所述延时继电器的第一被控端连接第二输入端，第二被控端连接第六输出端，延时继电器的两个输入控制端连接市电。

4.根据权利要求1或2所述的UPS分段输出控制器，其特征在于，还包括开关和熔断器，所述开关和熔断器都串联在UPS分段输出控制器的输入端和后续电路之间。