CN2772095Y - 一种大型不间断电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及不间断电源技术领域，特指一种具有大容量的大型不间断电源。其电路部分包括市电输入、整流开关、输入滤波、相控整流滤波、DC/AC逆变器、逆变滤波、静态开关、输出负载、后备电池以及旁路输入开关、维修旁路开关和市电采样电路，所述的DC/AC逆变器采用主控CPU进行控制，该主控CPU还连接有液晶显示CPU和通信控制CPU，同时，主控CPU还接收市电采样电路和输出采样电路的回馈信息；后备电池连接于相控整流滤波和DC/AC逆变器之间。通过以上技术方案，本实用新型可以达到电路结构简单，控制的精确度和可靠性大大提高的效果。

Description

一种大型不间断电源
技术领域：
本实用新型涉及不间断电源技术领域，特指一种具有大容量的大型不间断电源。
背景技术：
UPS(不间断电源)是随着信息技术的高速发展和计算机的广泛应用而出现的一种计算机外设。在线UPS是一种恒频、稳定、纯净正弦波输出的高品质电源，它越来越多地成为重要场合供电方案的必选设备。现有技术中，小容量UPS已得到非常广泛的使用，它采用单相输入单相输出或三相输入单相输出，一般功率为1～10KVA，其技术难度不大，国内已有大规模生产。但对于金融、邮电、国家机关等计算机网络***，小容量UPS还远远不能满足其功率需要，而需要使用大容量UPS。
所谓大容量UPS是指容量在30KVA以上，三相输入三相输出的UPS，其主要技术构成为双变换式，即把三相交流电变为直流，再把直流变为为三相交流电输出。如图3所示为现有技术中，大容量UPS的电路构成，包括输入部分、整流器、电池组、逆变器、转换开关和输出部分。三相交流电由输入部分输入整流器，经整流器全桥整流转变成直流电；整流器接逆变器，电池组串联后挂接在整流器与逆变器之间，整流器同时充当电池组充电器：直流电经逆变器逆变为三相交流电，经转换开关输出。在市电工作状态：整流器提供电力供给逆变器，同时对电池充电，逆变器利用整流器供应的直流电源变换出交流电后，通过转换开关供应给负载。在市电异常工作状态：当市电中断或低于额定值的25％时，逆变器由电池组提供能量，这期间的输出电压不受任何影响，当电池组放电到它的最低电压时，逆变器关闭，关闭前有声光报警。在市电恢复工作状态：整流器将自动提供电力供给逆变器，并对电池进行限流恒压充电，软启动后，逆变器将自动恢复工作。在旁路工作状态：如果关闭逆变器或输出过载，负载无间断地转换为通过转换开关的市电供电：重新启动逆变器或过载消失后，负载自动转为逆变供电。
由于大容量UPS存在较大的技术难度，对于大容量UPS其核心部分是逆变器。逆变器的工作原理是产生正弦调制信号(SPWM)，使经整流器的直流电按SPWM信号通断，从而转换成交流电。在现有技术中，逆变器一般是采用模拟元器件，使用回馈迭加比较调制的技术来产生SPWM信号，因而所使用的元器件较多，电路结构复杂，控制精度难以提高。
发明内容：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种大容量的大型不间断电源。
本实用新型的技术方案为：其电路部分包括市电输入、整流开关、输入滤波、相控整流滤波、DC/AC逆变器、逆变滤波、静态开关、输出负载、后备电池以及旁路输入开关、维修旁路开关和市电采样电路，所述的DC/AC逆变器采用主控CPU进行控制，该主控CPU还连接有液晶显示CPU和通信控制CPU，同时，主控CPU还接收市电采样电路和输出采样电路的回馈信息；后备电池连接于相控整流滤波和DC/AC逆变器之间。
使用本实用新型所采用的电路，在工作时，各路回馈及采样信号进入主控CPU进行计算后直接给出数字信号，并产成纯数字的正弦调制信号(SPWM)，来实现逆变器的控制，因此增强了软件的控制能力，控制的精确度和可靠性大大提高的效果。
附图说明：
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，
附图1为本实用新型之工作原理之方框示意图；
附图2为本实用新型部分电路示意图；
附图3为现有技术之工作原理示意图。
具体实施方式：
见附图1所示，其电路部分包括市电输入1、整流开关2、输入滤波3、相控整流滤波4、DC/AC逆变器5、逆变滤波6、静态开关7、输出负载8、后备电池9以及旁路输入开关10、维修旁路开关11和市电采样电路12，所述的DC/AC逆变器5采用主控CPU13进行控制，该主控CPU13还连接有液晶显示CPU14和通信控制CPU15，同时，主控CPU13还接收市电采样电路12和输出采样电路16的回馈信息；后备电池9连接于相控整流滤波4和DC/AC逆变器5之间。其中，主控CPU13采用16位N87C196K15高性能CPU来实现电路控制、参数设定、运行程序管理、自检和自帧测、可对电路板上所有独立电路连接进行检测和故障分析。对超压、低压、过流、过载、短路、波形失真实现保护告警功能，以降低机器的故障率。
以上结构的核心部分是逆变器5，该逆变器5的作用主要是完成SPWM信号的产生及隔离驱动，通过各路回馈及采样信号进入微处理器进行计算后给出数字的SPWM信号，同时还要实现直流电/交流电(DC/AC)的转换。
见附图2所示，液晶显示CPU14具有大屏幕中文液晶显示，大屏幕中文显示操作方便，对运行状态、操作程序、测量值等显示通过中文菜单操作，一目了然简单方便。其中液晶显示CPU14的RS232通讯口能和计算机直接通讯监控外，还可以外接SNMP卡，通过网络监控本UPS的运行状态和远程操作本机。从主板过来的通讯信号传到液晶显示CPU14，数据经处理后，将处理的信号显示在液晶显示器上并通过RS232通讯控制CPU15跟电脑后台进行通讯。当发生故障时所对应的指示灯报警电路17和声音报警电路18开始声光报警。
本实用新型整流部分为智能化充电器，UPS可通过内部软件设定电池的充电电流。并每隔三个月自动对电池进行半小时的均充操作，对电池实现自动维护无需人工操作，从而延长电池的使用寿命。
以上所述之实施例只为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (1)

1、一种大型不间断电源，其电路部分包括市电输入(1)、整流开关(2)、输入滤波(3)、相控整流滤波(4)、DC/AC逆变器(5)、逆变滤波(6)、静态开关(7)、输出负载(8)、后备电池(9)以及旁路输入开关(10)、维修旁路开关(11)和市电采样电路(12)，其特征在于：所述的DC/AC逆变器(5)采用主控CPU(13)进行控制，该主控CPU(13)还连接有液晶显示CPU(14)和RS232通信控制CPU(15)，同时，主控CPU(13)还接收市电采样电路(12)和输出采样电路(16)的回馈信息；后备电池(9)连接于相控整流滤波(4)和DC/AC逆变器(5)之间。
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