一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统技术方案

技术编号:17474939 阅读:48 留言:0更新日期:2018-03-15 11:33
本实用新型专利技术涉及一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统,包括功率模块、控制模块及静态开关;功率模块采用双变换在线式结构,多块功率模块电性连接,功率模块包括整流器、逆变器、交流输入单元、交流输出单元、控制电路及静态开关,整流器在通电时将交流输入单元输入的交流电变为直流电对电池组合及逆变器进行充电;控制模块为冗余的可插拔结构,多块控制模块电性连接在交流输入单元和交流输出单元之间控制整个模块化UPS电源;两个静态开关分别电性连接在交流输入单元和交流输出单元的一端控制电路的通断。该模块化UPS体积小,节省安装面积,便于安装、使用及维护,通过减少关键设备与负载之间的故障点,模块化UPS可提高整个系统的可用性及可靠性。

A modular UPS power supply system with on-line hot plug

The utility model relates to an online hot swappable modular UPS power supply system, including power module, control module and static switch; power module adopts double conversion on-line structure, a plurality of power module is electrically connected with the power module, including rectifier, inverter, AC AC input unit, output unit, control circuit and static switch, rectifier power AC input unit input AC into DC of the battery and inverter charge; control module for pluggable structure redundancy, multi block control module is electrically connected with the control of the modular UPS power supply between the AC input unit and the AC output unit; two static switch power the control circuit is connected at one end of the AC input unit and the AC output unit on-off. The modular UPS has the advantages of small volume, saving installation area, easy installation, operation and maintenance. By reducing the fault points between key devices and loads, modularized UPS can improve the usability and reliability of the whole system.

【技术实现步骤摘要】
一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统
本技术属于UPS电源
,具体涉及一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统。
技术介绍
众所周知,UPS的功能是确保负载供电的不间断,并改善供电电源质量,使市电电源的各种干扰与负载彻底隔离,保证在任何情况下均能供给负载稳定可靠的交流电源。UPS已有近40年的应用历史,最初的UPS产品主要用于大型计算机系统的供电,随着数字技术的发展,其应用范围逐渐扩大,在电信、金融、能源、交通、医药、教育、商业、工业、军事等各个领域都得到了广泛的应用,现在UPS已成为重要负载必不可少的配套电源系统。目前要求UPS供电的负载设备容量范围很宽,对电源的要求也不尽相同,传统的UPS电源常为塔式,安装时,占用空间较多,且用户在预计UPS容量时,时常会出现低估或者高估计等情况,给负载设备造成一定的影响,影响负载设备的使用性能。
技术实现思路
本技术是为了克服上述现有技术中的缺陷,提供一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统,该模块化UPS电源能够安装在标准机柜中,节省占地面积与空间,便于安装、使用及维护,能够使用较短的功率连接电缆,通过减少关键设备与负载之间的故障点,模块化UPS可提高整个系统的可用性及可靠性。为了达到上述专利技术目的,本技术所采用的技术方案是:一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统,包括功率模块、控制模块及静态开关;所述功率模块采用双变换在线式结构,多块所述功率模块电性连接,所述功率模块包括整流器、逆变器、交流输入单元、交流输出单元、控制电路及静态开关,所述整流器在通电时将交流输入单元输入的交流电变为直流电对电池组合及逆变器进行充电,所述交流输入单元电性连接在整流器上,所述整流器电性连接在逆变器上;所述控制模块为冗余的可插拔结构,多块控制模块电性连接在交流输入单元和交流输出单元之间控制整个模块化UPS电源;两个所述静态开关分别电性连接在交流输入单元和交流输出单元的一端控制电路的通断。作为本技术的一种优选方案,所述整流器和逆变器均为具有并联冗余功能的装置。作为本技术的一种优选方案,所述整流器和逆变器均为具有在线热插拔更换功能的装置。作为本技术的一种优选方案,所述控制模块为两块。作为本技术的一种优选方案,多块所述功率模块并联连接。作为本技术的一种优选方案,还包括静态旁路模块,所述静态旁路模块与靠近所述交流输出单元处的静态开关连接。作为本技术的一种优选方案,所述静态旁路模块并联输出电压精度为±1%。作为本技术的一种优选方案,UPS电源系统还包括温湿度传感器,所述温湿度传感器安装在所述UPS电源系统中并无线连接设置在UPS电源系统外部的远程监控模块。作为本技术的一种优选方案,所述远程监控模块与UPS电源系统无线连接。作为本技术的一种优选方案,所述UPS电源系统采用连续电流模式。本技术的有益效果是:本技术中的可在线热插拔的模块化UPS电源系统,模块化UPS采用标准的结构设计,每套系统由功率模块、控制模块、静态开关组成,其中功率模块可并联,平均分担负载,如遇故障自动退出系统,由其它功率模块来承担负载,既能水平扩展,又能垂直扩展,独特的冗余并机技术使设备无单点故障,以确保电源的最高可用性,保证负载设备的使用性能,所有的模块可以实现热拔插,可以实现在线更换,维修是最安全的电源保护方案。附图说明图1是本实施例中可在线热插拔的模块化UPS电源系统的结构示意图;图2是本实施例中可在线热插拔的模块化UPS电源系统的功能框图。附图标记:1、交流输入单元;2、交流输出单元;3、整流器;4、静态开关;5、电池组合;6、逆变器;7、控制模块;8、远程监控模块;9、功率模块。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例作详细说明。实施例:如图1-2所示,一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统,包括功率模块9、控制模块7及静态开关4,上述功率模块9采用双变换在线式结构,多块上述功率模块9电性连接,上述功率模块9包括整流器3、逆变器6、交流输入单元1、交流输出单元2、控制电路及静态开关4,具有输入功率因数补偿功能,上述整流器3在通电时将交流输入单元1输入的交流电变为直流电对电池组合5及逆变器6进行充电,上述交流输入单元1电性连接在整流器3上,上述整流器3电性连接在逆变器6上;上述控制模块7为冗余的可插拔结构,多块控制模块7电性连接在交流输入单元1和交流输出单元2之间控制整个模块化UPS电源;两个上述静态开关4分别电性连接在交流输入单元1和交流输出单元2的一端控制电路的通断。模块化UPS采用标准的结构设计,其中功率模块9可并联,平均分担负载,如遇故障自动退出系统,由其它功率模块9来承担负载,既能水平扩展,又能垂直扩展,独特的冗余并机技术使承载设备无单点故障,以确保电源的最高可用性,所有的模块可以实现热拔插,可以实现在线更换,维修是最安全的电源保护方案。整流器3和逆变器6均为具有并联冗余功能的装置,并联冗余系统是为提高设备运行的可靠性和便于后期的检修维护,由一台或多台主用电源设备与一台备用电源设备并联而成的供电系统,能够有效保证过载设备运行的稳定性。整流器3和逆变器6均为具有在线热插拔更换功能的装置,热插拔即带电插拔,热插拔功能就是允许用户在不关闭系统,不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件,从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等,例如一些面向高端应用的磁盘镜像系统都可以提供磁盘的热插拔功能,具体用学术的说法就是:热替换(Hotreplacement)、热添加(hotexpansion)和热升级(hotupgrade),热插拔最早出现在服务器领域,是为了提高服务器易用性而提出的,在我们平时用的电脑中一般都有USB接口,这种接口就能够实现热插拔,若没有热插拔功能,即使磁盘损坏不会造成数据的丢失,用户仍然需要关闭系统,以便能够对硬盘进行更换,而使用热插拔技术只要简单的打开连接开关或者转动手柄就可以直接取出硬盘,而系统仍然可以不间断运行,本实施例中整流器3和逆变器6均为具有在线热插拔更换功能的装置,在整流器3和逆变器6需要更换时,不会影响整个UPS电源系统的使用,仍能保证使用性能。控制模块7为两块,模块化UPS电源系统的控制模块7采用工业CANBUS总线控制结构,由两块冗余的可热插拔的控制模块7来完成对系统的控制管理,其中一块控制模块7故障不会影响到系统的正常工作,控制模块7可在线热插拔更换。多块上述功率模块9并联连接,能够有效平均分担负载,如遇故障,功率模块9自动退出系统,由其它功率模块9来承担负载,既能水平扩展,又能垂直扩展,独特的冗余并机技术使设备无单点故障,以确保电源的最高可用性。本实施例中的UPS电源系统中还包括静态旁路模块,上述静态旁路模块与靠近上述交流输出单元2处的静态开关4连接,当UPS需要进行定期维护或过载时间超过了逆变器3的输出能力时,或UPS故障时,就需要将负载转换到旁路电路,旁路电路可以隔离逆变3并提供一个直接的AC旁路电源,UPS的逻辑电路连续监视旁路电源的可用性,以便必要时进行转换,旁路电路由静态旁路开关组成,与逆变器3电源输出静态开关连接,可以将负载从一个电源转换到另一个电源,上述静态旁路模块并本文档来自技高网...
一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统

【技术保护点】
一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统,其特征在于:包括功率模块(9)、控制模块(7)及静态开关(4);所述功率模块(9)采用双变换在线式结构,多块所述功率模块(9)电性连接,所述功率模块(9)包括整流器(3)、逆变器(6)、交流输入单元(1)、交流输出单元(2)、控制电路及静态开关(4),所述整流器(3)在通电时将交流输入单元(1)输入的交流电变为直流电对电池组合(5)及逆变器(6)进行充电,所述交流输入单元(1)电性连接在整流器(3)上,所述整流器(3)电性连接在逆变器(6)上;所述控制模块(7)为冗余的可插拔结构,多块控制模块(7)电性连接在交流输入单元(1)和交流输出单元(2)之间控制整个模块化UPS电源;两个所述静态开关(4)分别电性连接在交流输入单元(1)和交流输出单元(2)的一端控制电路的通断。

【技术特征摘要】
1.一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统,其特征在于:包括功率模块(9)、控制模块(7)及静态开关(4);所述功率模块(9)采用双变换在线式结构,多块所述功率模块(9)电性连接,所述功率模块(9)包括整流器(3)、逆变器(6)、交流输入单元(1)、交流输出单元(2)、控制电路及静态开关(4),所述整流器(3)在通电时将交流输入单元(1)输入的交流电变为直流电对电池组合(5)及逆变器(6)进行充电,所述交流输入单元(1)电性连接在整流器(3)上,所述整流器(3)电性连接在逆变器(6)上;所述控制模块(7)为冗余的可插拔结构,多块控制模块(7)电性连接在交流输入单元(1)和交流输出单元(2)之间控制整个模块化UPS电源;两个所述静态开关(4)分别电性连接在交流输入单元(1)和交流输出单元(2)的一端控制电路的通断。2.根据权利要求1所述的一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统,其特征在于:所述整流器(3)和逆变器(6)均为具有并联冗余功能的装置。3.根据权利要求2所述的一种可在线热插拔的模块化UPS电源系统,其特征在于:所述整流器(3)和逆变器(6)均为...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘文刘欢李毅华为炎
申请(专利权)人:深圳市商宇电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:广东,44

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