一种快速与市电切换的不间断电源装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种快速与市电切换的不间断电源装置包括交流供电电路、充电电路、直流供电电路、电压暂降检测单元及电池组；交流供电电路包括：第一开关分别连接整流器与STS控制器，整流器分别连接逆变器与第一二极管的阴极，所述逆变器连接隔离变压器，隔离变压器连接STS控制器；充电电路包括：第二开关连接充电机输入端；所述交流供电电路包括：直流接触器输入端分别与充电机输出端、电池组、第一二极管的阳极及电压暂降检测单元连接；电池组分别与第一二极管的阳极、充电机输出端、直流接触器的输入端及第二二极管的阳极连接；当发生晃电或者无市电时，本实用新型专利技术可以快速切换电路，防止因不切换不及时而造成的经济损失与安全事故。

An Uninterruptible Power Supply Device with Quick Switching to Market Power

The utility model discloses an uninterruptible power supply device with fast switching to municipal electricity, which comprises an AC power supply circuit, a charging circuit, a DC power supply circuit, a voltage sag detection unit and a battery pack. The AC power supply circuit includes: the first switch connects the rectifier and the STS controller respectively, the rectifier connects the cathode of the inverter and the first diode separately, and the inverter connects the isolated voltage converter separately. The charging circuit includes: the second switch connects the input end of the charger; the AC power supply circuit includes: the input end of the DC contactor is respectively connected with the output end of the charger, the battery pack, the anode of the first diode and the voltage sag detection unit; the battery pack is respectively connected with the anode of the first diode, the output end of the charger and the transmission of the DC contactor. The utility model can quickly switch the circuit when there is power shaking or no market electricity, so as to prevent the economic losses and safety accidents caused by the untimely switching.

【技术实现步骤摘要】
一种快速与市电切换的不间断电源装置
本技术属于电源
，特别是涉及一种快速与市电切换的不间断电源装置。
技术介绍
在工厂中的电力系统在运行过程中经常会发生由于雷击、对地短路、故障重合闸、备电自投、电网异常、大型设备启动等造成的电网电压瞬时跌落又恢复正常的现象，这种使电压瞬间较大幅度波动或者是断电恢复的现象称为电压暂降现象，又称为晃电。晃电现象对连续生产中要求大量设备在工艺流程上不允许电动机跳闸停机的企业是灾难性的，轻则是经济损失，降低生产效率，重则还会发生火灾、爆炸乃至人身安全。当发生晃电现象或者无市电时，接触器切换速度慢，对于敏感设备，如变频器会报欠压故障导致停机，影响生产效率，导致经济损失，还有可能造成设备故障。
技术实现思路
为了克服接触器切换速度慢的技术问题，本技术提供了一种快速与市电切换的不间断电源装置，当发生晃电现象时，可以快速的切换电路，防止不必要的损失。本装置在发生晃电或者无市电时，可以快速切换交流供电，同时本装置既能够输出交流电压，又可以输出直流电压，防止因切换不及时而导致的经济损失与设备故障。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种快速与市电切换的不间断电源装置包括交流供电电路、充电电路、直流供电电路、电压暂降检测单元及电池组；所述交流供电电路包括：第一开关、整流器、逆变器、隔离变压器、第一二极管及STS控制器；所述第一开关分别连接整流器与STS控制器，所述整流器分别连接逆变器与第一二极管的阴极，所述逆变器连接隔离变压器，所述隔离变压器连接STS控制器；所述充电电路包括：第二开关及充电机；所述第二开关连接充电机输入端；所述直流供电电路包括：直流接触器、第二二极管及熔断器；所述直流接触器输入端分别与充电机输出端、电池组、第一二极管的阳极及电压检测单元连接；所述电池组分别与第一二极管的阳极、充电机输出端、直流接触器的输入端及第二二极管的阳极连接。所述电压暂降检测单元包括电压检测单元、线圈，所述电压检测单元与市电相连，线圈连接电压检测单元，所述线圈的触点串联；所述STS控制器即StaticTransferSwitch控制器包括：控制电路与两组固态继电器，所述STS控制器输入端连接上位机，输出端分别连接24V电源、第一组固态继电器与第二组固态继电器，所述第一组固态继电器与市电连接，所述第二组固态继电器与隔离变压器连接；所述控制电路包括：与上位机连接的第一输入端与第二输入端，所述第一输入端连接第一电阻，所述第一电阻连接第一光电耦合器,所述第一光电耦合器输出端分别连接第二电阻、第三电阻以及5V直流电源，所述第三电阻接地，所述第二电阻连接上位机，所述第二输入端连接第四电阻，所述第四电阻连接第二光电耦合器,所述第二光电耦合器输出端分别连接第五电阻、第六电阻以及5V直流电源，所述第六电阻接地，所述第五电阻连接上位机，所述上位机分别连接第七电阻与第八电阻，所述第八电阻连接第三光电耦合器，所述第三光电耦合器的输出端分别连接直流24V电源与STS控制电路的第一输出端，所诉第八电阻连接第四光电耦合器，所述第四光电耦合器的输出端分别连接直流24V电源与STS控制电路的第二输出端；所述固态继电器包括两组，每组包括三个固态继电器。所述的电池组所述电池组包括若干串联的可充电电源。所述的电池组还包括与电池组连接的电池检测板。本装置还包括上位机，并通过RS485及TCP实现通讯。本技术的技术方案具有以下有益效果：硬件集成度高、可靠性高。当市电发生晃电或异常中断情况下，通过电压暂降检测器可以检测进线端的晃电程度，为系统发出相应的晃电信号，同时给上位机发出晃电故障信号报警。当发生晃电时，本装置可以快速切换电路，并能够同时提供直流与交流电，防止因发生晃电现象或者无市电时，不间断电源切换不及时而造成的经济损失与安全事故。附图说明图1是本技术的系统结构图；图2是本技术实施例的电池组结构图；图3是本技术实施例的电池检测板；图4是本技术实施例的电压暂降检测器结构图；图5是本技术实施例的STS控制器外部结构图；图6是本技术实施例的STS控制器内部的结构图；图7是本技术实施例的电压暂降检测器的电压检测单元的电路板结构图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步的说明。如图1所示，本实施例提供了一种快速与市电切换的不间断电源装置，包括交流供电电路、充电电路、直流供电电路、电压暂降检测单元及电池组；所述交流供电电路包括：第一开关QF1、整流器N1、逆变器N3、隔离变压器N4、第一二极管L1及STS控制器S1；所述第一开关QF1分别连接整流器N1与STS控制器S1，所述整流器N1分别连接逆变器N3与第一二极管L1的阴极，所述逆变器N3连接隔离变压器N4，所述隔离变压器N4连接STS控制器S1；所述充电电路包括：第二开关QF2及充电机N2；所述第二开关QF2连接充电机N2输入端；所述直流供电电路包括：直流接触器KM1、第二二极管L2及熔断器FU；所述直流接触器KM1输入端分别与充电机N2输出端、电池组N5、第一二极管L1的阳极及电压暂降检测单元P1连接；所述电池组N5分别与第一二极管的阳极L1、充电机N2输出端、直流接触器KM1的输入端及第二二极管L2的阳极连接；所述熔断器连接变频器U1、U2、U3、U4以及U5。本装置还包括上位机，并通过RS485及TCP实现通讯。当有市电时，充电机输入为AC380V，经过自身的输入保护、桥式整流、DC-DC变换、平滑滤波，输出保护等为由40支12V可充电的蓄电池串联而成的电池组N5充电，电池组N5中的35支为变频器U1、U2、U3、U4以及U5供电。充电机N2的浮充电压为530V，充电机N2工作在手动模式下，设置充电机N2内部参数，通过RS485总线通讯将实际的输出电压与电流数据情况反馈给上位机保存并显示。当发生晃电情况时，电压暂降检测器P1可以将晃电时间、晃电次数及晃电深度反馈给上位机。同时电压暂降检测器P1将直流接触器KM1吸合，使得电池组N5中的40支蓄电池全部参与直流供电，确保变频拖动设备可以安全稳定的工作在原有电压和频率范围内，使设备达到不失速运行。同时上位机控制切换接触器KM吸合，电池组的电能也会通过第一二极管L1、逆变器N3、隔离变压器N4以及切换接触器KM输出交流的380V电压。直流接触器KM1只有发生晃电情况时才会吸合，第一二极管L1可以起到限流作用，第二二极管L2可以防止方向击穿，熔断器FU可以防止电流过大。如图2所示，电池组N5由40支12V的可充电的蓄电池串联而成。如图3所示，电池组还包括与电池组N2连接的电池检测板BT1、BT2以及BT3。电池检测板BT1、BT2以及BT3用于检测每支蓄电池的使用情况。通过RS485通讯将实时的单个直流电源内部数据传往上位机进行监测，保证直流系统的稳定运行。如图4所示，所述电压暂降检测单元包括电压检测单元C、线圈K1、K2和K3。所述电压检测单元C与市电AC380V相连，线圈K1、K2和K3连接电压检测单元C，所述线圈K1、K2和K3的触点串联；电压检测单元C检测市电U、V、W三相电压的稳定性，将结果发送至线圈K1、K2和K3。当有一相电压不稳定时，线圈的触点都会断开。K1、K2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速与市电切换的不间断电源装置，其特征在于：包括交流供电电路、充电电路、直流供电电路、电压暂降检测单元及电池组；所述交流供电电路包括：第一开关、整流器、逆变器、隔离变压器、第一二极管及STS控制器；所述第一开关分别连接整流器与STS控制器，所述整流器分别连接逆变器与第一二极管的阴极，所述逆变器连接隔离变压器，所述隔离变压器连接STS控制器；所述充电电路包括：第二开关及充电机；所述第二开关连接充电机输入端；所述直流供电电路包括：直流接触器、第二二极管及熔断器；所述直流接触器输入端分别与充电机输出端、电池组、第一二极管的阳极及电压暂降检测单元连接；所述电池组分别与第一二极管的阳极、充电机输出端、直流接触器的输入端及第二二极管的阳极连接；所述电压暂降检测单元包括电压检测单元、线圈，所述电压检测单元与市电相连，线圈连接电压检测单元，所述线圈的触点串联；所述STS控制器包括：控制电路与两组固态继电器，所述STS控制器输入端连接上位机，输出端分别连接24V电源、第一组固态继电器与第二组固态继电器，所述第一组固态继电器与市电连接，所述第二组固态继电器与隔离变压器连接；所述控制电路包括：与上位机连接的第一输入端与第二输入端，所述第一输入端连接第一电阻，所述第一电阻连接第一光电耦合器,所述第一光电耦合器输出端分别连接第二电阻、第三电阻以及5V直流电源，所述第三电阻接地，所述第二电阻连接上位机，所述第二输入端连接第四电阻，所述第四电阻连接第二光电耦合器,所述第二光电耦合器输出端分别连接第五电阻、第六电阻以及5V直流电源，所述第六电阻接地，所述第五电阻连接上位机，所述上位机分别连接第七电阻与第八电阻，所述第八电阻连接第三光电耦合器，所述第三光电耦合器的输出端分别连接直流24V电源与STS控制电路的第一输出端，所诉第八电阻连接第四光电耦合器，所述第四光电耦合器的输出端分别连接直流24V电源与STS控制电路的第二输出端；所述固态继电器包括两组，每组包括三个固态继电器。...

【技术特征摘要】
1.一种快速与市电切换的不间断电源装置，其特征在于：包括交流供电电路、充电电路、直流供电电路、电压暂降检测单元及电池组；所述交流供电电路包括：第一开关、整流器、逆变器、隔离变压器、第一二极管及STS控制器；所述第一开关分别连接整流器与STS控制器，所述整流器分别连接逆变器与第一二极管的阴极，所述逆变器连接隔离变压器，所述隔离变压器连接STS控制器；所述充电电路包括：第二开关及充电机；所述第二开关连接充电机输入端；所述直流供电电路包括：直流接触器、第二二极管及熔断器；所述直流接触器输入端分别与充电机输出端、电池组、第一二极管的阳极及电压暂降检测单元连接；所述电池组分别与第一二极管的阳极、充电机输出端、直流接触器的输入端及第二二极管的阳极连接；所述电压暂降检测单元包括电压检测单元、线圈，所述电压检测单元与市电相连，线圈连接电压检测单元，所述线圈的触点串联；所述STS控制器包括：控制电路与两组固态继电器，所述STS控制器输入端连接上位机，输出端分别连接24V电源、第一组固态继电器与第二组固态继电器，所述第一组固态继电器与市电连接，所述第二组固态继电器与隔离变压器连接；所述控制电路包括：与上位机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，吴子睿，高洪良，张光良，于宣，丁守梁，
申请(专利权)人：沈阳睿捷电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21