具有双向保护功能的直流不断电电源装置制造方法及图纸

一种具有双向保护功能的直流不断电电源装置，接收直流电源对直流负载供电，直流不断电电源装置包括：第一回路、第二回路、第三回路及控制单元。第一回路接收直流电源，且对直流负载供电；第二回路转换直流电源为储能电源对储能单元充电；储能单元通过第三回路与第一回路提供备用电源至直流负载。控制单元控制第一回路、第二回路及第三回路的导通或不导通，以对应提供第一保护机制、第二保护机制及第三保护机制。护机制。护机制。

【技术实现步骤摘要】
具有双向保护功能的直流不断电电源装置


[0001]本专利技术涉及一种具有双向保护功能的直流不断电电源装置，特别涉及一种提供主要工作元件的双向保护功能的直流不断电电源装置。

技术介绍

[0002]随着信息工业与高科技产业的快速发展，大部分的精密电子仪器与设备需要依赖高品质的电源供应来维持正常的运行。在各种供电方式中，不断电电源供应器除了可以确保电源不会断电外，还可以提供高品质电源，所以不断电电源供应器已经成为现今提供高品质电源的一种最佳方案，目前广泛应用于网络通信设备、数据中心(Data center)以及一些重要信息设备。
[0003]其中，直流不断电系统的安全保护又比交流不断电系统的安全保护更为重要，其原因在于直流不断电系统的输入及输出元件皆具有电源正负极的方向性，而交流不断电系统并不存在上述的问题。但是现有技术大多都是交流不断电系统为发展重点，使得直流不断电系统并未有明显且有效的安全保护设计。尤其是除了直流不断电系统的输入端的安全保护外，输出端、充电单元及电池等主要工作元件的安全保护同样是极为重要的。
[0004]因此，如何设计出一种具有双向保护功能的直流不断电电源装置，以避免主要工作元件因损坏或偶发的安装疏失而造成直流不断电系统损坏的风险，乃为本公开专利技术人所欲行研究的一大课题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种具有双向保护功能的直流不断电电源装置，以克服现有技术的问题。因此，本专利技术的直流不断电电源装置，接收直流电源对直流负载供电，直流不断电电源装置包括：第一回路，接收直流电源，且对直流负载供电。第二回路，接收直流电源，且转换直流电源为储能电源对储能单元充电。第三回路，耦接第一回路与储能单元，且储能单元通过第三回路与第一回路提供备用电源至直流负载。及控制单元，控制第一回路、第二回路及第三回路的导通或不导通，以对应提供第一保护机制、第二保护机制及第三保护机制。其中，第一保护机制提供直流电源或直流负载反接、直流电源或直流负载对地短路时的保护，第二保护机制提供第二回路发生第一异常状况时的保护，且第三保护机制提供第三回路发生第二异常状况时的保护。
[0006]为了能更进一步了解本专利技术为实现预定目的所采取的技术、手段及技术效果，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，相信本专利技术的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而说明书附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制者。
附图说明
[0007]图1为本专利技术具有双向保护功能的直流不断电电源装置的电路方框示意图；
[0008]图2A为本专利技术直流不断电电源装置第一实施例的电路方框示意图；
[0009]图2B为本专利技术直流不断电电源装置第二实施例的电路方框示意图；
[0010]图2C为本专利技术直流不断电电源装置第三实施例的电路方框示意图；及
[0011]图3为本专利技术直流不断电电源装置搭配电流检测单元的电路方框示意图。
[0012]附图标记说明：
[0013]100、100
’
、100
”…
直流不断电电源装置
[0014]10
…
第一回路
[0015]102、102
’
、102
”…
第一路径阻断元件
[0016]104
…
第一开关
[0017]C
…
储能电容
[0018]20
…
第二回路
[0019]202、202
’
、202
”…
第二路径阻断元件
[0020]204
…
充电单元
[0021]Q
…
功率开关
[0022]206
…
第二开关
[0023]208、208
’
、208
”…
第三路径阻断元件
[0024]30
…
储能单元
[0025]40
…
第三回路
[0026]402、402
’
、402
”…
第四路径阻断元件
[0027]404
…
第三开关
[0028]50
…
控制单元
[0029]60
…
电流检测单元
[0030]U1
…
自驱式控制器
[0031]200
…
直流负载
[0032]Vdc
…
直流电源
[0033]Vc
…
储能电源
[0034]Vb
…
备用电源
[0035]V1
…
第一电源
具体实施方式
[0036]有关本专利技术的
技术实现思路
及详细说明，配合附图说明如下：
[0037]请参阅图1为本专利技术具有双向保护功能的直流不断电电源装置的电路方框示意图。直流不断电电源装置100接收直流电源Vdc对直流负载200供电，且直流不断电电源装置100包括第一回路10、第二回路20、储能单元30、第三回路40及控制单元50。第一回路10接收直流电源Vdc，且对直流负载200供电。第二回路20包括充电单元204，充电单元204接收直流电源Vdc，且耦接储能单元30。充电单元204转换直流电源Vdc为储能电源Vc，且提供储能电源Vc对储能单元30充电。第三回路40耦接第一回路10与储能单元30之间，且储能单元30通过第三回路40、第一回路10至直流负载200的路径，提供备用电源Vb至直流负载200。当具有直流电源Vdc，且控制单元50控制第一回路10与第二回路20导通时，直流电源Vdc通过第一回路10提供至直流负载200，且直流电源Vdc同时也通过第二回路20转换为储能电源Vc。当
未有直流电源Vdc，且控制单元50控制第一回路10与第三回路40导通时，储能单元30通过第三回路40至第一回路10的路径提供备用电源Vb至直流负载200。控制单元50控制第一回路10的导通或不导通以提供第一保护机制，控制第二回路20的导通或不导通以提供第二保护机制，以及控制第三回路40的导通或不导通以提供第三保护机制。
[0038]进一步而言，由于直流不断电电源装置的直流电源Vdc、直流负载200及储能单元30为外接，且电源具有正负极的方向性，若工作人员在安装时稍有不慎，容易造成正负极反接、正负误触而短路等状况的发生。此外，在工作人员未得知所安装的元件好坏程度的情况下，若所安装的元件恰巧损坏而对地短路时，可能会造成其他元件损坏的风险。所以，本专利技术的主要目的在于，提供直流不断电电源装置100中，内部及外接元件的保护，以防止不断电电源装置本身或外接元件损坏的风险。
[0039]具体而言，第一保护机制主要是提供当直流电源Vdc或直流负载200发生异常时的双向保护功能，例如直流电源Vdc反接、直流负载20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有双向保护功能的直流不断电电源装置，接收一直流电源对一直流负载供电，该直流不断电电源装置包括：一第一回路，接收该直流电源，且对该直流负载供电；一第二回路，接收该直流电源，且转换该直流电源为一储能电源对一储能单元充电；一第三回路，耦接该第一回路与该储能单元，且该储能单元通过该第三回路与该第一回路提供一备用电源至该直流负载；及一控制单元，控制该第一回路、该第二回路及该第三回路的导通或不导通，以对应提供一第一保护机制、一第二保护机制及一第三保护机制；其中，该第一保护机制提供该直流电源或该直流负载反接、该直流电源或该直流负载对地短路时的保护，该第二保护机制提供该第二回路发生一第一异常状况时的保护，且该第三保护机制提供该第三回路发生一第二异常状况时的保护。2.如权利要求1所述的直流不断电电源装置，其中该第一回路包括：一第一路径阻断元件，耦接该直流电源；及一第一开关，耦接该第一路径阻断元件、该第三回路、该直流负载及该控制单元；其中，当该直流电源反接或该直流电源对地短路时，该第一路径阻断元件截止，使该第一回路不导通；当该直流负载反接或该直流负载对地短路时，该控制单元控制该第一开关关断，使该第一回路不导通。3.如权利要求2所述的直流不断电电源装置，其中该控制单元耦接该第一路径阻断元件，且当该控制单元检测到该直流电源反接或该直流电源对地短路时，该控制单元控制该第一路径阻断元件关断。4.如权利要求2所述的直流不断电电源装置，其中该第一路径阻断元件为一自驱式开关单元，该自驱式开关单元在该直流电源未反接与该直流电源未对地短路时自驱导通。5.如权利要求2所述的直流不断电电源装置，其中该第一路径阻断元件为一二极管，该二极管的一阳极耦接该直流电源，且该二极管的一阴极耦接该第一开关；当该直流电源反接或该直流电源对地短路时，该二极管逆偏而截止。6.如权利要求2所述的直流不断电电源装置，其中该第一回路还包括：一储能电容，耦接该第一路径阻断元件、该第一开关及该第三回路；其中，当该控制单元检测该储能电容的一第一电源大于等于一预定电源时，该控制单元控制该第一开关导通。7.如权利要求1所述的直流不断电电源装置，其中该第二回路包括：一第二路径阻断元件，耦接该直流电源；及一充电单元，包括一功率开关，该功率开关耦接该第二路径阻断元件与该控制单元，且该控制单元控制该功率开关切换，以将该直流电源转换为该储能电源；其中，当发生该直流电源反接或该直流电源对地短路的该第一异常状况时，该第二路径阻断元件截止，使该第二回路不导通；当该充电单元启动一自身保护机制时，该控制单元控制该功率开关关断。8.如权利要求7所述的直流不断电电源装置，其中该控制单元耦接该第二路径阻断元件，且当该控制单元检测到该直流电源反接或该直流电源对地短路的该第一异常状况时，该控制单元控制该第二路径阻断元件关断。
9.如权利要求7所述的直流不断电电源装置，其中该第二路径阻断元件为一自驱式开关单元，该自驱式开关单元在未发生该直流电源反接或该直流电源对地短路的该第一异常状况时自驱导通。10.如权利要求7所述的直流不断电电源装置，其中该第二路径阻断元件为一二极管，该二极管的一阳极耦接该直流电源，且该二极管的一阴极耦接该功率开关；当发生该直流电源反接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈胜建，许家彰，庄宗晋，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：