医疗设备及其配电系统技术方案

本公开涉及了一种医疗设备及其配电系统。配电系统包括：交流

【技术实现步骤摘要】
医疗设备及其配电系统


[0001]本技术涉及配电
，特别涉及为医疗设备提供电力的配电系统。

技术介绍

[0002]在医疗设备的配电系统中通常会应用到不间断电源(UPS
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Uninterruptible Power Supply)以满足医疗设备在各种供电条件下正常运作。传统的不间断电源有赖于交流市电输入，经过交流
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直流整流变压器转换得到直流电，并存储于储能模块的电池中。当配电系统的输入端掉电时，UPS可快速切换成电池或储能模块供电的模式。通过电池或储能模块输出的直流电可经过直流
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交流逆变单元再输出交流电以为如医疗设备的供电。市电在UPS内涉及两次直流
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电流转换，若配电系统中还涉及直流电的用电单元，该UPS输出的交流电还需要使用如直流
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交流转换器转换成直流电使用，多次电能转换对电能的转换率有较大的影响。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本公开一方面提出了一种配电系统，该配电系统用于为医疗设备提供配电，应用功率因数校正电路和分别提供输出直流电和交流电有效降低交流
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直流电的转换次数，提高配电系统在供电时的电能转换效率。该配电系统包括：交流
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直流转换单元，配置为接收第一交流电以转换为第一直流电；功率因数校正电路，配置为接收所述第一直流电以通过所述功率因数校正电路的输出端输出直流母线电压；逆变单元，配置为接收所述直流母线电压以输出用于供电的第二交流电；直流
‑r/>直流转换单元，配置为接收所述直流母线电压以提供经电压调节的第二直流电；以及直流
‑
直流隔离变压器，连接于所述功率因数校正电路的输出端与所述直流
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直流转换单元、逆变单元之间以用于电气隔离。
[0004]本公开的另一个方面提供了一种医疗设备，该医疗设备包括如前所述的配电系统，所述配电系统至少包括一逆变单元，通过接收一直流母线电压以输出用于供电的交流电。
[0005]本公开所提供的一个或多个实施例的配电系统及医疗设备的一个优势在于，不再使用传统的工频变压器实现隔离变压功能，而是应用功率因数校正电路(PFC)将市电交流电转换成直流母线电压输出，并在PFC的输出端分别通过逆变单元和直流
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直流转换单元转换成对医疗设备和储能单元的供电，在整体的配电系统中减少了直流
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交流转换的次数，例如在储能单元中仅可涉及一次直流
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交流转换，并且应用功率因数校正电路可实现配电系统的变压和隔离，其效率和转换速度皆优于传统的工频变压器的方案。
[0006]本公开所提供的一个或多个实施例的配电系统及医疗设备的另一个优势在于，该配电系统的逻辑控制并不有赖于外部的继电器或控制器实现，而是通过例如电气管理单元设定的使能信号控制与不间断电源(UPS)相关的储能或供电的通断。另外，在储能单元体积更小，响应速度更快，且基于一双向直流
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直流转换单元在一个接口上依据储能单元的储能状况选择即充电，又可向外供电，使得配电系统的架构更简单。
附图说明
[0007]下面将通过参照附图详细描述本公开的实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本技术的上述及其它特征和优点，附图中：
[0008]图1为示出根据一个示例性实施例的配电系统的功能结构示意图；
[0009]图2为示出根据一个示例性实施例的交流
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直流转换单元的功能结构示意图。
[0010]其中，附图标记如下：
[0011]10：配电系统
[0012]101：交流
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直流转换单元
[0013]1011：电磁干扰滤波器
[0014]1013：整流器
[0015]103：功率因数校正电路
[0016]105：直流
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直流隔离变压器
[0017]106：直流母线电压
[0018]107：逆变单元
[0019]109：直流
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直流转换单元
[0020]111：电气管理单元
[0021]113：不间断电源
具体实施方式
[0022]为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
[0023]在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0024]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
[0025]在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
[0026]功率因数校正电路(PFC
‑
Power Factor Correction)是一种可以改善交流电源端功率因数的电路，是一种开关模式电源。可以分为被动功率因数修正、主动功率因数修正以及动态功率因数修正。以基于升压转换器(Boost转换器)的主动功率因数修正电路为例，升压转换器会在输入电流和电压同相位的及相同频率的条件下，维持其输出是恒值的直流电压。在应用升压转换器需要相应增加半导体开关及控制电路(线路)，使得PFC电路可以通过接收使能信号来控制器通断。
[0027]根据本公开实施例的一个方面，启发于应用PFC电路可实现变压和隔离的优势，提供了一种基于功率因数校正电路(PFC)的配电系统，并在PFC的输出端分别连接逆变单元和直流
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直流转换单元可分别对医疗设备和储能单元供电，该配电系统可有效减少直流
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交流的电能转换次数，使得效率、转换速度皆优于基于传统的工频变压器的配电系统。下面结合
System)，设置为与直流
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直流转换单元109连接以监测储能单元的电能存储状态，电气管理单元111被配置为当监测到储能单元处于亏电状态时，控制直流
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直流转换单元109向储能单元提供第二直流电，以向储能单元充电；当电气管理单元111监测到储能单元处于满电状态时，控制直流
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直流转换单元109处于待机状态，切断向储能单元提供第二直流电。
[0036]根据一些示出的实施例，为判断市电的供电状态，已实现据市电的供电转台控制储能单元是否输出供电，以进一步控制与储能单元关联的不间断电源113的工作状态。为此配电系统10的电气管理单元111被进一步配置为监测直流母线电压106，并配置为在判断第一交流电，例如市电断开时，电气管理单元11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电系统，其特征在于，包括：交流
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直流转换单元(101)，配置为接收第一交流电以转换为第一直流电；功率因数校正电路(103)，配置为接收所述第一直流电以通过所述功率因数校正电路的输出端输出直流母线电压(106)；逆变单元(107)，配置为接收所述直流母线电压(106)以输出用于供电的第二交流电；直流
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直流转换单元(109)，配置为接收所述直流母线电压(106)以提供经电压调节的第二直流电；以及直流
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直流隔离变压器(105)，连接于所述功率因数校正电路(103)的输出端与所述直流
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直流转换单元(109)、逆变单元(107)之间以用于电气隔离。2.根据权利要求1所述的配电系统，其中，所述直流
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直流转换单元(109)的输出端还与一个储能单元连接，所述储能单元配置为接收所述第二直流电以存储电能。3.根据权利要求2所述的配电系统，其中，还包括：电气管理单元(111)，设置为监测所述储能单元的电能存储状态并与所述直流
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直流转换单元(109)连接，所述电气管理单元被配置为当监测到所述储能单元处于亏电状态时，控制所述直流
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直流转...

【专利技术属性】
技术研发人员：计爽，
申请(专利权)人：西门子深圳磁共振有限公司，
类型：新型
国别省市：