总线控制的并联不间断电源制造技术

总线控制的并联不间断电源，其特征在于：不间断电源的并联控制模块置于不间断电源内，其数字信号处理器ＤＳＰ分别通过市电检测电路、直流母线电流检测电路、直流母线电压检测电路、输出电流及输出电压检测电路，并机系统通讯接口电路与市电输入、ＵＰＳ的整流器输出、逆变器输出及其它不间断电源的并联控制模块相连接。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源供应设备
，特指一种利用数据总线传递信号进行并联控制的不间断电源(UPS)。本技术是通过如下技术方案实现的UPS并联控制模块置于UPS内；其数字信号处理器DSP分别通过市电检测电路、直流母线电流检测电路、直流母线电压检测电路、输出电流及输出电压检测电路、并机系统通讯接口电路与市电输入、UPS的整流器输出、逆变器输出及其它UPS并联控制模块相连接。并联控制系统中环流的检测方法为假设在两台UPS之间的环流为IH，各台UPS的输出电流为IL1及IL2，并构造一个与环流方向一致的电流IHB，通过矢量叠加后两台UPS电源的输出电流即为I1”＝IL1+IH+IHB，I2”＝IL2+IH-IHB；环流补偿电路为检测UPS电源的A相输出交流电流的A相电流检测电路与A相的环流补偿电流进行相量叠加，B相、C相原理相同。UPS并联控制系统的波形控制接口电路将数字信号处理器DSP发出来的对后级UPS的逆变输出进行控制的信号进行电平匹配；相位控制接口电路将DSP发出的同步信号经电平转换及阻抗匹配后送到后级UPS控制电路中作为UPS锁相的给定信号；逻辑切换接口电路将DSP发出的控制静态开关按一定的逻辑关系进行切换的信号经电平变换后去驱动静态开关动作，完成相应的逻辑切换控制；直流母线电流检测电路检测UPS整流器输出直流母线上流过的电流的大小，该直流母线电流经直流霍尔传感器变换，再经电平匹配电路后送到DSP的AD接口；直流母线电压检测电路将UPS整流器输出的直流母线电压变换后送到DSP的AD接口；输出电流及输出电压检测电路将UPS的输出电压及输出电流经过交流电压互感器及交流电流互感器隔离后，再经过电平转换，送到DSP的AD接口，作为DSP的控制程序对UPS的输出电压和输出电流进行实时控制的反馈量；市电检测电路将交流市电经变换后送到DSP中，作为控制UPS电源与市电同步的给定值；并机系统通讯接口电路将各并联的UPS的工作状态(输出电压幅值、输出电压的频率、输出电压的相位、切换逻辑要求等)送到通讯总线上，并从通讯总线接收其它UPS发出的工作状态信号，作为并联系统进行均流控制、逻辑切换的重要依据；所有的检测量经AD接口送到DSP后，在DSP内完成对各模拟参数的模拟/数字转换及数字滤波；各模拟量经AD转换后再经优化数字滤波之后拟制噪声的干扰，即从强噪声背景下将有用的信号分离出来，保证检测信号的真实性及有效性；DSP的主程序根据UPS并联控制系统的通讯接口电路接收到的其他并联运行的UPS发出的切换逻辑要求，并根据当前本机的运行状况进行相应的逻辑分析和判断，控制所有的并联运行的UPS的静态开关，同时切换到旁路运行状态、或同时切换到逆变器运行状态，完成并机系统的逻辑切换控制；DSP的控制程序根据UPS并联控制系统的通讯接口电路接收到的其他并联运行的UPS发出的输出电压幅值、输出电压的频率、输出电压相位的数据，并根据本机AD接口电路接收到的本机的输出电压幅值、输出电压的频率、输出电压相位的数据，经过采样及处理后，调用输出电压幅值控制算法程序、输出电压的频率控制算法程序、输出电压的相位控制算法程序，对UPS输出电压的相位、频率、幅值等参量进行实时控制，使各台并联运行的UPS发出相同的输出电压幅值、相同的输出电压的频率、相同的输出电压相位。本技术由于在进行并机的逻辑切换的过程中，没有主机或从机之分，因此任意一台处于并联运行切处于负载状态的UPS2可以从并联运行的UPS中退出，或者任意一台处于空载状态的(或者新启动的)UPS可以并入已经有N台正在并联运行的UPS并联运行系统中，实现N+1台UPS的并联运行；也就是实现N+1冗余并联运行；使各台UPS共同对负载供电，且实现所有并联运行的UPS平均分担负载，满足并联运行的技术要求。本技术采用对输出电压及输出电流同时进行调节的双环均流控制方法，提高了并联的UPS的动态响应速度和动态稳定性；UPS并机控制模块采用高速数字信号处理器DSP作为主控单元，再辅以必要的外围硬件电路实现，使得其具有很高的实时数据处理能力，由于DSP的每条指令周期只有20ns，可以对各种数据进行实时处理，从而保证了UPS并联控制模块的控制实时性；此外还具有下列优点1、可靠性大幅度提高，适用于严重电磁干扰的环境中；2、可以组成更大容量的高质量交流电源；3、可以组成冗余系统以提高系统可靠性；4、可以灵活地对其的容量进行配置，便于扩容；5、具有很好的可维护性，单台UPS可以短时推出运行，保证带电维护；6、各台单机能够自动实现均流；7、各台UPS的输出谐波分量可以相互补偿，提高了输出电压的质量。附附图说明图17为本技术两台UPS并联时的逆变器22输出电流矢量图；附图18为本技术两台UPS并联时的逆变器22输出电流波形图；附图19为本技术两台UPS并联时输出电压调节的硬件实施框图。UPS并联控制模块1的波形控制接口电路的功能是将数字信号处理器DSP发出来的对后级UPS2的逆变输出进行控制的信号进行电平匹配，使其符合一定的精度和幅值要求，其输入端接数字处理器DSP的107脚。相位控制接口电路的功能是将DSP发出的同步信号经电平转换及阻抗匹配后送到后级UPS2控制电路中作为UPS2锁相的给定信号，其输入端接数字处理器DSP的94脚。逻辑切换控制电路的功能是将DSP发出的控制静态开关23按一定的逻辑关系进行切换的信号经电平变换后去驱动静态开关23动作，完成相应的逻辑切换控制，其输入端接数字处理器DSP的48脚。直流母线电流检测电路的功能是检测UPS整流器输出直流母线上流过的电流的大小，该直流母线电流经直流霍尔传感器变换，再经电平匹配电路后送到DSP的AD接口，其输出端接数字处理器DSP的89脚。直流母线电压检测电路的功能是将UPS2整流器21输出的直流母线电压变换后送到DSP的AD接口，其输出端接数字处理器DSP的76脚。输出电流及输出电压检测电路的功能是将UPS2的输出电压及输出电流经过交流电压互感器及交流电流互感器隔离后，再经过电平转换，送到UPS的AD接口，作为DSP的控制程序对UPS的输出电压和输出电流进行实时控制的反馈量，其输出脚接数字处理器DSP的74脚。市电检测电路的功能是将交流市电经变换后送到DSP中，作为控制UPS2电源与市电同步的给定值，其输出脚接数字处理器DSP的88脚。并机系统通讯接口电路的功能是将各并联的UPS2的工作状态(输出电压幅值、输出电压的频率、输出电压的相位、切换逻辑要求等)送到通讯总线上，并从通讯总线接收其它UPS2发出的工作状态信号，作为并联系统进行均流控制、逻辑切换的重要依据，其输出脚分别接数字处理器的68、69、70、64、54、55、43脚。所有的检测量经AD接口送到DSP后，在DSP内完成对各模拟参数的模拟/数字转换及数字滤波；各模拟量经AD转换后再经优化数字滤波之后拟制噪声的干扰，即从强噪声背景下将有用的信号分离出来，保证检测信号的真实性及有效性。DSP的主程序根据UPS并联控制模块1的通讯接口电路接收到的其他并联运行的UPS2发出的切换逻辑要求，并根据当前本机的运行状况进行相应的逻辑分析和判断，控制所有的并联运行的UPS的静态开关23本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.总线控制的并联不间断电源，其特征在于不间断电源的并联控制模块置于不间断电源内，其数字信号处理器DSP分别通过市电检测电路、直流母线电流检测电路、直流母线电压检测电路、输出电流及输出电压检测电路，并机系统通讯接口电路与市电输入、UPS的整流器输出、逆变器输出及其它不间断电源的并联控制模块相连接。2.椐据权利要求1所述的总线控制的并联不间断电源，其特征在于所述并联控制模块，包括作为核心的数字信号处理器DSP以及外围功能单元电路的波形控制接口电路、相位控制接口电路、逻辑切换控制电路、并机状态指示电路、直流母线电流检测电路、直流母线电压检测电路、输出电流及输...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志文，康勇，陈息坤，段善旭，李民英，
申请(专利权)人：广东志成冠军电子实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：