多制式模块化UPS制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多制式模块化ＵＰＳ，包括显示控制模块、至少一个ＵＰＳ单功率模块和集中旁路控制模块，所述的模块分别独立设置于抽屉式机架内并安装于层式框架中；其中ＵＰＳ单功率模块中设有制式选择部分，由用户设定需求的模式，经中央处理器内部程序控制相应的输出电压、输出相位、输出频率，最后输出逆变驱动信号，经三电平逆变器逆变后输出正弦波交流电；当用户负载需要增加时，只需根据电力规划阶段性地增加单功率模块，具有更灵活的机动性及更好的可靠性，且本实用新型专利技术可架构成３／３（三相进三相出）、１／１、３／１、１／３四种电源系统，且可设置输出频率为５０Ｈｚ或６０Ｈｚ，输出电压有２２０Ｖ、２３０Ｖ、２４０Ｖ，可满足不同需求；且整机外观为层状结构，体积小，便于移动、运输和放置。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种UPS (不间断电源)，尤其是一种多制式模块化 UPS。背暈技术一般的UPS就是一台整机，使用时需根据用户负载量、输入输出电源 参数要求，选择不同功率的UPS电源，当UPS损坏时需转入维修旁路供电， 这样在维修期间负载供电的可靠性得不到保障，且用户日后对UPS容量的扩容非常不便。模块化UPS其本身就是一台UPS，他包含有多个模块组，各模块并联工作，可随意插出或插入模块的多少与功率有关。 一个模块包括整流器、逆变器及附属的控制电路、CPU主控板等。与传统UPS相比，它最大的优点是能够提高系统的可靠性和可用性，因为一个模块出现故障并不影 响其他模块的正常工作，并且可热插拔特性能够大大縮短系统的安装和修复时间。除此之外，模块化UPS能够给用户带来更好的可扩展性，这也为用户的投资起到了很好的保护作用。从技术方面来讲，模块化UPS已经是非常成熟，但是从用户使用角度看， 一种机型并不能满足所有用户的供电需求。不同的用户对供电的需求不同如输入电压、输入频率、输出电压、输出频率、输入相数、输出相数等。所以为了满足用户不同的供电需求，必须有不同的产品以适应不同的客户要求，这样给UPS生产以及用户选择机型带来诸多不便。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种模块化，高效率，体积小，结构紧凑， 可同时满足不同输入、输出电压，输出、输出频率，输入、输出相数等用 电参数的要求，且允许用户根据需要及预算进行有效匹配的多制式模块化UPS。本技术的技术方案是这样的一种多制式模块化UPS，包括显示控制模块、至少一个UPS单功率模块和集中旁路控制模块，所述的模块分别独立设置于抽屉式机架内并安装于层式框架中；所述的UPS单功率模块包括PFC整流部分、逆变部分和控制部分；其中 PFC整流部分由PFC整流及电池充电控制部分、控制检测部分和PFC整流部分 电源电路组成；所述的PFC整流及电池充电控制部分接受控制模块DSP处理 器的控制，用于完成市电输入的功率因数较正，以及蓄电池的充电功能； 所述的控制检测部分检测市电输入电压、电池电压、市电输入电流等检测 量，并送入控制模块DSP处理器对其进行控制，以完成输入电压高低的判断， 电池充电电压的控制，输入总功率的检测等功能；所述的PFC整流部分电源 电路将市电经DC/DC变换后产生控制检测部分所需的各种不同的供电电源；所述的逆变部分包括逆变器保护部分、三电平逆变器、本机电流检测 部分和电源电路；其中，逆变器保护部分检测三电平逆变器的过流信号， 实现三电平逆变器的短路保护，检测三电平逆变器中功率管的温度，实现功率管过热保护；三电平逆变器放大控制模块DSP处理器送入的驱动信号， 完成直流到交流的变换功能；本机电流检测部分检测三电平逆变器的本机 输出电流，经电平转换及滤波处理后送入控制模块DSP处理器，完成三电 平逆变器本机输出电流的检测功能；电源电路将交流输入电压经AC/DC变 换后产生控制检测部分及UPS模块控制部分所需的供电电源。所述的UPS模块控制部分包括控制部分电源电路、制式选择部分、中 央处理器、输出电压电流检测部分、数据通信部分、平均电流检测部分和 UPS单功率模块之间控制母线；其中，控制部分电源电路将DC/DC变换后的 低电压进行二次DC/DC变换，形成各DSP处理器部分、各检测模块部分所 需的高精度电源；制式选择部分完成单相输出、三相输出、输出频率、输 出电压等多种工作制式的选择；输出电压电流检测部分检测逆变器输出电 压、电流用于计算模块输出功率，控制模块均流稳定输出电压；控制模块 DSP处理器为UPS单功率模块的核心部分，用于PFC整流部分、逆变部分、 以及各UPS单功率模块之间的控制，其外围电路是DSP处理器工作的最小 系统；数据通信部分用于完成UPS单功率模块与显示控制模块的数据通信， 达到显示控制模块与UPS单功率模块的数据交换；平均电流检测部分用于 完成来自均流控制母线的平均电流的计算，经电平转换滤波处理后送入控 制模块DSP器完成均流控制;UPS单功率模块之间控制母线由线与电平组成，用于完成各模块状态信号的同步检测。所述的显示控制模块包括电源电路、显示装置、指令输入装置、中央 处理器和数据通信部分；其中电源电路给显示控制模块各部分供电；显示 装置用于完成来自中央处理器的有关UPS主要状态信号的指示以及各模块的实时数据的集中显示；指令输入装置用于完成用户操作指令的输入，经 中央处理器处理后，实现与UPS单功率模块和集中旁路控制模块之间的控 制和通信；中央处理器是整个模块的核心部分，由DSP处理器完成，用于 集中管理显示控制模块所有逻辑判断与操作，完成与各UPS单功率模块及 集中旁路的数据交换与控制；数据通信部分用于完成显示控制模块与UPS 单功率模块、集中旁路控制模块之间的数据通信，实现所述各模块之间的 数据传递。所述的集中旁路模块包括旁路输入检测部分、逆变输出检测部分、 旁路/逆变切换控制部分、数据通信部分、中央处理器和模块之间控制母线； 其中旁路输入检测部分用于检测旁路输入电压，达到旁路的好、坏判断， 检测后的旁路电压经数据通信部分送到显示控制模块供旁路电压显示；逆 变输出检测部分用于检测UPS单功率模块输出母线的电压，完成逆变正常、 异常的判断；旁路/逆变切换控制部分用于完成UPS逆变到旁路、旁路到逆 变之间的转换功能；数据通信部分用于完成集中旁路控制模块与显示控制 模块的通信和数据交换；模块之间控制母线主要由线与电平组成，完成各 模块状态信号与集中旁路的同步检测。本技术为多制式模块UPS电源，主要由集中旁路控制模块及一个 至多个额定容量为10KW的UPS单功率模块所构成，可采用热插拔形式随意 进行扩充。用户在预计UPS容量时，通常会出现低估或高预计等情况。本 技术允许用户在未来发展方向尚不明确的情况下分阶段进行建设和投 资，当用户负载需要增加时，只需根据电力规划阶段性地增加功率模块， 具有更灵活的机动性及更好的可靠性。本技术可架构成3/3 (三相进三相出)、1/1、 3/1、 1/3四种电源系统，且可设置输出频率为50Hz或60Hz， 输出电压有220V、 230V、 240V可满足不同需求；所有UPS单功率模块共 享内置电池组，亦可安装成电池冗余结构；输出/输入端均有电源平衡分 配处理；且整机外观为层状结构，体积小，便于移动、运输和放置。本实 用新型最突出的优势就是能实现多种工作制式组合，能够实现三进三出、 三进单出、单进三出等多种工作方式，方便用户选择。附图说明图1为本技术的系统组成框图； 图2为本技术的立体图。具体实施方式如图l、 2所示，本技术一种多制式模块化UPS，包括显示控制模 块l、 UPS单功率模块2和集中旁路控制模块3和蓄电池(图中未示)，所 述模块分别独立设置于抽屉式机架4内并安装于层式框架5中；所述的显示控制模块l包括电源电路ll、显示装置12、指令输入装置 13、中央处理器14和数据通信部分15。其中市电经过滤波、AC/DC变换和电池经过DC/DC变换输入至电源电 路ll，用于给显示控制模块1各部分供电；显示装置12:用于完成来自中央处理器14的有关UPS主要状态信号 的指示以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多制式模块化ＵＰＳ电源，其特征在于：包括显示控制模块、至少一个ＵＰＳ单功率模块和集中旁路控制模块，所述的模块分别独立设置于抽屉式机架内并安装于层式框架中；所述的ＵＰＳ单功率模块包括ＰＦＣ整流部分、逆变部分和控制部分；其中ＰＦＣ整流部分由ＰＦＣ整流及电池充电控制部分、控制检测部分和ＰＦＣ整流部分电源电路组成；所述的ＰＦＣ整流及电池充电控制部分接受控制部分中控制模块ＤＳＰ处理器的控制；所述的控制检测部分检测市电输入电压、电池电压、市电输入电流等检测量，并送入控制部分的控制模块ＤＳＰ处理器对其进行控制；所述的ＰＦＣ整流部分电源电路将市电经ＤＣ／ＤＣ变换后产生控制检测部分所需的各种不同的供电电源；所述的逆变部分包括逆变器保护部分、三电平逆变器、本机电流检测部分和电源电路；其中，逆变器保护部分检测三电平逆变器的过流信号、三电平逆变器中功率管的温度；三电平逆变器放大控制模块ＤＳＰ处理器送入的驱动信号；本机电流检测部分检测三电平逆变器的本机输出电流，经电平转换及滤波处理后送入控制模块ＤＳＰ处理器；电源电路将交流输入电压经ＡＣ／ＤＣ变换后产生控制检测部分及ＵＰＳ模块控制部分所需的供电电源；所述的ＵＰＳ模块控制部分包括控制部分电源电路、制式选择部分、控制模块ＤＳＰ处理器、逆变输出电压电流检测部分、数据通信部分、平均电流检测部分和ＵＰＳ单功率模块之间控制母线；其中，控制部分电源电路将ＤＣ／ＤＣ变换后的低电压进行二次ＤＣ／ＤＣ变换，供电给控制模块ＤＳＰ处理器和各检测模块部分；制式选择部分接收用户设定的工作模式数据，经控制模块ＤＳＰ处理器控制相应的输出电压、输出相位、输出频率，输出逆变驱动信号，经三电平逆变器逆变后输出正弦波交流电；逆变输出电压电流检测部分将三电平逆变器的输出电压、输出电流经电平转换滤波处理后，送入控制模块ＤＳＰ处理器；控制模块ＤＳＰ处理器控制ＰＦＣ整流部分、逆变部分、以及各ＵＰＳ单功率模块；数据通信部分完成ＵＰＳ单功率模块与显示控制模块的数据通信和数据交换；平均电流检测部分将均流控制母线的电流进行电平转换滤波处理后，送入控制模块ＤＳＰ处理器；ＵＰＳ单功率模块之间控制母线由线与电平组成，同步检测各模块的状态信号。...

【技术特征摘要】
1、一种多制式模块化UPS电源，其特征在于包括显示控制模块、至少一个UPS单功率模块和集中旁路控制模块，所述的模块分别独立设置于抽屉式机架内并安装于层式框架中；所述的UPS单功率模块包括PFC整流部分、逆变部分和控制部分；其中PFC整流部分由PFC整流及电池充电控制部分、控制检测部分和PFC整流部分电源电路组成；所述的PFC整流及电池充电控制部分接受控制部分中控制模块DSP处理器的控制；所述的控制检测部分检测市电输入电压、电池电压、市电输入电流等检测量，并送入控制部分的控制模块DSP处理器对其进行控制；所述的PFC整流部分电源电路将市电经DC/DC变换后产生控制检测部分所需的各种不同的供电电源；所述的逆变部分包括逆变器保护部分、三电平逆变器、本机电流检测部分和电源电路；其中，逆变器保护部分检测三电平逆变器的过流信号、三电平逆变器中功率管的温度；三电平逆变器放大控制模块DSP处理器送入的驱动信号；本机电流检测部分检测三电平逆变器的本机输出电流，经电平转换及滤波处理后送入控制模块DSP处理器；电源电路将交流输入电压经AC/DC变换后产生控制检测部分及UPS模块控制部分所需的供电电源；所述的UPS模块控制部分包括控制部分电源电路、制式选择部分、控制模块DSP处理器、逆变输出电压电流检测部分、数据通信部分、平均电流检测部分和UPS单功率模块之间控制母线；其中，控制部分电源电路将DC/DC变换后的低电压进行二次DC/DC变换，供电给控制模块DSP处理器和各检测模块部分；制式选择部分接收用户设定的工作模式数据，经控制模块DSP处理器控制相应的输出电压、输出相位、输出频率，输出逆变驱动信号，经三电平逆变器逆变后输出正弦波交流电；逆变输出电压电流检测部分将三电平逆变器的输出电压、输出电流经电平转换滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志文，李民英，
申请(专利权)人：广东志成冠军集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[]