一种智能激励熔断装置以及UPS电池电路，包括激励熔断器和电压驱动控制模块；所述电压驱动控制模块包括用于检测熔断装置电压并基于所述熔断装置电压和基准电压生成电压检测信号的电压检测电路、接收所述电压检测信号并基于所述电压检测信号和熔断检测信号生成电压控制信号的熔断控制器，以及基于所述电压控制信号生成熔断控制信号的熔断电路；所述激励熔断器包括基于短路电流熔断的电流熔断器和基于所述熔断控制信号断开的引爆式开断器；所述电流熔断器经所述引爆式开断器电连接所述熔断电路，所述熔断控制器分别通信连接所述电压检测电路、所述熔断电路和所述激励熔断器。通过控制熔断故障侧的智能激励熔断装置的引爆式开断器，进行熔断保护，防止故障扩大化。防止故障扩大化。防止故障扩大化。
【技术实现步骤摘要】
智能激励熔断装置以及UPS电池电路
[0001]本技术涉及UPS领域，更具体地说，涉及一种智能激励熔断装置以及包括所述智能激励熔断装置的UPS电池电路。
技术介绍
[0002]不间断电源(Uninterruptible Power Supply，简称UPS)的使用对整个数据中心的发展奠定了坚实的基础，随着社会的发展，对模块化的UPS需求愈发强烈。各大厂家分别推出不同功率等级的并联UPS系统，这些不同功率等级的并联UPS系统接入电池的电路拓扑如图1所示的UPS单模块电池电路或图3所示的UPS多模块电池电路。对于前述只有正/负两线接入电池的电路拓扑，当应用的电池节数比较高时，模块半边母线一旦短路会导致全电池电压加到所有并联UPS模块另半边母线电容上，导致母线过压，进而导致UPS整机故障。这样存在一个模块故障而导致UPS整机故障，不满足模块化UPS单个模块故障后不影响其他模块正常工作的要求。为解决上述问题，一般的解决方案是期望检测到这样的单个模块故障后，断开电力熔断器，从而使得该故障模块脱离UPS系统。
[0003]针对图1所示的图1所示的UPS单模块电池电路，如图2所示，UPS单模块电池电路运行在市电工况时，当正半边母线出现短路(如A处所示)，由于电池电压高于母线电压，电池的能量会经由电力熔断器Fuse1、继电器RLY1、电池电感L1、开关管Q1的体二极管、母线、开关管Q3的体二极管、电池电感L2、继电器RLY2、电力熔断器Fuse2回路(即图2中虚线和箭头所示回路)对负半边母线提供能量。目前通用的办法是，将电力熔断器Fuse1和电力熔断器Fuse2断开。由于单模块只要其中有一个保险断开回路消失，另半边母线就不会抬高最终导致炸开。UPS单模块电池电路运行在放电器工况时，同理。
[0004]而针对图3所示的UPS多模块电池电路，在多模块并联时，如果只断掉非故障母线侧的电力熔断器Fuse2，那么电池能量会经由电池电力熔断器Fuse1、继电器RLY1、开关管Q1的体二极管、故障模块母线、并联模块母线、开关管Q6的体二极管、继电器RLY4、电池电力熔断器Fuse4回路(即图3中虚线和箭头所示回路)，继续给其它并联模块UPS的另半边母线提供能量，如果不能及时分断电池和UPS系统，另半边母线会出现拉弧导致电力熔断器无法分断，即发生半边母线短路故障，最终导致UPS系统故障。
技术实现思路
[0005]本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够在发生半边母线短路故障时，检测并控制故障侧熔断，从而防止UPS系统故障的智能激励熔断装置和包括所述智能激励熔断装置的UPS电池电路。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能激励熔断装置，包括激励熔断器和电压驱动控制模块；所述电压驱动控制模块包括用于检测熔断装置电压并基于所述熔断装置电压和基准电压生成电压检测信号的电压检测电路、接收所述电压检测信号并基于所述电压检测信号和熔断检测信号生成电压控制信号的熔断控制器，以及基
于所述电压控制信号生成熔断控制信号的熔断电路；所述激励熔断器包括基于短路电流熔断的电流熔断器和基于所述熔断控制信号断开的引爆式开断器；所述电流熔断器经所述引爆式开断器电连接所述熔断电路，所述熔断控制器分别通信连接所述电压检测电路、所述熔断电路和所述激励熔断器。
[0007]在本技术所述的智能激励熔断装置中，所述熔断电路包括第一开关管、第一二极管和第一电阻；所述第一开关管的控制端连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极接收所述电压控制信号，所述第一开关管的第一端连接开关管电源、第二端连接所述引爆式开断器和所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地。
[0008]在本技术所述的智能激励熔断装置中，所述熔断电路进一步包括第一电容、第二电阻和第三电阻，所述第二电阻连接在所述第一开关管的控制端和地之间，所述第一电容连接在所述第一开关管的控制端和地之间，所述第三电阻连接在所述第一开关管的第二端和所述引爆式开断器之间。
[0009]在本技术所述的智能激励熔断装置中，所述第一开关管包括三极管，MOS管或IGBT管；所述第一开关管的控制端为三极管的基极、MOS管的栅极、或者IGBT管的门极；所述第一开关管的第一端为三极管的集电极、或者MOS管或IGBT管的漏极；所述第一开关管的第二端为三极管的发射极、或者MOS管或IGBT管的源极。
[0010]在本技术所述的智能激励熔断装置中，所述电压检测电路包括比较器、第一电阻模块、第二电阻模块、第三电阻模块、第四电阻模块、第二电容、第一RC并联模块和第二RC并联模块；
[0011]所述第一电阻模块的第一端接收所述熔断装置电压、第二端经所述第二电阻模块连接所述比较器的第一输入端，所述第三电阻模块的第一端接收零线电压、第二端经所述第四电阻模块连接所述比较器的第二输入端；所述第二电容连接在所述第一电阻模块的第二端和第三电阻模块的第二端之间；所述比较器的第一输入端同时经所述第一RC并联模块接收所述基准电压，所述第二RC并联模块连接在所述比较器的第二输入端和输出端之间；所述比较器的输出端输出所述电压检测信号。
[0012]在本技术所述的智能激励熔断装置中，所述电压检测电路进一步包括第一稳压模块、第二稳压模块、第三稳压模块和输出电阻；所述比较器的第一输入端连接所述第一稳压模块、第二输入端连接所述第二稳压模块、输出端经所述输出电阻连接所述第三稳压模块。
[0013]在本技术所述的智能激励熔断装置中，所述第一稳压模块包括第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极和所述第二稳压二极管的阴极连接所述比较器的第一输入端，所述第一稳压二极管的阴极和所述第二稳压二极管的阳极连接二极管电源。
[0014]在本技术所述的智能激励熔断装置中，所述第二稳压模块包括第三稳压二极管和第四稳压二极管，所述第三稳压二极管的阳极和所述第四稳压二极管的阴极连接所述比较器的第二输入端，所述第三稳压二极管的阴极和所述第四稳压二极管的阳极连接二极管电源。
[0015]在本技术所述的智能激励熔断装置中，所述第三稳压模块包括第一齐纳二极管和第二齐纳二极管，所述第一齐纳二极管的阳极接地、阴极连接所述第二齐纳二极管的
阳极，所述第二齐纳二极管的阴极连接齐纳二极管电源。
[0016]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种UPS电池电路，包括电池单元和连接在所述电池单元的正极和负极之间的至少一个UPS电池电路模块，以及前述智能激励熔断装置，所述智能激励熔断装置连接在所述电池单元的正极，所述电压检测电路检测所述UPS电池电路的熔断装置电压；所述电流熔断器基于所述UPS电池电路的所述短路电流熔断或者所述引爆式开断器基于所述熔断控制信号断开。
[0017]实施本技术的智能激励熔断装置以及包括所述智能激励熔断装置的UPS电池电路，在电池端采用智能激励熔断装置，能够在发生半边母线短路故障时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能激励熔断装置，其特征在于，包括激励熔断器和电压驱动控制模块；所述电压驱动控制模块包括用于检测熔断装置电压并基于所述熔断装置电压和基准电压生成电压检测信号的电压检测电路、接收所述电压检测信号并基于所述电压检测信号和熔断检测信号生成电压控制信号的熔断控制器，以及基于所述电压控制信号生成熔断控制信号的熔断电路；所述激励熔断器包括基于短路电流熔断的电流熔断器和基于所述熔断控制信号断开的引爆式开断器；所述电流熔断器经所述引爆式开断器电连接所述熔断电路，所述熔断控制器分别通信连接所述电压检测电路、所述熔断电路和所述激励熔断器。2.根据权利要求1所述的智能激励熔断装置，其特征在于，所述熔断电路包括第一开关管、第一二极管和第一电阻；所述第一开关管的控制端连接所述第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极接收所述电压控制信号，所述第一开关管的第一端连接开关管电源、第二端连接所述引爆式开断器和所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地，所述第一开关管的第二端输出所述熔断控制信号。3.根据权利要求2所述的智能激励熔断装置，其特征在于，所述熔断电路进一步包括第一电容、第二电阻和第三电阻，所述第二电阻连接在所述第一开关管的控制端和地之间，所述第一电容连接在所述第一开关管的控制端和地之间，所述第三电阻连接在所述第一开关管的第二端和所述引爆式开断器之间。4.根据权利要求3所述的智能激励熔断装置，其特征在于，所述第一开关管包括三极管，MOS管或IGBT管；所述第一开关管的控制端为三极管的基极、MOS管的栅极、或者IGBT管的门极；所述第一开关管的第一端为三极管的集电极、或者MOS管或IGBT管的漏极；所述第一开关管的第二端为三极管的发射极、或者MOS管或IGBT管的源极。5.根据权利要求1所述的智能激励熔断装置，其特征在于，所述电压检测电路包括比较器、第一电阻模块、第二电阻模块、第三电阻模块、第四电阻模块、第二电容、第一RC并联模块和第二RC并联模块；所述第一电阻模块的第一端接收所述熔断装置电压、第二端经所述第二电阻模块连接所述比...
【专利技术属性】
技术研发人员：王莹，徐伟，公平，
申请(专利权)人：维谛公司，
类型：新型
国别省市：
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