模块化UPS及多充电器并联逻辑控制方法技术

本发明专利技术涉及不间断电源技术领域，尤其涉及一种具有独立充电器的模块化UPS及多充电器并联逻辑控制方法，该模块化UPS的充电器的输入端与输入电源连接，充电器的输出端与电池组连接，功率模块设置有交流输入端、直流输入端，交流输入端与输入电源连接，直流输入端与电池组连接，充电器、功率模块、监控模块通过CAN总线连接，多充电器并联逻辑控制方法为通过主充电器对充电器进行控制，使各充电器同步工作，同时根据正在充电的充电器的数量均分模块化UPS的充电电流，本发明专利技术可以实现多充电器并联工作，并且实现充电器冗余功能，当其中一个充电器故障，其他充电器可以自动调整，提高系统可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不间断电源
，特别是涉及一种具有独立充电器的模块化UPS及多充电器并联逻辑控制方法。
技术介绍
UPS (Uninterruptible Power System),是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。模块化UPS在系统运行时可随意移除和安装而不影响系统的运行及输出，因此·具有高电源质量、高电源可用性、易扩容、易维护、安全可靠且运行成本低的优点，成为UPS的发展方向之一。现有的模块化UPS包括机架、多个功率模块、静态开关模块、监控模块以及电池组，其中功率模块包括整流器、逆变器、充电器、控制电路等，多个充电器的存在导致了需要对充电过程进行控制以使各充电器能够协调工作。为解决该问题，申请号为200910238937. I的中国专利技术专利申请公布了 “一种模块化UPS及其充电器的控制方法”，多个充电器同时对电池组进行充电，并检测每个充电器的充电电压、充电电流，判断是否需要关闭部分或全部充电器。对于上述模块化UPS及其充电器的控制方法，充电器是内置于功率模块中，当充电器发生故障时，即使功率模块的其他部分正常，也需要将整个功率模块拔出进行维修，这样将减少整个UPS的容量，从而可能导致过载断电，使得UPS无法持续给负载供电。另一方面，充电器对电池充电是分阶段的，有均充阶段、浮充阶段和均浮充周期切换等，不同的充电阶段，需要充电器输出不同的电压、电流，因此当多个充电器同时对电池组进行充电时，要求各充电器能同步工作在同一个充电阶段，而上述专利申请的UPS模块化对电池组的充电电流、充电电压是变化的，难以使各个充电器同步工作在同一个充电阶段。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于针对现有技术的不足，而提供一种具有独立充电器的模块化UPS，其充电器从功率模块中独立出来进行控制，从而可以热拔插充电器，避免当充电器发生故障时需要拔出整个功率模块。本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是一种具有独立充电器的模块化UPS，包括机架，所述机架内设置有充电器、功率模块、监控模块、电池组，所述充电器的输入端与输入电源连接，所述充电器的输出端与所述电池组连接，所述功率模块设置有交流输入端、直流输入端，所述交流输入端与输入电源连接，所述直流输入端与所述电池组连接，所述充电器、功率模块、监控模块通过CAN总线连接。所述充电器为可独立工作的数字充电器，该数字充电器的工作模式变换、状态检测、电流调整及开关控制由软件控制。所述充电器为一个。所述充电器为相互并联的若干个，其中一个充电器为主充电器，其他充电器为从充电器。所述若干个充电器分别与CAN总线连接。本专利技术的另一个目的在于针对现有技术的不足，而提供上述具有独立充电器的模块化UPS的多充电器并联逻辑控制方法，可以实现充电器冗余功能，当其中一个充电器发生故障，其他充电器进行自动调整，提高系统可靠性。本专利技术解决该技术问题所采用的技术方案是所述充电器为相互并联的若干个，充电器进行充电时包括下列步骤· a、功率模块将充电配置信息发送给充电器，选择充电方式为均充或是浮充，并确定对电池组的充电电压、充电电流，充电配置信息包括电池电压、电池容量、电池数量、温度补偿系数； b、各充电器通过CAN总线进行通讯，收集其他充电器的状态信息，确定可以进行充电的充电器数量； c、各充电器通过竞争确定一个充电器为主充电器，其他充电器为从充电器； d、根据步骤a，确定主充电器的充电方式、输出电压，主充电器的输出电压等于电池组的充电电压，从充电器跟随主充电器，采用与主充电器相同的充电阶段、输出电压； e、将对电池组的充电电流除以可以进行充电的充电器数量，得到单个充电器的输出电流； f、可以进行充电的充电器按上述输出电压、输出电流对电池组进行充电； g、周期性地重复上述步骤ITf，当电池组的参数发生变化时，进入步骤a。所述步骤c中，所述充电器包括优先级从高到低的四个工作模式充电模式、待机模式、故障模式和关闭模式，每个充电器具有一物理地址，工作模式优先级最高的充电器成为主充电器；工作模式优先级相同，则物理地址最低的充电器成为主充电器。所述步骤d中，当充电器分配到的输出电流大于充电器的额定输出电流时，充电器以额定输出电流进行充电。所述步骤g中，以20ms为周期重复步骤b f。本专利技术的有益效果是一种具有独立充电器的模块化UPS及多充电器并联逻辑控制方法，通过CAN总线实现对独立充电器的逻辑控制，每个充电器均匀分担电池组的充电电流，并且周期性地采集充电器的状态信息，当部分进行充电的充电器停止充电时，自动调整其他充电器的输出电流，使电池组充电稳定，尽可能地满足用户设置的充电需求，同时，采用主从充电器的逻辑控制方法，实现多充电器并联工作，避免当充电器发生故障时需要拔出整个功率模块，实现充电器冗余功能，当其中一个充电器故障，其他充电器可以自动调整，提高系统可靠性。附图说明图I是本专利技术的具有独立充电器的模块化UPS的原理方框图。图2是本专利技术的充电器开关控制流程图。图3是本专利技术的主从充电器的竞争流程图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明，并不是把本专利技术的实施范围限制于此。实施例一。本实施例的具有独立充电器的模块化UPS，包括机架，所述机架内设置有充电器、功率模块、监控模块、电池组，如图I所示，所述充电器的输入端与输入电源连接，所述充电器的输出端与所述电池组连接，所述功率模块设置有交流输入端、直流输入端，所述交流输入端与输入电源连接，所述直流输入端与所述电池组连接，所述充电器、功率模块、监控模块通过CAN总线连接。本专利技术的模块化UPS的充电、供电原理与现有技术相同，其区别在于·将充电器从功率模块剥离出来，使两者成为相对独立的功能单元，充电器通过CAN总线与功率模块、监控模块通讯，其中，监控模块与充电器相互通讯，功率模块与充电器相互通讯，这样可以使得监控模块、功率模块分别获知充电器的状态信息，并对充电器进行控制。所述充电器为可独立工作的数字充电器，该数字充电器的工作模式变换、状态检测、电流调整及开关控制由软件控制。具体的，对充电器的控制包括如下内容一、监控模块可以直接给充电器发送命令，以检测充电器是否在线(是否可充电)，或控制充电器开启、关闭；二、充电器周期性地把充电器的状态信息，如输出电压、输出电流等参数发送给监控模块，监控模块将其显示到LCD显示屏上，实现对充电器的实时监控；三、充电器把充电器的状态信息发给功率模块，功率模块可以根据其他参数决定开启或关闭充电器，当功率模块为电池供电或关机时，功率模块发送关闭充电器命令，当功率模块为市电供电或旁路供电时，功率模块发送开启充电器命令，功率模块还可以将电池电压、电池容量、电池组数以及温度补偿系数等充电参数发送给充电器。如图2所示，当用户通过监控模块的界面关闭充电器后，充电器进入手动控制状态，充电器将不再响应功率模块的开启充电器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化UPS，包括机架，其特征在于：所述机架内设置有充电器、功率模块、监控模块、电池组，所述充电器的输入端与输入电源连接，所述充电器的输出端与所述电池组连接，所述功率模块设置有交流输入端、直流输入端，所述交流输入端与输入电源连接，所述直流输入端与所述电池组连接，所述充电器、功率模块、监控模块通过CAN总线连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建明，胡高宏，
申请(专利权)人：广东易事特电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：