小型三相互动式UPS电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小型三相互动式UPS电源，包括市电输入、滤波电路、切换电路、市电输入采样电路、市电输出采样电路、蓄电池组、电池采样电路、逆变器和控制模块，所述控制模块包括控制单元以及分别与控制单元连接的A/D转换模块、频率捕捉模块、PWM模块和控制信号I/O口，所述市电输入采样电路、市电输出采样电路、电池采样电路的输出端分别接入A/D转换模块的输入端，所述电输入采样电路、市电输出采样电路还分别接入频率捕捉模块，所述PWM模块的输出端接至逆变器的驱动信号输入端，所述切换电路的控制端与控制信号I/O口的相应端口相连。本实用新型专利技术适合应用于中小功率负载，其具有较高的可靠性及较低的运行成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及UPS电源，具体涉及小型三相互动式UPS电源。
技术介绍
目前的三相UPS电源大多属于中大功率的大型在线式，在中小功率段具有电路复杂，成本高的缺陷；而中小功率的负载一般不需要很高的供电质量，反而需要有较好的可靠性和低的运行成本。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题，就是提供一种适合应用于中小功率负载的小型三相互动式UPS电源，其具有较高的可靠性及较低的运行成本。 为解决上述技术问题，本技术采取的技术方案如下小型三相互动式UPS电源，包括市电输入、滤波电路、切换电路、市电输入采样电路、市电输出采样电路、蓄电池组、电池采样电路、逆变器和控制模块，市电输入一路依次经滤波电路、切换电路后输出，市电输入另一路依次经市电输入采样电路、控制模块、逆变器后输出；市电输出采样电路接入控制模块；蓄电池组一路输入逆变器，蓄电池组另一路经电池采样电路后接入控制模块，所述控制模块根据市电输入采样电路、市电输出采样电路、电池采样电路的采样信号来控制切换电路接通或断开市电，并控制逆变器，使蓄电池组的直流电经逆变器逆变输出三相交流电后输出至负载，其特征在于所述控制模块包括控制单元以及分别与控制单元连接的A/D转换模块、频率捕捉模块、PWM模块和控制信号I/O 口，所述市电输入采样电路、市电输出米样电路、电池米样电路的输出端分别接入A/D转换模块的输入端,所述市电输入米样电路、市电输出采样电路还分别接入频率捕捉模块，所述PWM模块的输出端接至逆变器的驱动信号输入端，所述切换电路的控制端与控制信号I/O 口的相应端口相连；通过控制单元分析处理经A/D转换模块转换输入的市电各相输入、输出的电压和相位以及蓄电池组的电压，同时分析处理经频率捕捉模块捕捉输入的市电输入、输出频率；再由控制单元控制PWM模块输出逆变驱动信号驱动逆变器，将蓄电池组的直流电逆变输出三相交流电，并控制切换电路接通或断开市电。在上述基础上，本技术可作如下改进本技术所述UPS电源还包括用于检测逆变器温度的温度采样电路，温度采样电路的输出端接至A/D转换模块的相应输入端。本技术所述UPS电源还包括用于防止浪涌电流的软启动电路，该软启动电路连接于蓄电池组和逆变器之间，并具有软启动控制端，连接于控制信号I/o 口的相应端口上。本技术所述软启动电路包括第一继电器和电阻，所述第一继电器的一个常开触点串接在蓄电池组与逆变器之间的输出回路上，所述电阻并接于第一继电器的常开触点两端；所述第一继电器的控制端即为软启动控制端。本技术所述切换电路包括第二继电器，该第二继电器具有三个常开触点，各个常开触点分别串接于滤波电路和输出负载之间的各相相线上；所述第二继电器的控制端即为切换电路的控制端。本技术所述控制模块为具有所述控制单元、A/D转换模块、频率捕捉模块、PWM模块和控制信号I/o 口的单片机。本技术相比于现有技术的有益效果本技术通过继电器切换控制简单实现市电的接入和断开，并由控制模块接收各采样信号控制输出各驱动信号，具有简单的电路结构，同时由较高的可靠性及较低的运行成本。附图说明 图I是本技术UPS电源的连接示意框图；图2是本技术UPS电源的电路连接示意图；图3是本技术UPS电源中单片机的连接示意图。具体实施方式如图I所示的小型三相互动式UPS电源，包括市电输入、滤波电路、切换电路、市电输入采样电路、市电输出采样电路、蓄电池组、电池采样电路、逆变器和控制模块，市电输入一路依次经滤波电路、切换电路后输出，市电输入另一路依次经市电输入采样电路、控制模块、逆变器后输出；市电输出采样电路接入控制模块；蓄电池组一路输入逆变器，蓄电池组另一路经电池采样电路后接入控制模块，控制模块根据市电输入采样电路、市电输出采样电路、电池采样电路的采样信号来控制切换电路接通或断开市电，并控制逆变器，使蓄电池组的直流电经逆变器逆变输出三相交流电后输出至负载，其特征在于控制模块包括控制单元以及分别与控制单元连接的A/D转换模块、频率捕捉模块、PWM模块和控制信号I/O 口，市电输入采样电路、市电输出采样电路、电池采样电路的输出端分别接入A/D转换模块的输入端，市电输入采样电路、市电输出采样电路还分别接入频率捕捉模块，PWM模块的输出端接至逆变器的驱动信号输入端，切换电路的控制端与控制信号I/O 口的相应端口相连；通过控制单元分析处理经A/D转换模块转换输入的市电各相输入、输出的电压和相位以及蓄电池组的电压，同时分析处理经频率捕捉模块捕捉输入的市电输入、输出频率；再由控制单元控制PWM模块输出逆变驱动信号驱动逆变器，将蓄电池组的直流电逆变输出三相交流电，并控制切换电路接通或断开市电。市电输入通过滤波电路滤波后，通过切换电路供给输出，同时通过逆变器整流给蓄电池充电。当市电异常时，切换电路断开市电。蓄电池通过逆变器将电池能量逆变出交流电输出给负载。控制模块则是控制整机的运行，通过对市电输入、蓄电池组、充电和输出的电压和电流进行采样运算，控制切换电路和变换电路。同时，还可增加设置显示电路，受控制模块控制，用于显示市电输入、输出及蓄电池的状态。本实施例的UPS电源还包括用于检测逆变器温度的温度采样电路和用于防止浪涌电流的软启动电路，温度采样电路的输出端接至A/D转换模块的相应输入端，以提高UPS电源的可靠性。软启动电路连接于蓄电池组和逆变器之间，并具有软启动控制端，连接于控制信号I/O 口的相应端口上。具体是，软启动电路包括第一继电器和电阻，第一继电器的一个常开触点串接在蓄电池组与逆变器之间的输出回路上，电阻并接于第一继电器的常开触点两端；第一继电器的控制端即为软启动控制端。如图2所示，本实施例的切换电路包括第二继电器，该第二继电器具有三个常开触点，各个常开触点分别串接于滤波电路和输出负载之间的各相相线上；第二继电器的控制端即为切换电路的控制端。如图3所示，本实施例的控制模块为具有控制单元、A/D转换模块、频率捕捉模块、PWM模块和控制信号I/O 口的单片机。该单片机采用FREESCAL公司的MCU (MC9S08AW32)。此单片机是一款高度节能性处理器，总线频率达20MHz，最高运行速度达40MHz。具有丰富的片内资源，有32位内部FLASH存储器，内部时钟发生器，8个可编程定时器和PWM模块，有10位16通道的A/D转换器，有SCI、SPI、I2C等丰富的I/O 口，FQFP-G64的SMD封装，外围电路简单。A/D转换模块为16通道的A/D转换模块，实现对三相输入电压、三相输出电压、三相负载电流、电池电压、充电电流和逆变器温度信号的模数转换。·如图2所示的本实施例UPS电源，CN2为市电输入的A相相线接线端子，CN5为市电输入的B相相线接线端子，CN6为市电输入的C相相线接线端子，CN7为市电输入的中性线接线端子，CN9为安全保护接地线接线端子；K1为输入开关；滤波电路为输入EMI滤波器FLl ；RY2为第二继电器；T1为变换器转换变压器，C7、C8、C9为三相输出滤波电容器；CT3为A相输出电流采样互感器，CT2为B相输出电流采样互感器，CTl为C相输出电流采样互感器；CN1为交流输出的A相相线接线端子，CN3为交流输出的B相相线接线端子本文档来自技高网...

【技术保护点】
小型三相互动式UPS电源，包括市电输入、滤波电路、切换电路、市电输入采样电路、市电输出采样电路、蓄电池组、电池采样电路、逆变器和控制模块，市电输入一路依次经滤波电路、切换电路后输出，市电输入另一路依次经市电输入采样电路、控制模块、逆变器后输出；市电输出采样电路接入控制模块；蓄电池组一路输入逆变器，蓄电池组另一路经电池采样电路后接入控制模块，所述控制模块根据市电输入采样电路、市电输出采样电路、电池采样电路的采样信号来控制切换电路接通或断开市电，并控制逆变器，使蓄电池组的直流电经逆变器逆变输出三相交流电后输出至负载，其特征在于：所述控制模块包括控制单元以及分别与控制单元连接的A/D转换模块、频率捕捉模块、PWM模块和控制信号I/O口，所述市电输入采样电路、市电输出采样电路、电池采样电路的输出端分别接入A/D转换模块的输入端，所述市电输入采样电路、市电输出采样电路还分别接入频率捕捉模块，所述PWM模块的输出端接至逆变器的驱动信号输入端，所述切换电路的控制端与控制信号I/O口的相应端口相连；通过控制单元分析处理经A/D转换模块转换输入的市电各相输入、输出的电压和相位以及蓄电池组的电压，同时分析处理经频率捕捉模块捕捉输入的市电输入、输出频率；再由控制单元控制PWM模块输出逆变驱动信号驱动逆变器，将蓄电池组的直流电逆变输出三相交流电，并控制切换电路接通或断开市电。...

【技术特征摘要】
1.小型三相互动式UPS电源，包括市电输入、滤波电路、切换电路、市电输入采样电路、市电输出采样电路、蓄电池组、电池采样电路、逆变器和控制模块，市电输入一路依次经滤波电路、切换电路后输出，市电输入另一路依次经市电输入采样电路、控制模块、逆变器后输出；市电输出采样电路接入控制模块；蓄电池组一路输入逆变器，蓄电池组另一路经电池采样电路后接入控制模块，所述控制模块根据市电输入采样电路、市电输出采样电路、电池采样电路的采样信号来控制切换电路接通或断开市电，并控制逆变器，使蓄电池组的直流电经逆变器逆变输出三相交流电后输出至负载，其特征在于所述控制模块包括控制单元以及分别与控制单元连接的A/D转换模块、频率捕捉模块、PWM模块和控制信号I/O 口，所述市电输入采样电路、市电输出采样电路、电池采样电路的输出端分别接入A/D转换模块的输入端，所述市电输入采样电路、市电输出采样电路还分别接入频率捕捉模块，所述PWM模块的输出端接至逆变器的驱动信号输入端，所述切换电路的控制端与控制信号I/O 口的相应端口相连； 通过控制单元分析处理经A/D转换模块转换输入的市电各相输入、输出的电压和相位以及蓄电池组的电压，同时分析处理经频率捕捉模块捕捉输入的市电输入、输出频率；再由控制单元控制PWM模块输出逆变驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘世高，罗蜂，黄敏，
申请(专利权)人：佛山市柏克新能科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：