专利名称：共用电池电路及不间断电源系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及不间断电源系统，更具体地说，涉及一种共用电池电路及不间断电源系统。
背景技术：
不间断电源系统(uninterruptible power system, UPS)是能够为重要设备提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。UPS中的直流供电部分(电池组)在市电正常供电时处于充电状态。一旦市电中断，直流供电部分立即将储存的直流电输出给负载， 保持对负载供电的连续性。在为电机(例如电梯)供电的UPS设备中，为了提高容量和可靠性，通常具有多个并联使用的不间断电源(或逆变电源)。对于UPS设备中作为直流供电部分的蓄电池，可以为每一个不间断电源分别配备一个，也可以多个不间断电源共用一组蓄电池。而多个不间断电源共用一组蓄电池的方案为蓄电池的管理和维护带来的很大方便。如图1所示，是现有共用蓄电池方案的电路示意图(该图仅示出两个不间断电源共用一个蓄电池组的示例，图中省略了开关)。在该示例中，将两台不间断电源11、12的直流母线14、15直接连接在一起(如图1，电路中省略了开关)，即两个不间断电源11、12的直流母线直接连接，并同时连接到一个蓄电池13的正极。上述的不间断电源11、12也可以是逆变电源。上述方式虽然可以实现蓄电池共用，但这也将原本独立的两个系统连在了一起。 当一个不间断电源发生故障时，它的母线被拉低，由于直流母线连在一起，另外一台不间断电源的直流母线通过故障点放电，其电压同样也被拉低，从而导致第二个不间断电源也掉电，失去了不间断电源并联原有的冗余功能。UPS电源设备的可靠性大大降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述共用蓄电池时由于多个逆变电源或不间断电源的直流母线直接相连从而造成可靠性不高的问题，提供一种共用电池电路及不间断电源系统。本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种共用电池电路，包括蓄电池及至少两个逆变电源或不间断电源，所述至少两个逆变电源或不间断电源的直流母线的正极分别经由一个单向导通单元连接到蓄电池的正极，所述直流母线的负极分别连接到蓄电池的负极，所述单向导通单元从蓄电池的正极至逆变电源或不间断电源的正极单向导通。在本发明所述的共用电池电路中，还包括至少两个分别与单向导通单元并联的单向可控开关，所述单向可控开关在正常状态下断开并在逆变电源或不间断电源对蓄电池充电时闭合，所述单向可控开关在闭合时由逆变电源或不间断电源的直流母线正极向蓄电池的正极单向导通。在本发明所述的共用电池电路中，所述单向导通单元为二极管，所述单向可控开关为晶闸管。在本发明所述的共用电池电路中，每一所述逆变电源或不间断电源直流母线的正极与蓄电池的正极之间还串接有一个保险单元，所述保险单元在过流超过预定时间时断开。在本发明所述的共用电池电路中，所述保险单元为保险丝。本发明还提供一种不间断电源系统，包括蓄电池及至少两个逆变电源或不间断电源，所述至少两个逆变电源或不间断电源的直流母线的正极分别经由一个单向导通单元连接到蓄电池的正极，所述直流母线的负极分别连接到蓄电池的负极，所述单向导通单元从蓄电池的正极至逆变电源或不间断电源的正极单向导通。在本发明所述的不间断电源系统中，还包括至少两个分别与单向导通单元并联的单向可控开关，所述单向可控开关在正常状态下断开并在逆变电源或不间断电源对蓄电池充电时闭合，所述单向可控开关在闭合时由逆变电源或不间断电源的直流母线正极向蓄电池的正极单向导通。在本发明所述的不间断电源系统中，所述单向导通单元为二极管，所述单向可控开关为晶闸管。在本发明所述的不间断电源系统中，每一所述逆变电源或不间断电源直流母线的正极与蓄电池的正极之间还串接有一个保险单元，所述保险单元在过流超过预定时间时断开。在本发明所述的不间断电源系统中，所述保险单元为保险丝。本发明的电池共用电路及不间断电源系统，通过在每一逆变电源或不间断电源的直流母线与蓄电池之间增加从蓄电池正极向直流母线正极单向导通的单向导通单元，使得多个逆变电源或不间断电源的直流母线之间不再直接连接，避免了某一逆变电源或不间断电源故障而导致所有逆变电源或不间断电源掉电的情况。本发明可显著提高不间断电源系统的可靠性。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是现有不间断电源系统中共用电池电路的示意图；图2是本发明共用电池电路的实施例的示意图；图3是本发明共用电池电路的另一实施例的示意图。
具体实施例方式本发明通过在不间断电源系统的每一不间断电源或逆变电源的直流母线与蓄电池之间增加从蓄电池正极向直流母线正极单向导通的单向导通单元，使得多个不间断电源或逆变电源的直流母线之间不再直接连接，避免了某一不间断电源或逆变电源故障而导致所有不间断电源或逆变电源掉电的情况。如图2所示，是本发明共用电池电路的实施例的示意图(该图中省略了开关)。在本实施例中，该电路包括蓄电池23、第一不间断电源21及第二不间断电源22，其中第一不间断电源21的直流母线M的正极经由第一单向导通单元连接到蓄电池23的正极，第二不间断电源22的直流母线25的正极经由第二单向导通单元连接到蓄电池23的正极，而直流母线M、25的负极则分别直接连接到蓄电池23的负极，上述第一、第二单向导通单元分别从蓄电池23的正极至第一不间断电源21或第二不间断电源22的正极单向导通。由于不间断电源与蓄电池间设有单向导通单元，因此假设第一不间断电源21发生故障，蓄电池23经由第一单向导通单元对故障点放电，而由于与第二不间断电源22相连的第二单向导通单元阻断，第二不间断电源22电流不会流向第一不间断电源21的故障点， 使其直流母线25不会被故障拉低。短时间内第二不间断电源22可以靠自身直流母线25 的电容能量维持工作。当然，在实际使用中，上述共用电池电路可以包括两个以上的不间断电源，这些不间断电源共用一个蓄电池23。在本实施例中，第一单向导通单元和第二单向导通单元分别为二极管Dl、D2。当然，在实际使用中，也可采用其他具有单向导通功能的电子元件或电路。在第一不间断电源21的直流母线的正极与蓄电池23的正极之间还串接有一个第一保险单元，在第二不间断电源22的直流母线的正极与蓄电池23的正极之间还串接有一个第二保险单元，上述第一保险单元和第二保险单元在过流超过预定时间时断开。这样，假设第一不间断电源21发生故障，蓄电池23通过第一保险单元及第一单向导通单元对故障点放电。由于第二单向导通单元的阻断，第二不间断电源22的电流不会流向第一不间断电源21的故障点，且短时间内第二不间断电源22可以靠自身直流母线25的电容能量维持工作。当蓄电池23放电电流流过第一保险单元达到预定时间后断开，故障从系统切除，蓄电池23可以正常对第二不间断电源22供电。整个故障过程中，第二不间断电源22的正常工作不受影响。在本实施例中，上述第一保险单元和第二保险单元分别采用保险丝F1F2。为了实现对蓄电池23的充电控制，还可在上述电路中增加单向可控开关。具体地，该电路可包括分别与第一单向导通单元和第二单向导通单元并联的第一单向可控开关 Sl和第二单向可控开关S2。上述第一单向可控开关Sl和第二单向可控开关S2在正常状态下断开，并在不间断电源对蓄电池23充电时闭合。第一单向可控开关Sl和第二单向可控开关S2在闭合时由不间断电源的直流母线正极向蓄电池的正极单向导通。在本实施例中，可通过第一单向可控开关Sl和第二单向可控开关S2分别控制第一不间断电源21和第二不间断电源22对蓄电池23进行充电。例如，在使用第一不间断电源21对蓄电池23进行充电式，控制第一单向可控开关Sl闭合，此时第一不间断电源21的直流母线M对蓄电池进行充电。如果第一不间断电源21的充电过程中，如果其它不间断电源故障，则第一不间断电源21有可能掉电。但相比原来的并联电源电路一旦一台不间断电源发生故障，则其他全部不间断电源都会掉电。而通过本发明电路，即使发生最差情况下，最多也只会使额外一台不间断电源(即正在充电的不间断电源)掉电。整个电源系统的可靠性得到了提高。在本实施例中，上述的第一可控开关Sl和第二可控开关S2分别为晶闸管。如图3所示，是本发明共用电池电路另一实施例的示意图(该图中省略了开关)。 与上一实施例不同的是，本实施例应用于逆变电源并联使用的情况，即蓄电池组33为逆变电源31、32供电，或逆变电源31、32代替上述的不间断电源21、22为蓄电池33充电。
本发明还提供了一种包含上述共用电池电路的不间断电源系统。该采用上述共用电池电路的不间断电源系统，具有较高的可靠性。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种共用电池电路，其特征在于，包括蓄电池及至少两个逆变电源或不间断电源，所述至少两个逆变电源或不间断电源的直流母线的正极分别经由一个单向导通单元连接到蓄电池的正极，所述直流母线的负极分别连接到蓄电池的负极，所述单向导通单元从蓄电池的正极至逆变电源或不间断电源的正极单向导通。
2.根据权利要求1所述的共用电池电路，其特征在于，还包括至少两个分别与单向导通单元并联的单向可控开关，所述单向可控开关在正常状态下断开并在逆变电源或不间断电源对蓄电池充电时闭合，所述单向可控开关在闭合时由逆变电源或不间断电源的直流母线正极向蓄电池的正极单向导通。
3.根据权利要求2所述的共用电池电路，其特征在于，所述单向导通单元为二极管，所述单向可控开关为晶闸管。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的共用电池电路，其特征在于，每一所述逆变电源或不间断电源直流母线的正极与蓄电池的正极之间还串接有一个保险单元，所述保险单元在过流超过预定时间时断开。
5.根据权利要求4所述的共用电池电路，其特征在于，所述保险单元为保险丝。
6.一种不间断电源系统，其特征在于，包括蓄电池及至少两个逆变电源或不间断电源， 所述至少两个逆变电源或不间断电源的直流母线的正极分别经由一个单向导通单元连接到蓄电池的正极，所述直流母线的负极分别连接到蓄电池的负极，所述单向导通单元从蓄电池的正极至逆变电源或不间断电源的正极单向导通。
7.根据权利要求6所述的不间断电源系统，其特征在于，还包括至少两个分别与单向导通单元并联的单向可控开关，所述单向可控开关在正常状态下断开并在逆变电源或不间断电源对蓄电池充电时闭合，所述单向可控开关在闭合时由逆变电源或不间断电源的直流母线正极向蓄电池的正极单向导通。
8.根据权利要求7所述的不间断电源系统，其特征在于，所述单向导通单元为二极管， 所述单向可控开关为晶闸管。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的不间断电源系统，其特征在于，每一所述逆变电源或不间断电源直流母线的正极与蓄电池的正极之间还串接有一个保险单元，所述保险单元在过流超过预定时间时断开。
10.根据权利要求9所述的不间断电源系统，其特征在于，所述保险单元为保险丝。
全文摘要
本发明涉及一种共用电池电路，包括蓄电池及至少两个逆变电源或不间断电源，所述至少两个逆变电源或不间断电源的直流母线的正极分别经由一个单向导通单元连接到蓄电池的正极，所述直流母线的负极分别连接到蓄电池的负极，所述单向导通单元从蓄电池的正极至逆变电源或不间断电源的正极单向导通。本发明还提供了一种包含上述共用电池电路的不间断电源系统。本发明通过在每一逆变电源或不间断电源的直流母线与蓄电池之间增加从蓄电池正极向直流母线正极单向导通的单向导通单元，使得多个逆变电源或不间断电源的直流母线之间不再直接连接，避免了某一逆变电源故障而导致所有逆变电源或不间断电源掉电的情况。
文档编号H02J7/34GK102280922SQ201010197880
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者刘玉伟, 柏子平 申请人:深圳市汇川技术股份有限公司