专利名称：一种采用钒电池的大容量ups电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种不间断储能电源，具体地说，涉及ー种采用钒电池的大容量UPS电源。
背景技术：
UPS是ー种含有储能装置，以双向逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源。当市电正常吋，UPS将市电整流向机内电池充电或同时稳压、稳频后供负载使用；当市电中断时(异常时)，UPS立即在4-10毫秒内或“零”中断时间内将蓄电池的电源通过逆变转换的方式向负载继续供应电力，使负载维持正常的工作，以便保存资料并保护负载的软 硬件不受损坏。从原理上来说，UPS是ー种集数字和模拟电路、电カ电子器件、免维护贮能装置于一体的设备；从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时，有效地净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给不能突然断电或需要用电的设备供电，使你能有充裕的时间应付；从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而増加。UPS使用非常广泛，但其容量増大受到储能元件限制1)采用免维护铅酸电池；由于它容量小，一般不易达到200Ah，大容量储能需串接大量同类电池。容量再大时，易爆炸，且I 2年需更换，其次是铅酸电池生产，使用和报废后都有污染；2)锂电池，性能远优于铅酸电池，但是价格昂贵，不易实现大容量。
发明内容本实用新型的目的是提供ー种采用钒电池的大容量UPS电源，该UPS电源采用钒电池为储能装置，可提供大容量电源输出；通过双向逆变器在市电突然中断时给用电设施继续供电，并可以在市电正常时向钒电池充电。为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现ー种采用钒电池的大容量UPS电源，由钒电池和双向逆变器构成，钒电池与双向逆变器连接，所述的双向逆变器用于将直流电变成正弦交流电输出给负载，或将电网输入的交流电变成直流电后储存至钒电池。所述的双向逆变器由逆变单元、滤波单元、控制系统组成，钒电池输出直流电给逆变单元，逆变单元将直流电逆变成交流电，再经滤波单元滤波后将正弦交流电输出。所述的双向逆变器控制系统由DSP数字信号处理器、信号调理单元、A/D转换单元、电平转换单元组成。逆变器输出端设有LC滤波单元，LC滤波单元输出端设有传感器，传感器连接信号调理单元；信号调理单元、A/D转换单元、电平转换单元依次相连接，电平转换单元输出端与DSP数字信号处理器连接；逆变器输入侧也设有传感器、信号调理单元、A/D转换单元及电平转换单元依次相连接，逆变器输入侧电平转换单元输出端与DSP数字信号处理器相连接。所述的DSP数字信号处理器连接欠压/过流保护装置、IXD显示和键盘控制単元。[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是I)采用钒电池作为UPS的储能装置，可实现电能的大容量储备和输出，电能储备可达丽级；2)综合成本低，节能环保，使用寿命长；3)采用钒电池作为UPS的储能装置，可用于需要大容量电能的场合，如国防、安全部门、电カ调控、应急供电等。
图I是采用钒电池的大容量UPS电源的结构示意图； 图2是双向逆变器的结构框图；图3是双向逆变器的电路结构图；图4是逆变器控制系统结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进ー步详细描述。见图I、图2、图3，ー种采用钒电池的大容量UPS电源，由钒电池和双向逆变器构成，钒电池与双向逆变器连接，所述的双向逆变器的作用是将直流电变成正弦交流电输出给负载，或将输入的交流电变成直流电后储存至钒电池。双向逆变器由逆变单元、滤波单元、控制系统组成，钒电池输出直流电给逆变单元，逆变单元将直流电逆变成交流电，再经滤波单元滤波后将正弦交流电输出。 大容量钒电池通过逆变单元将钒电池中的电能转换成三相交流电，再经过滤波单元滤波后，即可得到供给用户使用的三相正弦交流电。逆变控制系统设有通讯接ロ，可将系统充、放电信息远传给监控系统。见图4，逆变器控制系统采用以DSP数字信号处理器为核心的处理系统，主要包括以下四个4个单元DDSP数字信号处理器是整个控制系统的核心器件；2)模拟输入信号处理包括滤波、电压、电流信号调理、逻辑电平转换等；3)多通道模数转换A/D转换电路；4)键盘控制，IXD显示。原始输入信号通过滤波处理后得到的电压、电流信号经过适当变换，使之与模数转换器A/D的输入范围一致。这些模拟量经过预处理和A/D转换后，被送入DSP数字处理器。DSP数字处理器将采集到的信号通过数值计算、逻辑处理，输出PWM控制信号。本实施例DSP数字处理器采用TI公司的TMS320F28335，该芯片为32位浮点型高性能DSP，控制功能強大。此外，该系统还可以根据测量到的输入信号判断是否发生欠压/过压或者过电流等故障。键盘控制可以设置、修改參数；所测量參数由小型液晶显示器LCD显示，根据需要，这些參数也可以由通讯接ロ传输到微机，以便进行数据存储和进ー步的分析。该UPS电源采用钒电池为储能装置，可提供大容量电源输出；通过双向逆变器在市电突然中断时给用电设施供电，并可以在市电正常时向钒电池充电。
权利要求1.一种米用I凡电池的大容量UPS电源,其特征在于，由I凡电池和双向逆变器构成,I凡电池与双向逆变器连接，所述的双向逆变器用于将钒电池的直流电变成交流电输出给负载，或将电网输入的交流电变成直流电后储存至钒电池中。
2.根据权利要求I所述的一种采用钒电池的大容量UPS电源，其特征在于，所述的双向逆变器由逆变单元、滤波单元和控制系统组成，钒电池输出直流电给逆变单元，逆变单元将直流电逆变成交流电，再经滤波单元滤波后得到正弦交流电输出。
3.根据权利要求I或2所述的一种采用钒电池的大容量UPS电源，其特征在于，所述的双向逆变器控制系统由DSP数字信号处理器、信号调理单元、A/D转换单元、电平转换单元组成；逆变器输出端设有LC滤波单元，LC滤波单元输出端设有传感器，传感器连接信号调理单元；信号调理单元、A/D转换单元、电平转换单元依次相连接，电平转换单元输出端与DSP数字信号处理器连接；逆变器输入侧也设有传感器、信号调理单元、A/D转换单元及电平转换单元依次相连接，逆变器输入侧电平转换单元输出端与DSP数字信号处理器相连接。
4.根据权利要求3所述的一种采用钒电池的大容量UPS电源，其特征在于，所述的DSP数字信号处理器连接欠压/过流保护装置、LCD显示和键盘控制单元。
专利摘要本实用新型涉及一种采用钒电池的大容量UPS电源，由钒电池和双向逆变器构成，钒电池与双向逆变器连接，所述的双向逆变器用于将直流电变成交流电输出给负载，或将电网输入的交流电变成直流电后储存至钒电池。所述的双向逆变器由逆变单元、滤波单元、控制系统组成，钒电池输出直流电给逆变单元，逆变单元将直流电逆变成交流电，再经滤波单元滤波后将正弦交流电输出。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是该UPS电源采用钒电池为储能装置，可提供大容量电源输出；通过双向逆变器在市电突然中断时给用电设施供电，并可以在市电正常时向钒电池充电。
文档编号H02J7/00GK202405817SQ20112053040
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者孔二虎, 李战宝, 王兆卓, 王文举, 王春岩 申请人:辽宁荣信光伏技术有限公司