Ups电源多静态组合实现多类负载供电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，属于多静态转换的交直流混合负载的供电技术领域。
【背景技术】
[0002]静态转换开关主要用于两路电源供电切换，为电源二选一自动切换系统。目前UPS电源系统内只有交流静态转换开关，一般采用两只交流接触器加一套双向可控硅(单静态)或者采用两套双向可控硅实现(双静态)，实现逆变器输出与备用交流电源之间的切换。当逆变器输出的电源处于正常的电压范围内，负载一直连接于逆变电源。在逆变电源发生故障时，静态转换开关将其自动切换到备用交流电源供电，逆变电源恢复正常后，静态转换开关将其自动切换到逆变电源供电。其最终输出为交流电源。
[0003]静态转换技术用于在两个独立的AC电源之间转换供电，能提供快速负载转换(一般为1/4周期)，保证精密的电子设备不间断工作。UPS电源系统中，目前采用双静态电路的切换时间同相时可小于0.4ms，单静态电路的切换时间同相时可小于4ms。但是目前的UPS电源系统尚没有应用直流静态切换开关并将其与交流静态切换开关协同使用的先例。缺点
(I):UPS电源系统只能给交流负载供电，UPS电源系统内的直流可控电源不能给直流负载提供电源，直流负载只能采用其它直流电源提供电源。
[0004]现在的UPS电源系统的直流负载或充电器与电池系统直接连接，以实现UPS对电池系统的实时充放电。缺点(2):只能采用恒流均充阶段、恒压均充阶段、涓流浮充三段式充电方式，电池系统充满后一直处于浮充电状态，无法与充电器可控断开，不利于电池系统的自主管理维护，导致电池系统极板易被硫化，电池系统的容量减少，寿命期短。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有UPS电源负载供电系统存在的上述缺陷，提出了 UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，实现了直流静态切换开关与交流静态切换开关协同使用，以及实现电池系统的自主管理维护，延长了使用寿命。
[0006]本发明是采用以下的技术方案实现的:一种UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，包括主交流回路、备用交流回路和电池回路，主交流回路包括依次相连的主交流工作电源、整流器、逆变器和静态开关II，主交流回路通过静态开关II与交流负载相连，备用交流回路与主交流回路相并联，备用交流回路通过静态开关I与交流负载相连，电池回路包括电池系统，电池回路接入主交流回路，电池回路还包括静态开关III，电池系统通过静态开关III 一端接入主交流回路，电池系统另一端与直流负载相连。
[0007]进一步的，电池系统通过静态开关III接入主交流回路的整流器和逆变器之间。
[0008]进一步的，主交流工作电源通过静态开关III为直流负载提供直流电。
[0009]进一步的，电池系统通过静态开关III为交流负载提供交流电。
[0010]进一步的，直流负载中的直流电通过静态开关II和静态开关III协调控制。
[0011]进一步的，交流负载的交流电通过静态开关1、静态开关II和静态开关III协调控制。
[0012]进一步的，电池系统的电池维护过程包括恒流均充阶段、恒压均充阶段、涓流浮充阶段、休眠静置阶段、可控放电阶段。
[0013]本发明的有益效果是:
[0014](I)本发明实现了 UPS电源系统通过交流静态系统给交流负载供电，也能通过直流静态系统给直流负载供电；充分利用UPS电源系统整流器，节约了直流电源的额外投资；
[0015](2)本发明实现了 UPS内部的整流器或充电器与电池系统通过直流静态切换开关可控连接，将电池系统的维护过程分成了恒流均充阶段、恒压均充阶段、涓流浮充阶段、休眠静置阶段、可控放电阶段的五段式电池维护过程(ABM方式)，延长了电池系统的使用寿命O
【附图说明】
[0016]图1是本发明的电气示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0018]如图1所示，本发明所述的一种UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，包括主交流回路、备用交流回路和电池回路，主交流回路通过依次相连的主交流工作电源、整流器、逆变器和静态开关II与交流负载相连，备用交流回路与主交流回路相并联，备用交流回路通过静态开关I与交流负载相连，电池回路包括电池系统，电池回路接入主交流回路，电池回路还包括静态开关III，电池系统通过静态开关III一端接入主交流回路，电池系统另一端与直流负载相连。
[0019]电池系统通过静态开关III接入主交流回路的整流器和逆变器之间；主交流工作电源通过静态开关III为直流负载提供直流电；电池系统通过静态开关III为交流负载提供交流电；直流负载中的直流电通过静态开关II和静态开关III协调控制；交流负载的交流电通过静态开关1、静态开关II和静态开关III协调控制；电池系统的电池维护过程包括恒流均充阶段、恒压均充阶段、涓流浮充阶段、休眠静置阶段、可控放电阶段。
[0020]如图1所示，本发明的技术是在UPS电源系统的现有交流静态切换开关的基础上添加了直流静态开关，并与交流静态开关协同动作。具体方案是在UPS电源系统的直流负载与电池系统之间增加了一个直流静态切换开关，其与UPS电源系统的交流静态开关协调动作，整合后输出的稳定直流电源可用于对直流负载的供电，也可以把直流负载与电池系统可控断开，使电池系统实现5段式维护过程的休眠过程，延长电池系统的寿命。
[0021]本发明在传统UPS电源系统内添加了静态开关III，其输入分别连接UPS电源系统的直流负载、电池系统，其输出可以直接连接直流负载；通过与静态开关II的协调控制，可为直流负载提供稳定不间断的直流电源。
[0022]本发明在传统UPS电源系统内添加了静态开关III，UPS电源系统的直流负载(或充电器)与电池系统之间实现可控互联。
[0023]本发明实现了 UPS电源系统通过交流静态系统给交流负载供电，也能通过直流静态系统给直流负载供电；充分利用UPS电源系统整流器，节约了直流电源的额外投资；实现了 UPS对电池系统的维护过程分成了恒流均充阶段、恒压均充阶段、涓流浮充阶段、休眠静置阶段、可控放电阶段的五段式电池维护过程，延长了电池系统的使用寿命。
[0024]当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。
【主权项】
1.一种UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，包括主交流回路、备用交流回路和电池回路，主交流回路包括依次相连的主交流工作电源、整流器、逆变器和静态开关II，主交流回路通过静态开关II与交流负载相连，备用交流回路与主交流回路相并联，备用交流回路通过静态开关I与交流负载相连，电池回路包括电池系统，电池回路接入主交流回路，其特征在于:电池回路还包括静态开关III，电池系统通过静态开关III一端接入主交流回路，电池系统另一端与直流负载相连。2.根据权利要求1所述的UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，其特征在于:电池系统通过静态开关III接入主交流回路的整流器和逆变器之间。3.根据权利要求1所述的UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，其特征在于:主交流工作电源通过静态开关III为直流负载提供直流电。4.根据权利要求1或2所述的UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，其特征在于:电池系统通过静态开关III为交流负载提供交流电。5.根据权利要求1所述的UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，其特征在于:直流负载中的直流电通过静态开关II和静态开关III协调控制。6.根据权利要求1所述的UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，其特征在于:交流负载的交流电通过静态开关1、静态开关II和静态开关III协调控制。7.根据权利要求4所述的UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，其特征在于:电池系统的电池维护过程包括恒流均充阶段、恒压均充阶段、涓流浮充阶段、休眠静置阶段、可控放电阶段。
【专利摘要】本发明涉及UPS电源多静态组合实现多类负载供电系统，属于多静态转换的交直流混合负载的供电技术领域。本发明主要解决直流静态切换开关与交流静态切换开关不能协同工作、电池系统极板易被硫化的问题。本发明包括主交流回路、备用交流回路和电池回路，主交流回路包括依次相连的主交流工作电源、整流器、逆变器和静态开关Ⅱ，主交流回路与交流负载相连，备用交流回路与主交流回路相并联，备用交流回路通过静态开关Ⅰ与交流负载相连，电池回路包括电池系统，电池回路接入主交流回路，电池回路还包括静态开关Ⅲ，并与交流静态开关协同动作。本发明充分利用UPS电源系统整流器，节约了直流电源的额外投资，延长了电池系统的使用寿命。
【IPC分类】H02J7/00, H02J9/06
【公开号】CN105048624
【申请号】CN201510520523
【发明人】王照忠
【申请人】青岛艾迪森科技有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月24日