专利名称：一种交直流两用的高压直流电源系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源系统领域，尤其涉及一种交直流两用高压直流电源系统。
背景技术：
近年来，随着通信技术的IP化，IT设备得到了大量的应用，对于电源的安全及可 靠性要求越来越高，由于高压直流电源系统与传统的UPS相比在节能、可靠，投资、维护等 方面具有巨大优势，已经在通信机房中开始逐步替代传统的UPS供电。在高压直流电源系统取代传统的UPS供电的过程中，目前开发应用的高压直流电 源只能提供直流电源，带直流负载，不能提供交流电源，不能带交流负载。实际上，通信网络 或信息网络中大部分设备是直流负载，但也有小部分设备是只能使用交流电源的，如风扇、 小型变压器、CRT显示器、感性负载、具有输入频率检测启动的设备等。对于直流负载，可以 直接采用高压直流电源系统供电，但对于交流负载，用户就只好直接使用原市电进行供电。 这不仅大大限制了高压直流电源系统的应用范围，而且一旦市电停电，将导致交流负载不 能正常工作，从而导致网络部分瘫痪。高压直流电源系统只能提供直流供电、不能提供交流 供电这一缺点，不仅给整个后端用电系统带来了很大的风险性，而且给后备电源的改造带 来了很多的实际困难，同时也阻碍了高压直流电源取代UPS供电的步伐。
实用新型内容本实用新型就是针对上述问题提供了一种既能提供直流供电，同时又能提供交流 供电的高压直流电源系统。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案本实用新型主要包括交流配电 单元、整流模块、逆变器模块、监控模块、蓄电池组及直流配电单元。交流配电单元连接各整流模块的输入端，整流模块的输出端分三路，三路处于并 联状态，一路直接接直流配电单元，一路接逆变器模块的输入端，还有一路接蓄电池组。直流配电单元连接各直流负载，逆变器模块连接各交流负载；蓄电池组，用于交流输入单元停电时，向直流配电单元、逆变器模块提供电源，使 直流负载与交流负载能正常工作。整流模块，用于转化交流电为直流电，包括功率因数校正整流及直流/直流变换 双级电路。功率因数校正整流用于对输入交流电压整流成直流电压，同时将输入交流电源 校正为与输入电压波形相位一致，降低输入电流谐波和提高输入功率因数；直流/直流变 换电路为脉冲宽度调制型直流/直流变换电路。监控模块通过信号线与交流配电单元、整流模块、逆变器模块、蓄电池组及直流配 电单元连接，用于监控各单元运行状态、信号采集、运行设置、蓄电池组充放电、工程输出监 控、故障判断、故障报警等系统控制。高压直流电源系统直流输出标称电压为M0V、288V、300V、312V、360V或384V。高压直流电源系统交流逆变输出标称电压为220V。[0013]本实用新型的有益效果是1、本实用新型提供一种既能提供直流供电，同时又能提供交流供电的高压直流电 源系统。在提高系统可靠性的同时，用户不必更改原任何用电设备，避免重复投资，减少系 统的维护。2、相对于现有技术，本实用新型高压直流电源既能提供直流供电又能提供交流供 电，，保证用户在突然停电的情况下，所有通信或IT网络的用电设备能正常工作。
图1为本实用新型高压直流电源系统的结构框图；图2为本实用新型逆变模块结构框图。
具体实施方式
以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。参阅图1所示，本实用新型中，两路交流电源经过交流配电单元1自动切换成一路 总电源后，将交流电源连接到各个整流模块2，整流模块的输入输出端采用的是一体化可带 电插拔型插座，各整流模块通过内部的PFC功率因数校正电路整流和PWM型DC/DC变换双 级电路，将输入交流电源变换成稳定的高压直流电源，各整流模块的输出后汇总分三路，三 路处于并联状态，一路直接接直流配电单元5，一路接逆变器模块4的输入端，还有一路接 蓄电池组3。所述直流配电单元1连接各直流负载7，所述逆变器模块4输出连接各交流负 载8。监控模块6通过信号线与交流配电单元1、整流模块2、逆变器模块4、蓄电池组3及 直流配电单元5连接。下面结合图2，具体对逆变器模块4的结构及工作原理进行说明逆变器模块4包括交流输入单元9、直流输入单元10、直流滤波单元11、逆变单元 12、切换单元13、交流滤波单元14、交流输出单元15。交流输入单元9 一端接市电，一端接切换单元13。直流输入单元10接蓄电池组 3，经直流滤波单元11、逆变单元12连接到切换单元13。交流输入单元9与直流输入单元 10呈并联状态，经切换单元13汇合后，再经交流滤波单元14连接到交流输出单元15。其 中，逆变单元(1 与切换单元(1 的控制端均与监控模块6的控制输出端相连。当监控模块6检测到市电正常时，控制切换单元13接通交流输入单元9，交流电经 切换单元13、交流滤波单元14、交流输出电路15直接向交流负载8供电。当监控模块6检 测到市电停电时，控制切换单元13接通直流输入电路10，并控制逆变单元12立即工作，同 时断开交流输入电路9。蓄电池组3向直流输入单元9输入直流电，直流电经过直流滤波单 元11滤波后，将直流电源的杂讯滤除，得到平稳的直流、送入逆变单元12。逆变单元12采用SPWM脉宽调制技术，独特的非线性控制电路，先进的DC-AC电气 隔离技术，将直流电源转换为正弦交流电源后，连接到切换单元13，再经交流滤波单元14 滤除输出的交流谐波和干扰，使输出更加平稳。交流滤波后的交流电通过交流输出单元15 向交流负载8供电。逆变器模块4采用智能化微电脑控制技术，控制逆变器电源跟随基准市电，并与其保持相同的相位和频率，自动调节，并使电源在规定的范围内，按照设定的保护值运行和 保护。 逆变器模块4可根据负载的大小，可以多个并联的方式进行扩容。并通过通信接 口与高压直流电源系统的监控模块6通讯，随时可监测其数据及工作状态。
权利要求1.一种交直流两用的高压直流电源系统，包括交流配电单元(1)、整流模块O)、逆变 器模块G)、监控模块(6)、蓄电池组C3)及直流配电单元(5)，其特征在于交流配电单元 (1)连接整流模块O)，整流模块( 通过并联分别连接直流配电单元(5)、逆变器模块(4) 和蓄电池组(3)，直流配电单元( 连接若干个直流负载(7)，逆变器模块(4)连接若干个 交流负载(8)，监控模块(6)与交流配电单元(1)、整流模块O)、逆变器模块G)、蓄电池组 ⑶及直流配电单元(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种交直流两用的高压直流电源系统，其特征在于所述的 逆变模块(4)中的逆变单元(1 与切换单元(1 的控制端均与监控模块(6)的控制输出 端相连。
3.根据权利要求1所述的一种交直流两用的高压直流电源系统，其特征在于所述的 逆变器模块(4)可根据负载的大小，采取多个并联的方式进行扩容。
4.根据权利要求1所述的一种交直流两用的高压直流电源系统，其特征在于所述的 逆变器模块(4)可通过通信接口与高压直流电源系统的监控模块(6)通讯，随时可监测其 数据及工作状态。
专利摘要本实用新型公开了一种交直流两用高压直流电源系统。本实用新型的目的在于提供一种既能提供直流供电，同时又能提供交流供电的高压直流电源系统。本实用新型包括交流配电单元、整流模块、逆变器模块、监控模块、蓄电池组及直流配电单元。交流配电单元连接各整流模块、各整流模块分别连接直流配电单元、逆变器模块、蓄电池组。直流配电单元连接各直流负载，逆变器模块连接各交流负载，监控模块与交流配电单元、整流模块、逆变器模块、蓄电池组及直流配电单元相连接。
文档编号H02J13/00GK201839195SQ201020592979
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者孔庆海, 杨水根, 王怀忠, 黎福根 申请人:湖南丰日电源电气股份有限公司