一种双输入智能供电的不间断电源系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种双输入智能供电的不间断电源系统，包括电源输入控制单元和UPS单元，所述电源输入控制单元包括第一输入模块、第二输入模块、输入切换模块以及市电检测模块。本发明通过市电检测模块实时检测第二电源的工作状态，智能的调整或切换UPS单元的输入端的供电电源，在两路交流电源均正常工作时，控制主工作电源为负载进行供电，当主工作电源损坏或无法正常工作时，备工作电源能够实现接替供电，实现主备轮流供电和主工作电源优先供电的功能，减小了负载断电的可能性，节省了用电成本，提高负载设备供电的可靠性。
【专利说明】—种双输入智能供电的不间断电源系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及不间断电源的【技术领域】，尤其涉及一种双输入智能供电的不间断电源系统。
【背景技术】
[0002]UPS (Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply,不间断电源)，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。
[0003]随着用户对负载供电可靠性的不断提高，于是提出了使用市电和发电机发的交流电分别接入ATS (Automatic transfer switching equipment,自动转换开关电器)的输入上，再把ATS的输出接到不间断电源的输入供电端，这样的使用方法增加了用户安装成本和安装空间，ATS的接触器容易受输入工作电压影响，可能导致后端负载断电，且不能同不间断电源进行通信。
[0004]当市电停电时，ATS发出开启发电机的干接点信号，不间断电源的蓄电池一直处于饱和状态，蓄电池只有在没有市电和发电机故障的情况下才会通过逆变器给负载供电，发电机启动运行正常后，如果市电一直停电，则发电机一直给不间断电源(UPS)供电,蓄电池没有起到后备的作用，发电机长时间运行，运行时产生噪音会影响附近居民的生活、排出的废气会污染环境，该供电系统不节能，此外，ATS转换开关的接触器还容易受输入工作电压影响，可能导致后端负载断电。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种双输入智能供电的不间断电源系统，来解决以上技术问题。
[0006]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]—种双输入智能供电的不间断电源系统，包括:1、一种双输入智能供电的不间断电源系统，其特征在于，包括电源输入控制单元和UPS单元；
[0008]所述电源输入控制单兀包括第一输入模块、第二输入模块、输入切换模块以及市电检测模块；
[0009]所述市电检测模块的输入端连接所述第二输入模块的输入端，所述市电检测模块的输出端连接所述输入切换模块的第二输入端，所述第一输入模块的输入端连接所述输入切换模块的第一输入端，所述输入切换模块的第一输出端连接所述第一输入模块的控制端，所述输入切换模块的第二输出端连接所述第二输入模块的控制端，所述第一输入模块的输出端和所述第二输入模块的输出端分别连接所述UPS单元的输入端；[0010]工作时,所述第一输入模块的输入端和所述第二输入模块的输入端分别连接第一电源和第二电源；当所述市电检测模块检测到第二电源工作正常时，所述输入切换模块的第二输出端发出开关闭合信号，使所述第二输入模块的输入端和输出端接通，由第二电源为所述UPS单元提供输入电源；当所述市电检测模块检测到第二电源工作异常或不工作时，所述输入切换模块的第一输出端发出开关闭合信号，使所述第一输入模块的输入端和输出端接通，由第一电源为所述UPS单元提供输入电源。
[0011]优选的，所述不间断电源系统还包括系统控制模块和辅助电源，所述辅助电源用于提供所述系统控制模块的工作电源和+VCC电源；
[0012]所述输入切换模块包括输入模式选择开关，所述输入模式选择开关包括开关控制部、第一动触点、第一常开触点和第一常闭触点；
[0013]所述系统控制模块的电源输入端连接所述辅助电源，所述系统控制模块的开启电平输出端连接所述第一动触点，用于提供开启电平信号，所述第一常开触点连接所述第一输入模块的控制端，所述第一常闭触点连接所述第二输入模块的控制端，所述开关控制部的一端连接所述市电检测模块的输出端，所述开关控制部的另一端接+VCC电源；
[0014]工作时，当所述市电检测模块检测到第二电源工作正常时，所述开关控制部得电，控制所述第一动触点与所述第一常闭触点接通，所述第二输入模块的控制端接收到所述开启电平信号，使所述第二输入模块的输入端和输出端导通；否则，控制所述第一动触点与所述第一常开触点接通，使所述第一输入模块的输入端和输出端导通。
[0015]优选的，所述UPS单元包括UPS电池模块；所述输入切换模块还包括干接点模块；所述电源输入控制单元和第一电源之间还连接有第一电源控制开关；
[0016]所述输入模式选择开关还包括第二动触点、第二常开触点和第二常闭触点；所述第一电源控制开关包括开启端、关闭端以及公共端；
[0017]所述第二动触点连接所述公共端，所述第二常开触点连接所述干接点模块的第二引脚，所述第二常闭触点连接所述关闭端以及所述干接点模块的第一引脚，所述开启端连接所述干接点模块的第三引脚；
[0018]所述系统控制模块的电量信息输入端连接所述UPS电池模块，用于获取所述UPS电池模块的电量信息，所述系统控制模块的干接点信号输出端连接所述干接点模块的控制端，用于根据电量信息提供干接点控制信号，控制所述干接点模块的第二引脚和第三引脚短接/断开；
[0019]工作时，若所述干接点模块的第二引脚和第三引脚短接，当所述第二动触点与所述第二常开触点短接时，所述开启端和所述公共端短接，第一电源控制开关闭合，第一电源和所述电源输入控制单元接通；若所述干接点模块的第二引脚和第三引脚断开或不短接，所述开启端和所述公共端不短接，第一电源和所述电源输入控制单元断开连接。
[0020]优选的,所述第一输入模块包括第一电源输入控制电路，所述第二输入模块包括第二电源输入控制电路；所述第一电源输入控制电路包括第一变压器、第一启动开关、第一整流电路、第二整流电路、第一可控硅开关以及第二可控硅开关；所述第二电源输入控制电路包括第二变压器、第二启动开关、第三整流电路、第四整流电路、第三可控硅开关以及第四可控娃开关；
[0021 ] 所述辅助电源还用于提供变压输入电源，所述变压输入电源包括变压输入火线端和变压输入零线端；
[0022]所述第一变压器的第一变压输入端连接所述变压输入火线端，所述第一变压器的第二变压输入端连接所述第一启动开关的第一端，所述第一启动开关的第二端连接所述变压输入零线端，第一启动开关的控制端连接所述第一常开触点；
[0023]所述第一变压器的输出端包括第一变压火线输出端、第一变压零线输出端、第二变压火线输出端以及第二变压零线输出端；所述第一变压火线输出端连接所述第一整流电路的第一整流输入端，所述第一变压零线输出端连接所述第一整流电路的第二整流输入端，所述第一整流电路的第一整流输出端连接所述第一可控硅开关的控制端以及第一电源的火线输出端，所述第一可控硅开关的第一阳极连接所述第一整流电路的第二整流输出端，所述第一可控硅开关的第二阳极连接所述UPS单元的火线输入端；所述第二变压火线输出端连接所述第二整流电路的第一整流输入端，所述第二变压零线输出端连接所述第二整流电路的第二整流输入端，所述第二整流电路的第一整流输出端连接所述第二可控硅开关的控制端以及第一电源的零线输出端，所述第二可控硅开关的第一阳极连接所述第二整流电路的第二整流输出端，所述第二可控硅开关的第二阳极连接所述UPS单元的零线输入端;
[0024]所述第二变压器的第一变压输入端连接所述变压输入火线端，所述第二变压器的第二变压输入端连接所述第二启动开关的第一端，所述第二启动开关的第二端连接所述变压输入零线端或接地，第二启动开关的控制端连接所述第一常闭触点；
[0025]所述第二变压器的输出端包括第三变压火线输出端、第三变压零线输出端、第四变压火线输出端以及第四变压零线输出端；所述第三变压火线输出端连接所述第三整流电路的第一整流输入端，所述第三变压零线输出端连接所述第三整流电路的第二整流输入端，所述第三整流电路的第一整流输出端连接所述第三可控硅开关的控制端以及第二电源的火线输出端，所述第三可控硅开关的第一阳极连接所述第三变压零线输出端，所述第三可控硅开关的第二阳极连接所述UPS单元的火线输入端；所述第四变压火线输出端连接所述第四整流电路的第一整流输入端，所述第四变压零线输出端连接所述第四整流电路的第二整流输入端，所述第四整流电路的第一整流输出端连接所述第四可控硅开关的控制端以及第二电源的零线输出端，所述第四可控硅开关的第一阳极连接所述第四变压零线输出端，所述第四可控硅开关的第二阳极连接所述UPS单元的火线输入端；
[0026]工作时，当所述第一常开触点与所述开启电平信号端接通后，所述第一启动开关的第一端和第二端导通，第一变压器开始工作，经过第一整流电路和第二整流电路将第一变压器的交流输出转换为直流输出，为所述第一可控硅开关和所述第二可控硅开关的控制端提供高电平信号，使所述第一可控硅开关和所述第二可控硅开关闭合，UPS单元的输入电源由第一电源提供；
[0027]当所述第一常闭触点与所述开启电平输出端接通后，所述第二启动开关的第一端和第二端导通，第二变压器开始工作，经过第三整流电路和第四整流电路将第二变压器的交流输出转换为直流输出，为所述第三可控硅开关和所述第四可控硅开关的控制端提供高电平信号，使所述第三可控硅开关和所述第四可控硅开关闭合，UPS单元的输入电源由第二电源提供。
[0028]优选的，所述第一整流电路包括第一半波整流电路和第一 RC滤波电路，所述第二整流电路包括第二半波整流电路和第二 RC滤波电路，所述第三整流电路包括第三半波整流电路和第三RC滤波电路，所述第四整流电路包括第四半波整流电路和第四RC滤波电路；
[0029]第一半波整流电路包括第一整流二极管和第一整流电容，第一 RC滤波电路包括第一滤波电阻和第一滤波电容；所述第一整流二极管的正极连接所述第一变压火线输出端，所述第一整流二极管的负极连接所述第一整流电容的第一端以及第一滤波电阻的第一端，所述第一整流电容的第二端连接所述第一滤波电容的第二端，所述第一滤波电容的第一端连接所述第一滤波电阻的第二端以及第一可控硅开关的控制极；
[0030]第二半波整流电路包括第二整流二极管和第二整流电容，第二 RC滤波电路包括第二滤波电阻和第二滤波电容；所述第二整流二极管的正极连接所述第二变压火线输出端，所述第二整流二极管的负极连接所述第二整流电容的第一端以及第二滤波电阻的第一端，所述第二整流电容的第二端连接所述第二滤波电容的第二端，所述第二滤波电容的第一端连接所述第二滤波电阻的第二端以及第二可控硅开关的控制极；
[0031]第三半波整流电路包括第三整流二极管和第三整流电容，第三RC滤波电路包括第三滤波电阻和第三滤波电容；所述第三整流二极管的正极连接所述第三变压火线输出端，所述第三整流二极管的负极连接所述第三整流电容的第一端以及第三滤波电阻的第一端，所述第三整流电容的第二端连接所述第三滤波电容的第二端，所述第三滤波电容的第一端连接所述第三滤波电阻的第二端以及第三可控硅开关的控制极；
[0032]第四半波整流电路包括第四整流二极管和第四整流电容，第四RC滤波电路包括第四滤波电阻和第四滤波电容；所述第四整流二极管的正极连接所述第四变压火线输出端，所述第四整流二极管的负极连接所述第四整流电容的第一端以及第四滤波电阻的第一端，所述第四整流电容的第二端连接所述第四滤波电容的第二端，所述第四滤波电容的第一端连接所述第四滤波电阻的第二端以及第四可控硅开关的控制极。
[0033]优选的，所述市电检测模块包括火线采样端、零线采样端和检测电路；
[0034]所述检测电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、稳压二极管ZD1、光耦合器U1、电容Cl、电容C2以及三极管Ql ；
[0035]二极管Dl的正极连接所述火线采样端，二极管Dl的负极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电阻Rl的第一端，电阻Rl的第二端连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端分别连接电阻R5的第一端、稳压二极管ZDl的负极以及电容Cl的正极，稳压二极管ZDl的正极连接电容C2的正极，电容C2的负极连接二极管D3的负极以及光耦合器Ul的正输入端，所述零线采样端分别连接电阻R5的第二端、电容Cl的负极、二极管D3的正极以及光耦合器Ul的负输入端,光稱合器Ul的高电平输出端连接三极管Ql的基极、光稱合器Ul的低电平输出端和三极管Ql的集电极接地，三极管Ql的发射极连接二极管D4的正极以及所述开关控制部的一端，二极管D4的负极接+VCC电源以及所述开关控制部的另一端。
[0036]优选的，所述输入模式选择开关采用继电器或接触器，所述开关控制部为控制线圈。
[0037]优选的，所述UPS电池模块包括直流电池和电池电量监测模块，所述电池电量监测模块的输入端连接所述直流电池，所述电池电量监测模块的输出端连接所述系统控制模块的电量信息输入端。
[0038]优选的，所述第一启动开关以及第二启动开关为MOS管驱动开关；所述第一可控硅开关、所述第二可控硅开关、所述第三可控硅开关以及所述第四可控硅开关为双向可控硅开关。
[0039]优选的，所述第二电源为一路市电，是主用供电电源，所述第一电源为另一路市电或发电机，是备用供电电源。
[0040]本发明的有益效果:本发明通过市电检测模块实时检测第二电源的工作状态，智能的调整或切换UPS单元的输入端的供电电源，在两路交流电源均正常工作时，控制主工作电源为负载进行供电，当主工作电源损坏或无法正常工作时，备工作电源能够实现接替供电，当主工作电源恢复，控制切换主工作电源为负载进行供电，实现主备轮流供电和主工作电源优先供电的功能，减小了负载断电的可能性，节省了用电成本，提高负载设备供电的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1为第一实施例的双输入智能供电的不间断电源系统的结构示意图。
[0042]图2为第一实施例的市电检测模块的电路原理图。
[0043]图3为第一实施例的输入切换模块的结构原理图。
[0044]图4为第一实施例的第一输入模块的电路原理图。
[0045]图5为第二实施例的双输入智能供电的不间断电源系统的具体应用示意图。
[0046]图中:101、电源输入控制单元；102、UPS单元、103、第一电源；104、第二电源；105、负载设备；106、市电检测模块；107、输入切换模块；108、第一输入模块；109、第二输入模；110、系统控制模块；111、第一电源控制开关；112、辅助电源；113、输入模式选择开关；114、干接点模块；115、不间断电源系统。
【具体实施方式】
[0047]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0048]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0049]实施例一:
[0050]请参考图1，图1为第一实施例的双输入智能供电的不间断电源系统的结构示意图，本实施例提出的不间断电源系统115，包括:电源输入控制单元101和UPS单元102.[0051]其中，电源输入控制单兀101包括第一输入模块108、第二输入模块109、输入切换模块107以及市电检测模块106。
[0052]市电检测模块106的输入端连接第二输入模块109的输入端，市电检测模块106的输出端连接输入切换模块107的第二输入端,第一输入模块108的输入端连接输入切换模块107的第一输入端，输入切换模块107的第一输出端连接第一输入模块108的控制端，输入切换模块107的第二输出端连接第二输入模块109的控制端，第一输入模块108的输出端和第二输入模块109的输出端并联连接，并分别连接UPS单元102的输入端。[0053]请参考图2，图2为第一实施例的市电检测模块的电路原理图。工作时，第一输入模块108的输入端和第二输入模块109的输入端分别连接第一电源103和第二电源104 ；当市电检测模块106检测到第二电源104工作正常时，输入切换模块107的第二输出端发出开关闭合信号，使第二输入模块109的输入端和输出端接通，由第二电源104为UPS单元102提供输入电源；当市电检测模块106检测到第二电源104工作异常或不工作时，输入切换模块107的第一输出端发出开关闭合信号，使第一输入模块108的输入端和输出端接通，由第一电源103为UPS单元102提供输入电源。
[0054]通过市电检测模块106实时检测第二电源104的工作状态，智能的调整或切换UPS单元102的输入端的供电电源，定义第二电源104为主工作电源，定义第一电源103为备工作电源，在两路交流电源均正常工作时，控制主工作电源为负载进行供电，当主工作电源损坏或无法正常工作时，备工作电源能够实现接替供电，当主工作电源恢复，控制切换主工作电源为负载进行供电，实现主备轮流供电和主工作电源优先供电的功能，减小了负载设备105断电的可能性，节省了用电成本，提高负载设备105供电的可靠性。
[0055]具体的，不间断电源系统115还包括系统控制模块110和辅助电源112，辅助电源112用于提供系统控制模块110的工作电源和+VCC电源。
[0056]请参考图3，图3为第一实施例的输入切换模块的结构原理图。输入切换模块107包括输入模式选择开关113,输入模式选择开关113包括开关控制部、第一动触点、第一常开触点和第一常闭触点。
[0057]系统控制模块110的电源输入端连接辅助电源112，系统控制模块110的开启电平输出端连接第一动触点，用于提供开启电平信号，第一常开触点连接第一输入模块108的控制端，第一常闭触点连接第二输入模块109的控制端，开关控制部的一端连接市电检测模块106的输出端,开关控制部的另一端接+VCC电源。
[0058]工作时，当市电检测模块106检测到第二电源104工作正常时，该开关控制部得电，控制第一动触点与第一常闭触点接通，第二输入模块109的控制端接收到开启电平信号，使第二输入模块109的输入端和输出端导通；否则，控制第一动触点与第一常开触点接通，使第一输入模块108的输入端和输出端导通。
[0059]更具体的，UPS单元102包括UPS电池模块；输入切换模块107还包括干接点模块114 ;电源输入控制单元101和第一电源103之间还连接有第一电源控制开关111。
[0060]输入模式选择开关113还包括第二动触点、第二常开触点和第二常闭触点；第一电源控制开关111包括开启端、关闭端以及公共端；
[0061]第二动触点连接公共端，第二常开触点连接干接点模块114的第二引脚，第二常闭触点连接关闭端以及干接点模块114的第一引脚，开启端连接干接点模块114的第三引脚；请参考图3，第二引脚为干接点模块114的COM端，第一引脚为干接点模块114的NC端，第三引脚为干接点模块114的NO端。
[0062]系统控制模块110的电量信息输入端连接UPS电池模块，用于获取UPS电池模块的电量信息，系统控制模块110的干接点信号输出端连接干接点模块114的控制端，用于根据电量信息提供干接点控制信号，控制干接点模块114的第二引脚和第三引脚短接/断开。
[0063]工作时，若第二引脚和第三引脚短接，当第二动触点与第二常开触点短接时，开启端和公共端短接，第一电源控制开关111闭合，第一电源103和电源输入控制单元101接通；若第二引脚和第三引脚不短接或第二动触点与第二常开触点不短接时，开启端和公共端不短接，第一电源103和电源输入控制单元101断开连接。
[0064]通过控制第一电源控制开关111的闭合和断开状态可控制第一电源103是否开始工作，当第二电源104故障或不工作时，不间断电源系统115的系统控制模块110得知UPS电池模块的电量信息，并根据电量信息控制第一电源103控制开关111的开关状态，使不间断电源系统115的电池电量充足时不需要第一电源进行供电，而是UPS电池模块为负载设备105供电，当电池电量不足时，又可切换第一电源为负载设备105进行供电，同时为UPS电池模块进行充电，UPS电池模块无需一直处于饱和状态，没有起到后备的作用，该供电系统不节能，而且电池始终为高压存放状态也会影响电池寿命。
[0065]具体的，请参考图4，图4为第一实施例的第一输入模块的电路原理图。第二输入模块109和第一输入模块108的原理类似。
[0066]第一输入模块108包括第一电源输入控制电路,第二输入模块109包括第二电源输入控制电路；第一电源输入控制电路包括第一变压器、第一启动开关、第一整流电路、第二整流电路、第一可控硅开关以及第二可控硅开关；第二电源输入控制电路包括第二变压器、第二启动开关、第三整流电路、第四整流电路、第三可控硅开关以及第四可控硅开关。
[0067]辅助电源112还用于提供变压输入电源，变压输入电源包括变压输入火线端和变压输入零线端。
[0068]第一变压器的第一变压输入端连接变压输入火线端，第一变压器的第二变压输入端连接第一启动开关的第一端，第一启动开关的第二端连接变压输入零线端，第一启动开关的控制端连接第一常开触点。
[0069]第一变压器的输出端包括第一变压火线输出端、第一变压零线输出端、第二变压火线输出端以及第二变压零线输出端；第一变压火线输出端连接第一整流电路的第一整流输入端，第一变压零线输出端连接第一整流电路的第二整流输入端，第一整流电路的第一整流输出端连接第一可控硅开关的控制端以及第一电源的火线输出端，第一可控硅开关的第一阳极连接第一整流电路的第二整流输出端，第一可控硅开关的第二阳极连接UPS单元102的火线输入端；第二变压火线输出端连接第二整流电路的第一整流输入端，第二变压零线输出端连接第二整流电路的第二整流输入端，第二整流电路的第一整流输出端连接第二可控硅开关的控制端以及第一电源的零线输出端，第二可控硅开关的第一阳极连接第二整流电路的第二整流输出端，第二可控硅开关的第二阳极连接UPS单元102的零线输入端。
[0070]第二变压器的第一变压输入端连接变压输入火线端，第二变压器的第二变压输入端连接第二启动开关的第一端，第二启动开关的第二端连接变压输入零线端或接地，第二启动开关的控制端连接第一常闭触点。
[0071]第二变压器的输出端包括第三变压火线输出端、第三变压零线输出端、第四变压火线输出端以及第四变压零线输出端；第三变压火线输出端连接第三整流电路的第一整流输入端，第三变压零线输出端连接第三整流电路的第二整流输入端，第三整流电路的第一整流输出端连接第三可控硅开关的控制端以及第二电源的火线输出端，第三可控硅开关的第一阳极连接第三变压零线输出端，第三可控硅开关的第二阳极连接UPS单元102的火线输入端；第四变压火线输出端连接第四整流电路的第一整流输入端，第四变压零线输出端连接第四整流电路的第二整流输入端，第四整流电路的第一整流输出端连接第四可控硅开关的控制端以及第二电源的零线输出端，第四可控硅开关的第一阳极连接第四变压零线输出端，第四可控硅开关的第二阳极连接UPS单元102的火线输入端。
[0072]工作时，当第一常开触点与开启电平信号端接通后，第一启动开关的第一端和第二端导通，第一变压器开始工作，经过第一整流电路和第二整流电路将第一变压器的交流输出转换为直流输出，为第一可控硅开关和第二可控硅开关的控制端提供高电平信号，使第一可控硅开关和第二可控硅开关闭合，UPS单元102的输入电源由第一电源103提供。
[0073]当第一常闭触点与开启电平输出端接通后，第二启动开关的第一端和第二端导通，第二变压器开始工作，经过第三整流电路和第四整流电路将第二变压器的交流输出转换为直流输出，为第三可控硅开关和第四可控硅开关的控制端提供高电平信号，使第三可控硅开关和第四可控硅开关闭合，UPS单元102的输入电源由第二电源104提供。
[0074]ATS转换开关的接触器容易受输入工作电压影响，可能导致后端负载断电，且不能同不间断电源(UPS)进行通信，无法实现智能化，本实施例采用可控硅代替ATS转换开关，通过对市电检测模块106的检测结果输出开启电平信号控制可控硅开关的闭合和断开状态，而且可控硅开关可快速开启，但是必须对通过其的电流过零才能使其关断，所以可控硅开关关断是需要时间的，从而使第一电源103与第二电源104的切换时的供电可靠性增加，实现智能化、高效率。
[0075]更具体的，第一整流电路包括第一半波整流电路和第一 RC滤波电路，第二整流电路包括第二半波整流电路和第二 RC滤波电路，第三整流电路包括第三半波整流电路和第三RC滤波电路，第四整流电路包括第四半波整流电路和第四RC滤波电路。
[0076]第一半波整流电路包括第一整流二极管和第一整流电容，第一 RC滤波电路包括第一滤波电阻和第一滤波电容；第一整流二极管的正极连接第一变压火线输出端，第一整流二极管的负极连接第一整流电容的第一端以及第一滤波电阻的第一端，第一整流电容的第二端连接第一滤波电容的第二端，第一滤波电容的第一端连接第一滤波电阻的第二端以及第一可控硅的控制极。
[0077]第二半波整流电路包括第二整流二极管和第二整流电容，第二 RC滤波电路包括第二滤波电阻和第二滤波电容；第二整流二极管的正极连接第二变压火线输出端，第二整流二极管的负极连接第二整流电容的第一端以及第二滤波电阻的第一端，第二整流电容的第二端连接第二滤波电容的第二端，第二滤波电容的第一端连接第二滤波电阻的第二端以及第二可控硅的控制极。
[0078]第三半波整流电路包括第三整流二极管和第三整流电容，第三RC滤波电路包括第三滤波电阻和第三滤波电容；第三整流二极管的正极连接第三变压火线输出端，第三整流二极管的负极连接第三整流电容的第一端以及第三滤波电阻的第一端，第三整流电容的第二端连接第三滤波电容的第二端，第三滤波电容的第一端连接第三滤波电阻的第二端以及第三可控硅的控制极。
[0079]第四半波整流电路包括第四整流二极管和第四整流电容，第四RC滤波电路包括第四滤波电阻和第四滤波电容；第四整流二极管的正极连接第四变压火线输出端，第四整流二极管的负极连接第四整流电容的第一端以及第四滤波电阻的第一端，第四整流电容的第二端连接第四滤波电容的第二端，第四滤波电容的第一端连接第四滤波电阻的第二端以及第四可控硅的控制极。[0080]通过整流电路将变压器输出的交流输出转换为可控硅的开关控制信号，实现通过开启电平控制可控硅开关的闭合/断开状态，进而实现对UPS单元102的智能化输入控制。
[0081]具体的，请参考图2，市电检测模块106包括火线采样端、零线采样端和检测电路。
[0082]检测电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、稳压二极管ZDl、光耦合器U1、电容Cl、电容C2以及三极管Ql。
[0083]二极管Dl的正极连接火线采样端，二极管Dl的负极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电阻Rl的第一端，电阻Rl的第二端连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端分别连接电阻R5的第一端、稳压二极管ZDl的负极以及电容Cl的正极，稳压二极管ZDl的正极连接电容C2的正极，电容C2的负极连接二极管D3的负极以及光耦合器Ul的正输入端，零线采样端分别连接电阻R5的第二端、电容Cl的负极、二极管D3的正极以及光耦合器Ul的负输入端，光I禹合器Ul的高电平输出端连接三极管Ql的基极、光I禹合器Ul的低电平输出端和三极管Ql的集电极接地，三极管Ql的发射极连接二极管D4的正极以及开关控制部的一端，二极管D4的负极接+VCC电源以及开关控制部的另一端。
[0084]工作时，火线采样端和零线采样端分别连接第二电源104的火线和零线，检测第二电源104是否正常工作，若是，第二电源104经二极管D1、二极管D2 二极管整流后，经过电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5分压，再通过稳压二极管ZDl稳压后给光耦合器Ul供电，光耦合器Ul导通后把三极管Ql基极的电平拉低，三极管Ql导通，开关控制部得电，使系统控制模块110的开启电平输出端接到第二输入模块109的控制端，第二电源104和UPS单元102接通。同时干接点模块114控制第一电源控制开关111关闭，第一电源103不工作，不间断电源系统115转换为第二电源供电模式，实现市电优先工作功能。
[0085]具体的，本实施例的输入模式选择开关113采用继电器或接触器，开关控制部为控制线圈。
[0086]具体的，本实施例中的UPS电池模块包括直流电池和电池电量监测模块，电池电量监测模块的输入端连接直流电池，电池电量监测模块的输出端连接系统控制模块110的电量信息输入端。
[0087]具体的，第一启动开关以及第二启动开关为MOS管驱动开关；第一可控硅、第二可控硅、第三可控硅以及第四可控硅为双向可控硅。
[0088]双向可控硅第一阳极与第二阳极间，无论所加电压极性是正向还是反向，只要控制极和第一阳极间加有正负极性不同的触发电压，就可触发导通呈低阻状态。此时第一阳极与第二阳极间压降也约IV。双向可控硅一旦导通，即使失去触发电压，也能继续保持导通状态。只有当第一阳极、第二阳极电流减小，小于维持电流或第一阳极与第二阳极间的电压极性改变且没有触发电压时，双向可控硅才截断，此时只有重新加触发电压方可导通。
[0089]本实施例中提到的第二电源为一路市电，是主用供电电源，第一电源为另一路市电或发电机，是备用供电电源。
[0090]实施例二:
[0091]请参考图5，图5为第二实施例的双输入智能供电的不间断电源系统的具体应用示意图。
[0092]第一实施例中主要对不间断电源系统115的电源输入控制单元101进行相关的说明和举例，本实施例为不间断电源系统115的具体应用实例。本实施例中的第一电源103为发电机，第二电源104为一路市电。
[0093]不间断电源系统115包括:输入控制单元101和UPS单元102。
[0094]其中，UPS单元102包括第一 UPS滤波模块、整流模块、第一 UPS逆变模块、第二 UPS逆变模块、第二 UPS滤波模块、单通二极管以及静态开关；
[0095]发电机和市电分别接入到电源输入控制单元101的输入端，电源输入控制单元101的输出端连接第一 UPS滤波模块的输入端，第一 UPS滤波模块的输出端连整流模块的输入端，整流模块的输出端分别连接单通二极管的负极、第一 UPS逆变模块的输入端以及第二 UPS逆变模块的输入端，第一 UPS逆变模块的输出端连接UPS电池模块，第二 UPS逆变模块的输出端连接第二 UPS滤波模块的输入端，第二 UPS滤波模块的输出端连接静态开关的第一端，静态开关的第二端连接负载设备105。
[0096]工作时，市电输入异常，不间断电源系统115由UPS电池模块通过逆变器给负载供电。预置UPS电池模块的低压告警值和高压提示值，当不间断电源系统115检测UPS电池模块的直流电池放电至单节电池的电压小于等于低压告警值时，控制模块110往干接点模块114发吸合信号，第一电源控制开关111启动开启端和公共端通过干接点模块114短接，发电机启动。
[0097]接上述工作状态，发电机运行正常后，开启第一输入模块108。当不间断电源系统115检测第一输入模块108输入正常后,系统控制模块110开启静态开关给负载供电，同时也开启第一 UPS逆变模块给直流电池充电。
[0098]接上述工作状态，当不间断电源系统115检测电池充电至单节的电池的电压达到高压提示值并持续2小时后，系统控制模块110往干接点模块114发出释放信号，第一电源控制开关111的开启端和公共端断开，发电机启动。
[0099]此外，不间断电源系统115还包括旁路开关和维修旁路开关；用于当UPS单元102故障时或市电故障时短接以排除故障。
[0100]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种双输入智能供电的不间断电源系统，其特征在于，包括电源输入控制单元和UPS单元； 所述电源输入控制单兀包括第一输入模块、第二输入模块、输入切换模块以及市电检测模块； 所述市电检测模块的输入端连接所述第二输入模块的输入端，所述市电检测模块的输出端连接所述输入切换模块的第二输入端，所述第一输入模块的输入端连接所述输入切换模块的第一输入端，所述输入切换模块的第一输出端连接所述第一输入模块的控制端，所述输入切换模块的第二输出端连接所述第二输入模块的控制端，所述第一输入模块的输出端和所述第二输入模块的输出端分别连接所述UPS单元的输入端； 工作时，所述第一输入模块的输入端和所述第二输入模块的输入端分别连接第一电源和第二电源；当所述市电检测模块检测到第二电源工作正常时，所述输入切换模块的第二输出端发出开关闭合信号，使所述第二输入模块的输入端和输出端接通，由第二电源为所述UPS单元提供输入电源；当所述市电检测模块检测到第二电源工作异常或不工作时，所述输入切换模块的第一输出端发出开关闭合信号，使所述第一输入模块的输入端和输出端接通，由第一电源为所述UPS单元提供输入电源。
2.根据权利要求1所述的不间断电源系统，其特征在于，还包括系统控制模块和辅助电源，所述辅助电源用于提供所述系统控制模块的工作电源和+VCC电源； 所述输入切换模块包括输入模式选择开关，所述输入模式选择开关包括开关控制部、第一动触点、第一常开触点和第一常闭触点； 所述系统控制模块的电源输入端连接所述辅助电源，所述系统控制模块的开启电平输出端连接所述第一动触点，用于提供开启电平信号，所述第一常开触点连接所述第一输入模块的控制端，所述第一常 闭触点连接所述第二输入模块的控制端，所述开关控制部的一端连接所述市电检测模块的输出端，所述开关控制部的另一端接+VCC电源； 工作时，当所述市电检测模块检测到第二电源工作正常时，所述开关控制部得电，控制所述第一动触点与所述第一常闭触点接通，所述第二输入模块的控制端接收到所述开启电平信号，使所述第二输入模块的输入端和输出端导通；否则，控制所述第一动触点与所述第一常开触点接通，使所述第一输入模块的输入端和输出端导通。
3.根据权利要求2所述的不间断电源系统，其特征在于，所述UPS单元包括UPS电池模块；所述输入切换模块还包括干接点模块；所述电源输入控制单元和第一电源之间还连接有第一电源控制开关； 所述输入模式选择开关还包括第二动触点、第二常开触点和第二常闭触点；所述第一电源控制开关包括开启端、关闭端以及公共端； 所述第二动触点连接所述公共端，所述第二常开触点连接所述干接点模块的第二引脚，所述第二常闭触点连接所述关闭端以及所述干接点模块的第一引脚，所述开启端连接所述干接点模块的第三引脚； 所述系统控制模块的电量信息输入端连接所述UPS电池模块，用于获取所述UPS电池模块的电量信息，所述系统控制模块的干接点信号输出端连接所述干接点模块的控制端，用于根据电量信息提供干接点控制信号，控制所述干接点模块的第二引脚和第三引脚短接/断开；工作时，若所述干接点模块的第二引脚和第三引脚短接，当所述第二动触点与所述第二常开触点短接时，所述开启端和所述公共端短接，第一电源控制开关闭合，第一电源和所述电源输入控制单元接通；若所述干接点模块的第二引脚和第三引脚断开或不短接，所述开启端和所述公共端不短接，第一电源和所述电源输入控制单元断开连接。
4.根据权利要求3所述的不间断电源系统，其特征在于，所述第一输入模块包括第一电源输入控制电路，所述第二输入模块包括第二电源输入控制电路；所述第一电源输入控制电路包括第一变压器、第一启动开关、第一整流电路、第二整流电路、第一可控硅开关以及第二可控硅开关；所述第二电源输入控制电路包括第二变压器、第二启动开关、第三整流电路、第四整流电路、第三可控硅开关以及第四可控硅开关； 所述辅助电源还用于提供变压输入电源，所述变压输入电源包括变压输入火线端和变压输入零线端； 所述第一变压器的第一变压输入端连接所述变压输入火线端，所述第一变压器的第二变压输入端连接所述第一启动开关的第一端，所述第一启动开关的第二端连接所述变压输入零线端，第一启动开关的控制端连接所述第一常开触点； 所述第一变压器的输出端包括第一变压火线输出端、第一变压零线输出端、第二变压火线输出端以及第二变压零线输出端；所述第一变压火线输出端连接所述第一整流电路的第一整流输入端，所述第一变压零线输出端连接所述第一整流电路的第二整流输入端，所述第一整流电路的第一整流输出端连接所述第一可控硅开关的控制端以及第一电源的火线输出端，所述第一可控硅开关的第一阳极连接所述第一整流电路的第二整流输出端，所述第一可控硅开关的第二阳极连接所述UPS单元的火线输入端；所述第二变压火线输出端连接所述第二整流电路的第一整流输入端，所述第二变压零线输出端连接所述第二整流电路的第二整流输入端，所述第二整流电路的第一整流输出端连接所述第二可控硅开关的控制端以及第一电源的零线输 出端，所述第二可控硅开关的第一阳极连接所述第二整流电路的第二整流输出端，所述第二可控硅开关的第二阳极连接所述UPS单元的零线输入端；所述第二变压器的第一变压输入端连接所述变压输入火线端，所述第二变压器的第二变压输入端连接所述第二启动开关的第一端，所述第二启动开关的第二端连接所述变压输入零线端或接地，第二启动开关的控制端连接所述第一常闭触点； 所述第二变压器的输出端包括第三变压火线输出端、第三变压零线输出端、第四变压火线输出端以及第四变压零线输出端；所述第三变压火线输出端连接所述第三整流电路的第一整流输入端，所述第三变压零线输出端连接所述第三整流电路的第二整流输入端，所述第三整流电路的第一整流输出端连接所述第三可控硅开关的控制端以及第二电源的火线输出端，所述第三可控硅开关的第一阳极连接所述第三变压零线输出端，所述第三可控硅开关的第二阳极连接所述UPS单元的火线输入端；所述第四变压火线输出端连接所述第四整流电路的第一整流输入端，所述第四变压零线输出端连接所述第四整流电路的第二整流输入端，所述第四整流电路的第一整流输出端连接所述第四可控硅开关的控制端以及第二电源的零线输出端，所述第四可控硅开关的第一阳极连接所述第四变压零线输出端，所述第四可控硅开关的第二阳极连接所述UPS单元的火线输入端； 工作时，当所述第一常开触点与所述开启电平信号端接通后，所述第一启动开关的第一端和第二端导通，第一变压器开始工作，经过第一整流电路和第二整流电路将第一变压器的交流输出转换为直流输出，为所述第一可控硅开关和所述第二可控硅开关的控制端提供高电平信号，使所述第一可控硅开关和所述第二可控硅开关闭合，UPS单元的输入电源由第一电源提供； 当所述第一常闭触点与所述开启电平输出端接通后，所述第二启动开关的第一端和第二端导通，第二变压器开始工作，经过第三整流电路和第四整流电路将第二变压器的交流输出转换为直流输出，为所述第三可控硅开关和所述第四可控硅开关的控制端提供高电平信号，使所述第三可控硅开关和所述第四可控硅开关闭合，UPS单元的输入电源由第二电源提供。
5.根据权利要求4所述的不间断电源系统，其特征在于，所述第一整流电路包括第一半波整流电路和第一 RC滤波电路，所述第二整流电路包括第二半波整流电路和第二 RC滤波电路，所述第三整流电路包括第三半波整流电路和第三RC滤波电路，所述第四整流电路包括第四半波整流电路和第四RC滤波电路； 第一半波整流电路包括第一整流二极管和第一整流电容，第一 RC滤波电路包括第一滤波电阻和第一滤波电容；所述第一整流二极管的正极连接所述第一变压火线输出端，所述第一整流二极管的负极连接所述第一整流电容的第一端以及第一滤波电阻的第一端，所述第一整流电容的第二端连接所述第一滤波电容的第二端，所述第一滤波电容的第一端连接所述第一滤波电阻的第二端以及第一可控硅开关的控制极； 第二半波整流电路包括第二整流二极管和第二整流电容，第二 RC滤波电路包括第二滤波电阻和第二滤波电容；所述第二整流二极管的正极连接所述第二变压火线输出端，所述第二整流二极管的负极连接所述第二整流电容的第一端以及第二滤波电阻的第一端，所述第二整流电容的第二端连接所述第二滤波电容的第二端，所述第二滤波电容的第一端连接所述第二滤波电阻的第二端以及第二可控硅开关的控制极； 第三半波整流电路包括第三整流二极管和第三整流电容，第三RC滤波电路包括第三滤波电阻和第三滤波电容；所 述第三整流二极管的正极连接所述第三变压火线输出端，所述第三整流二极管的负极连接所述第三整流电容的第一端以及第三滤波电阻的第一端，所述第三整流电容的第二端连接所述第三滤波电容的第二端，所述第三滤波电容的第一端连接所述第三滤波电阻的第二端以及第三可控硅开关的控制极； 第四半波整流电路包括第四整流二极管和第四整流电容，第四RC滤波电路包括第四滤波电阻和第四滤波电容；所述第四整流二极管的正极连接所述第四变压火线输出端，所述第四整流二极管的负极连接所述第四整流电容的第一端以及第四滤波电阻的第一端，所述第四整流电容的第二端连接所述第四滤波电容的第二端，所述第四滤波电容的第一端连接所述第四滤波电阻的第二端以及第四可控硅开关的控制极。
6.根据权利要求4所述的不间断电源系统，其特征在于，所述市电检测模块包括火线采样端、零线采样端和检测电路； 所述检测电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、稳压二极管ZDl、光耦合器Ul、电容Cl、电容C2以及三极管Ql ； 二极管Dl的正极连接所述火线采样端，二极管Dl的负极连接二极管D2的正极，二极管D2的负极连接电阻Rl的第一端，电阻Rl的第二端连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端连接电阻R4的第一端，电阻R4的第二端连接电阻R3的第一端，电阻R3的第二端分别连接电阻R5的第一端、稳压二极管ZDl的负极以及电容Cl的正极，稳压二极管ZDl的正极连接电容C2的正极，电容C2的负极连接二极管D3的负极以及光耦合器Ul的正输入端，所述零线采样端分别连接电阻R5的第二端、电容Cl的负极、二极管D3的正极以及光耦合器Ul的负输入端，光稱合器Ul的高电平输出端连接三极管Ql的基极、光稱合器Ul的低电平输出端和三极管Ql的集电极接地，三极管Ql的发射极连接二极管D4的正极以及所述开关控制部的一端，二极管D4的负极接+VCC电源以及所述开关控制部的另一端。
7.根据权利要求2所述的不间断电源系统，其特征在于，所述输入模式选择开关采用继电器或接触器，所述开关控制部为控制线圈。
8.根据权利要求3所述的不间断电源系统，其特征在于，所述UPS电池模块包括直流电池和电池电量监测模块，所述电池电量监测模块的输入端连接所述直流电池，所述电池电量监测模块的输出端连接所述系统控制模块的电量信息输入端。
9.根据权利要求4所述的不间断电源系统，其特征在于，所述第一启动开关以及第二启动开关为MOS管驱动开关；所述第一可控硅开关、所述第二可控硅开关、所述第三可控硅开关以及所述第四可控硅开关为双向可控硅开关。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的不间断电源系统，其特征在于，所述第二电源为一路市电，是主用供电电源，所述第一电源为另一路市电或发电机，是备用供电电源。
【文档编号】H02J9/04GK103545911SQ201310512234
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】贾芳 申请人:广东易事特电源股份有限公司