不间断电源电池共用系统及其控制方法

文档序号:7382703阅读:239来源:国知局
不间断电源电池共用系统及其控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种不间断电源电池共用系统及其控制方法,其中,不间断电源电池共用系统包括第一切换电路、第二切换电路、第三切换电路、第一电压采样电路、第二电压采样电路、第三电压采样电路、第四电压采样电路和控制模块。本发明的不间断电源电池共用系统,具备电路结构简单、成本低,对机器容量,机型无太严格的要求,只需配置的电池合理即可,控制逻辑简单可靠,提高冗余UPS中蓄电池的利用率,延长设备备用时间。
【专利说明】不间断电源电池共用系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及不间断电源电池共用领域,尤其是一种不间断电源电池共用系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]现代数据中心等对电能质量要求比较高的场所都配备有不间断电源,为了进一步提高供电系统的可靠性,通常采用多机并联冗余或N+X冗余技术,由两台或两台以上UPS提供电能。传统电池组配置方式为,每台UPS均配备独立的电池组,当某台UPS故障时,与之配备的电池也呆滞不用,降低了蓄电池的利用率。尤其是超大功率的后备时间长的场合,其配备的电池所投入的成本将与UPS整机的成本相当甚至更高。急需要一种多机共用电池组的解决方案,使得UPS多机冗余时,所需要的电池组需求量可以减少。多台UPS同时使用时,某UPS主机故障后,其所配电池组可为别的UPS主机提供备用电池的功能,增加其后备时间,提高系统可靠性。
[0003]现有共用电池组方案主要包括由电池组通过高速开关分时为不同逆变系统提供能量的方法;各UPS协同管理各电池组充放电及保护逻辑;通过单向开关器件隔离各系统母线的方法。这些方法都能够实现电池组功能的功能,但其控制方案复杂,且需要解决电池均流及UPS间环流的各种复杂问题,这些问题处理不好,必然增加了故障点的危险,并且实现方法复杂,维护成本较高。
[0004]专利201010131241.1中所诉电池组共用的方案中,蓄电池放电的控制较为复杂,需要各自形成控制环路实现蓄电池对每台UPS功能的差异性;对蓄电池的充电功能也需要解决不均流的问题,母线非隔离等问题,可能出现某单台UPS充电回路承担多台UPS负载,最终由于电池电压过低导致所有UPS停机的危险。
[0005]专利201010158022.2也需要解决多台UPS主机同时为共用电池组充电的不均流问题,在原有UPS设计的基础上需要更多的控制算法的设计和验证等工作。
[0006]201010197880.8虽然用单向导通单元将共用电池组的UPS主机进行简单隔离,降低了故障点扩大的范围,但未完全杜绝故障点扩大的风险,母线充电的不均流问题仍然存在,需要增加相应算法进行均流控制。

【发明内容】

[0007]有鉴于此,本发明的目的是提供一种不间断电源电池共用系统及其控制方法,为提高冗余UPS中电池组的利用率,延长设备备用时间,电路结构简单、成本低,无需解决电池均流及UPS间环流等复杂问题,控制方法简单,不增加系统故障点的危险,具备可靠高性的电池共用系统。
[0008]本发明采用以下方案实现:一种不间断电源电池共用系统,其特征在于:包括第一切换电路、第二切换电路、第三切换电路、第一电压米样电路、第二电压米样电路、第三电压采样电路、第四电压采样电路和控制模块; 所述控制模块连接所述第一切换电路控制端、所述第二切换电路控制端、所述第三切换电路控制端、第一 UPS主机控制端和第二 UPS主机控制端,所述控制模块还连接所述第一电压采样电路输出端、所述第二电压采样电路输出端、所述第三电压采样电路输出端和所述第四电压采样电路输出端;
所述第一 UPS主机母线连接所述第一电压采样电路输入端和所述第一切换电路一端,所述第一切换电路另一端连接所述第二电压采样电路输入端、所述第三切换电路一端和第
一UPS蓄电池;
所述第二 UPS主机母线连接所述第三电压采样电路输入端和所述第二切换电路一端,所述第二切换电路另一端连接所述第四电压采样电路输入端、所述第三切换电路另一端和第二 UPS蓄电池;
所述第一切换电路包括并联的第一主开关和第一缓冲电路,所述第一缓冲电路由第一辅助开关和第一缓冲电阻串联构成;所述第二切换电路包括并联的第二主开关和第二缓冲电路,所述第二缓冲电路由第二辅助开关和第二缓冲电阻串联构成;所述的第三切换电路由第三主开关构成。
[0009]在本发明一实施例中,所述第三切换电路还包括一并联在所述第三主开关两端的第二缓冲电路,所述第二缓冲电路由第二辅助开关和第二缓冲电阻串联构成。
[0010]本发明还提供一种不间断电源电池共用系统的控制方法,其特征在于,所述控制模块监控第一 UPS主机和第二 UPS主机运行状态,用于判断第一 UPS蓄电池放电回路和第
二UPS蓄电池放电回路是否正常,并根据第一 UPS主机母线电压、第二 UPS主机母线电压、第一 UPS蓄电池电压和第二 UPS蓄电池电压控制第一切换电路的第一主开关和第一辅助开关、第二切换电路的第二主开关和第二辅助开关以及第三切换电路的第三主开关的工作状态,具体步骤如下:
步骤Sll:实时监控第一 UPS蓄电池和第二 UPS蓄电池的运行状态,并根据蓄电池状态监控结果将蓄电池状态标志为“00”、“01”、“ 10”或“11”,当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“00”;当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“01”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“10”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“11”,进入步骤S12 ;
步骤S12:判断蓄电池状态标志是否为“00”,若蓄电池状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S13 ;
步骤S13:实时监控第一 UPS蓄电池放电回路和第二 UPS蓄电池放电回路状态,并根据蓄电池放电回路状态监控结果将蓄电池放电回路状态标志为“00”、“01”、“10”或“11”,当第一 UPS蓄电池放电回路异常且第二 UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“ 00 ”,当第一 UPS蓄电池放电回路异常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“01”,当第一UPS蓄电池放电回路正常且第二UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“10”,当第一 UPS蓄电池放电回路正常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“11”,进入步骤S14 ;
步骤S14:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“00”,若蓄电池放电回路状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S15 ; 步骤S15:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“ 11”,若蓄电池放电回路状态标志为“11”,则结束;否则进入步骤S16 ;
步骤S16:判断蓄电池状态标志与蓄电池放电回路状态标志是否相同,若相同,则结束;否则进入步骤S17;
步骤S17:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“10”,若蓄电池放电回路状态标志为“10”,则进入步骤Slll ;否则进入步骤S18 ;
步骤S18:将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,进入步骤S19 ;
步骤S19:判断第一 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第一 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则进入步骤SllO ;
步骤SI 10,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,并结
束;
步骤Slll:将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,进入步骤SI 12 ;
步骤S112:判断第二 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第二 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则进入步骤S113 ;
步骤SI 13,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,并结
束;
其中,步骤S18中,将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,具体实现步骤为:步骤S18-01,断开第一主开关,使其处于断开状态,第一辅助开关保持断开状态;步骤S18-02,导通第三主开关,使其处于导通状态;
其中,步骤Slll中,将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:步骤S111-01,断开第二主开关,使其处于断开状态,第二辅助开关保持断开状态;步骤S111-02,导通第三主开关,使其处于导通状态。
[0011]在本发明一实施例中,所述步骤SllO中,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S110-01,断开第三主开关,使其处于断开状态;步骤S110-02,导通第一辅助开关,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路;步骤S110-03,持续一段时间后,先导通第一主开关,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关,使其处于断开状态;
所述步骤Si 13中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S113-01,断开第三主开关,使其处于断开状态;步骤S113-02,导通第二辅助开关,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S113-03,持续一段时间后,先导通第二主开关,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关,使其处于断开状态。
[0012]在本发明一实施例中,所述步骤SllO中,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤SI 10-11,断开第三主开关,使其处于断开状态;步骤SI 10-12,判断第一 UPS主机母线与第一 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S110-13,否则进入步骤S110-15 ;步骤S110-13,导通第一辅助开关,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路,进入步骤S110-14 ;步骤S110-14,持续一段时间后,先导通第一主开关,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关,使其处于断开状态;步骤S110-15,导通第一主开关,使其处于导通状态,第一辅助开关保持断开状态;
所述步骤Si 13中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S113-11,断开第三主开关,使其处于断开状态;步骤S113-12,判断第二 UPS主机母线与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S113-13,否则进入步骤S113-15 ;步骤S113-13,导通第二辅助开关,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S113-14,持续一段时间后,先导通第二主开关,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关,使其处于断开状态;步骤S113-15,导通第二主开关,使其处于导通状态,第二辅助开关保持断开状态。
[0013]本发明另外提供一种不间断电源电池共用系统的控制方法,所述控制模块监控第
一UPS主机和第二 UPS主机运行状态,用于判断第一 UPS蓄电池放电回路和第二 UPS蓄电池放电回路是否正常,并根据第一 UPS主机母线电压、第二 UPS主机母线电压、第一 UPS蓄电池电压和第二 UPS蓄电池电压控制第一切换电路的第一主开关和第一辅助开关、第二切换电路的第二主开关和第二辅助开关以及第三切换电路的第三主开关和第三辅助开关的工作状态,具体步骤如下:
步骤S21:实时监控第一 UPS蓄电池和第二 UPS蓄电池的运行状态,并根据蓄电池状态监控结果将蓄电池状态标志为“00”、“01”、“10”或“11”,当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“00” ;当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“01”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“10”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“11”,进入步骤S22 ;
步骤S22:判断蓄电池状态标志是否为“00”,若蓄电池状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S23 ;
步骤S23:实时监控第一 UPS蓄电池放电回路和第二 UPS蓄电池放电回路状态,并根据蓄电池放电回路状态监控结果将蓄电池放电回路状态标志为“00”、“01”、“ 10”或“ 11 ”,当第一 UPS蓄电池放电回路异常且第二 UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“00”,当第一 UPS蓄电池放电回路异常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“01”,当第一UPS蓄电池放电回路正常且第二UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“10”,当第一 UPS蓄电池放电回路正常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“ 11 ”,进入步骤S24 ;
步骤S24:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“00”,若蓄电池放电回路状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S25 ;
步骤S25:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“11”,若蓄电池放电回路状态标志为“11”,则结束;否则进入步骤S26 ;
步骤S26:判断蓄电池状态标志与蓄电池放电回路状态标志是否相同,若相同,则结束;否则进入步骤S27 ;
步骤S27:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“10”,若蓄电池放电回路状态标志为“10”,则步骤S211 ;否则进入步骤S28 ;
步骤S28:将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,进入步骤S29 ; 步骤S29:判断第一 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第一 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则进入步骤S210 ;
步骤S210,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,并结
束;
步骤S211:将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,进入步骤S212 ;
步骤S212:判断第二 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第二 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则进入步骤S213 ;
步骤S213,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,并结束。
[0014]在本发明一实施例中,所述步骤S28中,将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S28-11,断开第一主开关,使其处于断开状态,第一辅助开关保持断开状态;步骤S28-12,导通第三辅助开关,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S28-13,持续一段时间后,先导通第三主开关,使其处于导通状态;后断开第三辅助开关,使其处于断开状态;
所述步骤S211中,将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:步骤S211-11,断开第二主开关,使其处于断开状态,第二辅助开关保持断开状态;步骤S211-12,导通第三辅助开关,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S211-13,持续一段时间后,先导通第三主开关,使其处于导通状态后,后断开第三辅助开关,使其处于断开状态。
[0015]在本发明一实施例中,所述步骤S28中,将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S28-21,断开第一主开关,使其处于断开状态,第一辅助开关保持断开状态;步骤S28-22,判断第一 UPS蓄电池与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S28-23,否则进入步骤S28-25 ;步骤S28-23,导通第三辅助开关,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S28-24,持续一段时间后,先导通第三主开关,使其处于导通状态;后断开第三辅助开关,使其处于断开状态;步骤S28-25,导通第三主开关,使其处于导通状态,第三辅助开关保持断开状态;
所述步骤S211中,将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:步骤S211-21,断开第二主开关,使其处于断开状态,第二辅助开关保持断开状态;步骤S211-22,判断第一 UPS蓄电池与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S28-23,否则进入步骤S28-25 ;步骤S211-23,导通第三辅助开关,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S211-24,持续一段时间后,先导通第三主开关,使其处于导通状态;后断开第三辅助开关,使其处于断开状态;步骤S211-25,导通第三主开关,使其处于导通状态,第三辅助开关保持断开状态。
[0016]在本发明一实施例中,所述步骤S210中,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S210-21,断开第三主开关,使其处于断开状态,第三辅助开关保持断开状态;步骤S210-22,导通第一辅助开关,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路;步骤S210-23,持续一段时间后,先导通第一主开关,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关,使其处于断开状态;
所述步骤S213中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S213-11,断开第三主开关,使其处于断开状态,第三辅助开关保持断开状态;步骤S213-12,导通第二辅助开关,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S213-13,持续一段时间后,先导通第二主开关,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关,使其处于断开状态。
[0017]在本发明一实施例中,所述步骤S210中将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S210-31,断开第三主开关,使其处于断开状态,第三辅助开关保持断开状态;步骤S210-32,判断第一 UPS主机母线与第一 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S210-33 ;步骤S210-33,导通第一辅助开关,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路;步骤S210-34,持续一段时间后,先导通第一主开关,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关,使其处于断开状态;步骤S210-35,导通第一主开关,使其处于导通状态,第一辅助开关保持断开状态;
所述步骤S213中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S213-21,断开第三主开关,使其处于断开状态,第三辅助开关保持断开;步骤S213-22,判断第二 UPS主机母线与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S213-23 ;步骤S213-23,导通第二辅助开关,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S213-24,持续一段时间后,先导通第二主开关,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关,使其处于断开状态;步骤S213-25,导通第二主开关,使其处于导通状态,第二辅助开关保持断开状态。
[0018]与现有技术相比,本发明有益效果体现在:
1、本发明的不间断电源电池共用系统,具备电路结构简单、成本低,对机器容量,机型无太严格的要求,只需配置的电池合理即可,控制逻辑简单可靠,提高冗余UPS中蓄电池的利用率,延长设备备用时间。
[0019]2、本发明的不间断电源电池共用系统中,通过合理的切换开关逻辑控制第一至第三切换电路的工作状态,保证了第一 UPS与第二 UPS的母线完全隔离,对参与共用电池组的UPS主机机型无限制,杜绝了母线环流引起的故障,无需考虑散热、不均流等问题,减少了控制均衡充电电流带来的复杂的控制逻辑和控制算法,不会引入新的故障点,可有效避免由于引入电池组共用的功能导致故障的进一步扩大的可能,保证了参与电池组共用的UPS主机的可靠性。
[0020]3、本发明控制方法,在不启动电池共用功能时,对于蓄电池充电互不影响,对应的UPS给对应的蓄电池充电,当蓄电池切换到另一台UPS主机使用时,该UPS主机可以同时给两台UPS蓄电池充电,确保了电池能够及时补充能量。同时,电池共用系统,不影响UPS正
常工作。
[0021]4、增加必要的缓冲电路,防止由于压差过大对电路或者器件的冲击。[0022]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下将通过具体实施例和相关附图,对本发明作进一步详细说明。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1是本发明的系统原理框图。
[0024]图2是本发明第一实施例中系统原理框图。
[0025]图3是本发明第一实施例中控制方法流程图。
[0026]图4是本发明第一实施例中步骤Sll流程图。
[0027]图5是本发明第一实施例中步骤S13流程图。
[0028]图6是本发明第一实施例中步骤S18流程图。
[0029]图7是本发明第一实施例中步骤SllO第一方法流程图。
[0030]图8是本发明第一实施例中步骤SllO第二方法流程图。
[0031]图9是本发明第一实施例中步骤Slll流程图。
[0032]图10是本发明第一实施例中步骤S113第一方法流程图。
[0033]图11是本发明第一实施例中步骤S113第二方法流程图。
[0034]图12是本发明第二实施例中系统原理框图。
[0035]图13是本发明第二实施例中步骤S28第一方法流程图。
[0036]图14是本发明第二实施例中步骤S28第二方法流程图。
[0037]图15是本发明第二实施例中步骤S210第一方法流程图。
[0038]图16是本发明第二实施例中步骤S210第二方法流程图。
[0039]图17是本发明第二实施例中步骤S211第一方法流程图。
[0040]图18是本发明第二实施例中步骤S211第二方法流程图。
[0041]图19是本发明第二实施例中步骤S213第一方法流程图。
[0042]图20是本发明第二实施例中步骤S213第二方法流程图。
【具体实施方式】
[0043]实施例1
如图1和图2所示,本发明提供一种不间断电源电池共用系统包括第一切换电路12、第二切换电路22、第三切换电路36、第一电压采样电路31、第二电压采样电路32、第三电压采样电路33、第四电压采样电路34和控制模块35 ;
所述控制模块连接所述第一切换电路控制端、所述第二切换电路控制端、所述第三切换电路控制端、第一 UPS主机11控制端和第二 UPS主机21控制端,所述控制模块还连接所述第一电压采样电路输出端、所述第二电压采样电路输出端、所述第三电压采样电路输出端和所述第四电压采样电路输出端;
所述第一 UPS主机母线连接所述第一电压采样电路输入端和所述第一切换电路一端,所述第一切换电路另一端连接所述第二电压采样电路输入端、所述第三切换电路一端和第
一UPS蓄电池13 ;
所述第二 UPS主机母线连接所述第三电压采样电路输入端和所述第二切换电路一端,所述第二切换电路另一端连接所述第四电压采样电路输入端、所述第三切换电路另一端和第二 UPS蓄电池23 ;
所述第一切换电路包括并联的第一主开关SWl和第一缓冲电路,所述第一缓冲电路由第一辅助开关SI和第一缓冲电阻Rl串联构成;所述第二切换电路包括并联的第二主开关SW2和第二缓冲电路,所述第二缓冲电路由第二辅助开关S2和第二缓冲电阻R2串联构成;所述的第三切换电路由第三主开关SW3构成。
[0044]其中第一缓冲电路,为防止第一主开关SWl两端压差过大,在第一主开关SWl导通前,可由第一缓冲电路先对第一主开关SWl两端实现电压平衡,第二缓冲电路,为防止第二主开关SW2两端压差过大,在第二主开关SW2导通前,可由第二缓冲电路先对第二主开关SW2两端实现电压平衡。第三缓冲电路,为防止第三主开关SW3两端压差过大,在第三主开关SW3导通前,可由第三缓冲电路先对第三主开关SW3两端实现电压平衡。第一主开关SW1、第二主开关SW2和第三主开关SW3采用大功率接触器(亦可采用大功率晶闸管配合适当的散热装置)。
[0045]如图3所示,本发明还提供一种(如图1所示的)不间断电源电池共用系统的控制方法,所述控制模块监控第一 UPS主机和第二 UPS主机运行状态,用于判断第一 UPS蓄电池放电回路和第二 UPS蓄电池放电回路是否正常,并根据第一 UPS主机母线电压、第二 UPS主机母线电压、第一 UPS蓄电池电压和第二 UPS蓄电池电压控制第一切换电路的第一主开关Sffl和第一辅助开关S1、第二切换电路的第二主开关SW2和第二辅助开关S2以及第三切换电路的第三主开关SW3的工作状态,具体步骤如下:
步骤Sll:如图4所示,实时监控第一 UPS蓄电池和第二 UPS蓄电池的运行状态,并根据蓄电池状态监控结果将蓄电池状态标志为“00”、“01”、“10”或“11”,当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“00”;当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“01”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“10”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“11”,进入步骤S12 ;
步骤S12:判断蓄电池状态标志是否为“00”,若蓄电池状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S13 ;
步骤S13:如图5所示,实时监控第一 UPS蓄电池放电回路和第二 UPS蓄电池放电回路状态,并根据蓄电池放电回路状态监控结果将蓄电池放电回路状态标志为“00”、“01”、“10”或“11”,当第一UPS蓄电池放电回路异常且第二UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“00”,当第一 UPS蓄电池放电回路异常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“01”,当第一 UPS蓄电池放电回路正常且第二 UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“ 10”,当第一 UPS蓄电池放电回路正常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“ 11 ”,进入步骤S14 ;
步骤S14:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“00”,若蓄电池放电回路状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S15 ;
步骤S15:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“ 11”,若蓄电池放电回路状态标志为“11”,则结束;否则进入步骤S16 ;
步骤S16:判断蓄电池状态标志与蓄电池放电回路状态标志是否相同,若相同,则结束;否则进入步骤S17; 步骤S17:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“10”,若蓄电池放电回路状态标志为“10”,则进入步骤Slll ;否则进入步骤S18 ;
步骤S18:将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,进入步骤S19 ;
步骤S19:判断第一 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第一 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则进入步骤SllO ;
步骤SI 10,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,并结
束;
步骤Slll:将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,进入步骤SI 12 ;
步骤S112:判断第二 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第二 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则进入步骤S113;
步骤SI 13,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,并结
束;
其中,如图6所示,步骤S18中,将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,具体实现步骤为:步骤S18-01,断开第一主开关SW1,使其处于断开状态,第一辅助开关SI保持断开状态;步骤S18-02,导通第三主开关SW3,使其处于导通状态;
其中,如图9所示,步骤Slll中,将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:步骤Sll 1-01,断开第二主开关SW2,使其处于断开状态,第二辅助开关S2保持断开状态;步骤SI 11-02,导通第三主开关SW3,使其处于导通状态。
[0046]如图7所示,所述步骤SllO中,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S110-01,断开第三主开关SW3,使其处于断开状态;步骤S110-02,导通第一辅助开关SI,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路;步骤S110-03,持续一段时间后,先导通第一主开关SW1,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关SI,使其处于断开状态;
如图10所示,所述步骤SI 13中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第
二UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S113-01,断开第三主开关SW3,使其处于断开状态;步骤S113-02,导通第二辅助开关S2,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S113-03,持续一段时间后,先导通第二主开关SW2,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关S2,使其处于断开状态。
[0047]如图8所示,所述步骤SllO中,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S110-11,断开第三主开关SW3,使其处于断开状态;步骤S110-12,判断第一UPS主机母线与第一 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S110-13,否则进入步骤S110-15 ;步骤S110-13,导通第一辅助开关SI,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路,进入步骤S110-14;步骤S110-14,持续一段时间后,先导通第一主开关SW1,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关SI,使其处于断开状态;步骤S110-15,导通第一主开关SW1,使其处于导通状态,第一辅助开关SI保持断开状态;
如图11所示,所述步骤SI 13中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第
二UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S113-11,断开第三主开关SW3,使其处于断开状态;步骤S113-12,判断第二UPS主机母线与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S113-13,否则进入步骤S113-15 ;步骤S113-13,导通第二辅助开关S2,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S113-14,持续一段时间后,先导通第二主开关SW2,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关S2,使其处于断开状态;步骤S113-15,导通第二主开关SW2,使其处于导通状态,第二辅助开关S2保持断开状态。
[0048]实施例2
如图12所示,本发明提供一种不间断电源电池共用系统包括第一切换电路、第二切换电路、第三切换电路、第一电压采样电路、第二电压采样电路、第三电压采样电路、第四电压采样电路和控制模块;
所述控制模块连接所述第一切换电路控制端、所述第二切换电路控制端、所述第三切换电路控制端、第一 UPS主机控制端和第二 UPS主机控制端,所述控制模块还连接所述第一电压采样电路输出端、所述第二电压采样电路输出端、所述第三电压采样电路输出端和所述第四电压采样电路输出端;
所述第一 UPS主机母线连接所述第一电压采样电路输入端和所述第一切换电路一端,所述第一切换电路另一端连接所述第二电压采样电路输入端、所述第三切换电路一端和第
一UPS蓄电池;
所述第二 UPS主机母线连接所述第三电压采样电路输入端和所述第二切换电路一端,所述第二切换电路另一端连接所述第四电压采样电路输入端、所述第三切换电路另一端和第二 UPS蓄电池;
所述第一切换电路包括并联的第一主开关SWl和第一缓冲电路,所述第一缓冲电路由第一辅助开关SI和第一缓冲电阻Rl串联构成;所述第二切换电路包括并联的第二主开关SW2和第二缓冲电路,所述第二缓冲电路由第二辅助开关S2和第二缓冲电阻R2串联构成;所述的第三切换电路由第三主开关SW3构成;所述第三切换电路还包括一并联在所述第三主开关SW3两端的第三缓冲电路,所述第三缓冲电路由第三辅助开关S3和第三缓冲电阻R3串联构成。
[0049]其中第一缓冲电路,为防止第一主开关SWl两端压差过大,在第一主开关SWl导通前,可由第一缓冲电路先对第一主开关SWl两端实现电压平衡,第二缓冲电路,为防止第二主开关SW2两端压差过大,在第二主开关SW2导通前,可由第二缓冲电路先对第二主开关SW2两端实现电压平衡。第三缓冲电路,为防止第三主开关SW3两端压差过大,在第三主开关SW3导通前,可由第三缓冲电路先对第三主开关SW3两端实现电压平衡。第一主开关SW1、第二主开关SW2和第三主开关SW3采用大功率接触器(亦可采用大功率晶闸管配合适当的散热装置)。
[0050]本发明另外还提供一种(如图12所示的)不间断电源电池共用系统的控制方法,所述控制模块监控第一 UPS主机和第二 UPS主机运行状态,用于判断第一 UPS蓄电池放电回路和第二 UPS蓄电池放电回路是否正常,并根据第一 UPS主机母线电压、第二 UPS主机母线电压、第一 UPS蓄电池电压和第二 UPS蓄电池电压控制第一切换电路的第一主开关SWl和第一辅助开关S1、第二切换电路的第二主开关SW2和第二辅助开关S2以及第三切换电路的第三主开关SW3和第三辅助开关S3的工作状态,具体步骤如下:
步骤S21:如图4所示,实时监控第一 UPS蓄电池和第二 UPS蓄电池的运行状态,并根据蓄电池状态监控结果将蓄电池状态标志为“ OO ”、“01”、“ 10 ”或“ 11 ”,当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“00”;当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“01”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“10”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“ 11 ”,进入步骤S22 ;
步骤S22:判断蓄电池状态标志是否为“00”,若蓄电池状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S23 ;
步骤S23:如图5所示,实时监控第一 UPS蓄电池放电回路和第二 UPS蓄电池放电回路状态,并根据蓄电池放电回路状态监控结果将蓄电池放电回路状态标志为“00”、“01”、“10”或“11”,当第一UPS蓄电池放电回路异常且第二UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“00”,当第一 UPS蓄电池放电回路异常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“01”,当第一 UPS蓄电池放电回路正常且第二 UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“ 10”,当第一 UPS蓄电池放电回路正常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“ 11 ”,进入步骤S24 ;
步骤S24:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“00”,若蓄电池放电回路状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S25 ;
步骤S25:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“11”,若蓄电池放电回路状态标志为“11”,则结束;否则进入步骤S26 ;
步骤S26:判断蓄电池状态标志与蓄电池放电回路状态标志是否相同,若相同,则结束;否则进入步骤S27;
步骤S27:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“10”,若蓄电池放电回路状态标志为“10”,则步骤S211 ;否则进入步骤S28 ;
步骤S28:将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,进入步骤S29 ;
步骤S29:判断第一 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第一 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则进入步骤S210 ;
步骤S210,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,并结
束;
步骤S211:将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,进入步骤S212 ;
步骤S212:判断第二 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第二 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则进入步骤S213 ;
步骤S213,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,并结束。
[0051]如图13所示,所述步骤S28中,将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S28-11,断开第一主开关SW1,使其处于断开状态,第一辅助开关SI保持断开状态;步骤S28-12,导通第三辅助开关S3,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S28-13,持续一段时间后,先导通第三主开关SW3,使其处于导通状态;后断开第三辅助开关S3,使其处于断开状态;
如图17所示,所述步骤S211中,将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S211-11,断开第二主开关SW2,使其处于断开状态,第二辅助开关S2保持断开状态;步骤S211-12,导通第三辅助开关S3,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S211-13,持续一段时间后,先导通第三主开关,使其处于导通状态后,后断开第三辅助开关S3,使其处于断开状态。
[0052]如图14所示,所述步骤S28中,将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S28-21,断开第一主开关SW1,使其处于断开状态,第一辅助开关SI保持断开状态;步骤S28-22,判断第一 UPS蓄电池与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S28-23,否则进入步骤S28-25 ;步骤S28-23,导通第三辅助开关S3,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S28-24,持续一段时间后,先导通第三主开关SW3,使其处于导通状态;后断开第三辅助开关S3,使其处于断开状态;步骤S28-25,导通第三主开关SW3,使其处于导通状态,第三辅助开关S3保持断开状态;
如图18所示,所述步骤S211中,将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S211-21,断开第二主开关SW2,使其处于断开状态,第二辅助开关S2保持断开状态;步骤S211-22,判断第一 UPS蓄电池与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S28-23,否则进入步骤S28-25 ;步骤S211-23,导通第三辅助开关S3,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S211-24,持续一段时间后,先导通第三主开关SW3,使其处于导通状态;后断开第三辅助开关S3,使其处于断开状态;步骤S211-25,导通第三主开关SW3,使其处于导通状态,第三辅助开关S3保持断开状态。
[0053]如图15所示,所述步骤S210中,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S210-21,断开第三主开关SW3,使其处于断开状态,第三辅助开关S3保持断开状态;步骤S210-22,导通第一辅助开关SI,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路;步骤S210-23,持续一段时间后,先导通第一主开关,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关SI,使其处于断开状态;
如图19所示,所述步骤S213中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第
二UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S213-11,断开第三主开关SW3,使其处于断开状态,第三辅助开关S3保持断开状态;步骤S213-12,导通第二辅助开关S2,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S213-13,持续一段时间后,先导通第二主开关SW2,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关S2,使其处于断开状态。
[0054]如图16所示,所述步骤S210中将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S210-31,断开第三主开关SW3,使其处于断开状态,第三辅助开关S3保持断开状态;步骤S210-32,判断第一 UPS主机母线与第一 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S210-33 ;步骤S210-33,导通第一辅助开关SI,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路;步骤S210-34,持续一段时间后,先导通第一主开关SW1,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关SI,使其处于断开状态;步骤S210-35,导通第一主开关SW1,使其处于导通状态,第一辅助开关SI保持断开状态;
如图20所示,所述步骤S213中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第
二UPS主机使用,具体实现步骤为:
步骤S213-21,断开第三主开关SW3,使其处于断开状态,第三辅助开关S3保持断开;步骤S213-22,判断第二 UPS主机母线与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S213-23 ;步骤S213-23,导通第二辅助开关S2,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S213-24,持续一段时间后,先导通第二主开关SW2,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关S2,使其处于断开状态;步骤S213-25,导通第二主开关SW2,使其处于导通状态,第二辅助开关S2保持断开状态。
[0055]具体工作时根据UPS主机及UPS蓄电池状态进行控制,系统可工作于如下几种状态,如下表所示
【权利要求】
1.一种不间断电源电池共用系统,其特征在于:包括第一切换电路、第二切换电路、第三切换电路、第一电压采样电路、第二电压采样电路、第三电压采样电路、第四电压采样电路和控制|吴块; 所述控制模块连接所述第一切换电路控制端、所述第二切换电路控制端、所述第三切换电路控制端、第一 UPS主机控制端和第二 UPS主机控制端,所述控制模块还连接所述第一电压采样电路输出端、所述第二电压采样电路输出端、所述第三电压采样电路输出端和所述第四电压采样电路输出端; 所述第一 UPS主机母线连接所述第一电压采样电路输入端和所述第一切换电路一端,所述第一切换电路另一端连接所述第二电压采样电路输入端、所述第三切换电路一端和第一UPS蓄电池; 所述第二 UPS主机母线连接所述第三电压采样电路输入端和所述第二切换电路一端,所述第二切换电路另一端连接所述第四电压采样电路输入端、所述第三切换电路另一端和第二 UPS蓄电池; 所述第一切换电路包括并联的第一主开关和第一缓冲电路,所述第一缓冲电路由第一辅助开关和第一缓冲电阻串联构成;所述第二切换电路包括并联的第二主开关和第二缓冲电路,所述第二缓冲电路由第二辅助开关和第二缓冲电阻串联构成;所述的第三切换电路由第三主开关构成。
2.根据权利要求1所述的不间断电源电池共用系统,其特征在于:所述第三切换电路还包括一并联在所述第三主开关两端的第三缓冲电路,所述第三缓冲电路由第三辅助开关和第二缓冲电阻串联 构成。
3.—种如权利要求1所述的不间断电源电池共用系统的控制方法,其特征在于,所述控制模块监控第一 UPS主机和第二 UPS主机运行状态,用于判断第一 UPS蓄电池放电回路和第二 UPS蓄电池放电回路是否正常,并根据第一 UPS主机母线电压、第二 UPS主机母线电压、第一 UPS蓄电池电压和第二 UPS蓄电池电压控制第一切换电路的第一主开关和第一辅助开关、第二切换电路的第二主开关和第二辅助开关以及第三切换电路的第三主开关的工作状态,具体步骤如下: 步骤Sll:实时监控第一 UPS蓄电池和第二 UPS蓄电池的运行状态,并根据蓄电池状态监控结果将蓄电池状态标志为“00”、“01”、“10”或“11”,当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“00”;当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“01”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“10”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“11”,进入步骤S12 ; 步骤S12:判断蓄电池状态标志是否为“00”,若蓄电池状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S13 ; 步骤S13:实时监控第一 UPS蓄电池放电回路和第二 UPS蓄电池放电回路状态,并根据蓄电池放电回路状态监控结果将蓄电池放电回路状态标志为“ 00 ”、“ O I”、“ 10 ”或“ 11 ”,当第一 UPS蓄电池放电回路异常且第二 UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“ 00 ”,当第一 UPS蓄电池放电回路异常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“01”,当第一UPS蓄电池放电回路正常且第二UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“10”,当第一 UPS蓄电池放电回路正常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“11”,进入步骤S14 ; 步骤S14:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“00”,若蓄电池放电回路状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S15 ; 步骤S15:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“ 11”,若蓄电池放电回路状态标志为“11”,则结束;否则进入步骤S16 ; 步骤S16:判断蓄电池状态标志与蓄电池放电回路状态标志是否相同,若相同,则结束;否则进入步骤S17; 步骤S17:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“10”,若蓄电池放电回路状态标志为“10”,则进入步骤Slll ;否则进入步骤S18 ; 步骤S18:将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,进入步骤S19 ; 步骤S19:判断第一 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第一 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则 进入步骤SllO ; 步骤SI 10,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,并结束; 步骤Slll:将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,进入步骤SI 12 ; 步骤S112:判断第二 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第二 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则进入步骤S113 ; 步骤SI 13,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,并结束; 其中,步骤S18中,将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,具体实现步骤为:步骤S18-01,断开第一主开关,使其处于断开状态,第一辅助开关保持断开状态;步骤S18-02,导通第三主开关,使其处于导通状态; 其中,步骤Slll中,将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:步骤S111-01,断开第二主开关,使其处于断开状态,第二辅助开关保持断开状态;步骤S111-02,导通第三主开关,使其处于导通状态。
4.根据权利要求3所述的不间断电源电池共用系统的控制方法,其特征在于, 所述步骤SllO中,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为: 步骤S110-01,断开第三主开关,使其处于断开状态;步骤S110-02,导通第一辅助开关,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路;步骤S110-03,持续一段时间后,先导通第一主开关,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关,使其处于断开状态; 所述步骤Si 13中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,具体实现步骤为: 步骤S113-01,断开第三主开关,使其处于断开状态;步骤S113-02,导通第二辅助开关,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S113-03,持续一段时间后,先导通第二主开关,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关,使其处于断开状态。
5.根据权利要求3所述的不间断电源电池共用系统的控制方法,其特征在于: 所述步骤SllO中,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为: 步骤SI 10-11,断开第三主开关,使其处于断开状态;步骤SI 10-12,判断第一 UPS主机母线与第一 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S110-13,否则进入步骤S110-15 ;步骤S110-13,导通第一辅助开关,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路,进入步骤S110-14 ;步骤S110-14,持续一段时间后,先导通第一主开关,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关,使其处于断开状态;步骤S110-15,导通第一主开关,使其处于导通状态,第一辅助开关保持断开状态; 所述步骤SI 13中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,具体实现步骤为: 步骤S113-11,断开第三主开关,使其处于断开状态;步骤S113-12,判断第二 UPS主机母线与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S113-13,否则进入步骤S113-15 ;步骤S113-13,导通第二辅助开关,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S113-14,持续一段时间后,先导通第二主开关,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关,使其处于断开状态;步骤S113-15,导通第二主开关,使其处于导通状态,第二辅助开关保持断开状态。
6.一种如权利要求1所述的不间断电源电池共用系统的控制方法,其特征在于,所述控制模块监控第一 UPS主机和第二 UPS主机运行状态,用于判断第一 UPS蓄电池放电回路和第二 UPS蓄电池放电回路是否正常,并根据第一 UPS主机母线电压、第二 UPS主机母线电压、第一 UPS蓄电池电压和第二 UPS蓄电池电压控制第一切换电路的第一主开关和第一辅助开关、第二切换电路的第二主开关和第二辅助开关以及第三切换电路的第三主开关和第三辅助开关的工作状态,具体步骤如下: 步骤S21:实时监控第一 UPS蓄电池和第二 UPS蓄电池的运行状态,并根据蓄电池状态监控结果将蓄电池状态标志为“00”、“01”、“ 10”或“11”,当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“00”;当第一 UPS蓄电池欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“01”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池欠压,则蓄电池状态标志为“10”,当第一 UPS蓄电池不欠压且第二 UPS蓄电池不欠压,则蓄电池状态标志为“11”,进入步骤S22 ; 步骤S22:判断蓄电池状态标志是否为“00”,若蓄电池状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S23 ; 步骤S23:实时监控第一 UPS蓄电池放电回路和第二 UPS蓄电池放电回路状态,并根据蓄电池放电回路状态监控结果将蓄电池放电回路状态标志为“00”、“01”、“10”或“11”,当第一 UPS蓄电池放电回路异常且第二 UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“ 00 ”,当第一 UPS蓄电池放电回路异常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“01”,当第一UPS蓄电池放电回路正常且第二UPS蓄电池放电回路异常,则蓄电池放电回路状态标志为“10”,当第一 UPS蓄电池放电回路正常且第二 UPS蓄电池放电回路正常,则蓄电池放电回路状态标志为“ 11 ”,进入步骤S24 ; 步骤S24:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“00”,若蓄电池放电回路状态标志为“00”,则结束;否则进入步骤S25 ; 步骤S25:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“11”,若蓄电池放电回路状态标志为“11”,则结束;否则进入步骤S26 ; 步骤S26:判断蓄电池状态标志与蓄电池放电回路状态标志是否相同,若相同,则结束;否则进入步骤S27 ; 步骤S27:判断蓄电池放电回路状态标志是否为“ 10 ”,若蓄电池放电回路状态标志为“10”,则步骤S211 ;否则进入步骤S28 ; 步骤S28:将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,进入步骤S29 ; 步骤S29:判断第一 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第一 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则进入步骤S210 ; 步骤S210,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,并结束; 步骤S211:将第二 UPS蓄 电池切换给第一 UPS主机使用,进入步骤S212 ; 步骤S212:判断第二 UPS蓄电池放电回路是否异常,若第二 UPS蓄电池放电回路异常,则结束,否则进入步骤S213 ; 步骤S213,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,并结束。
7.根据权利要求6所述的不间断电源电池共用系统的控制方法,其特征在于, 所述步骤S28中,将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,具体实现步骤为: 步骤S28-11,断开第一主开关,使其处于断开状态,第一辅助开关保持断开状态;步骤S28-12,导通第三辅助开关,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S28-13,持续一段时间后,先导通第三主开关,使其处于导通状态;后断开第三辅助开关,使其处于断开状态;所述步骤S211中,将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:步骤S211-11,断开第二主开关,使其处于断开状态,第二辅助开关保持断开状态;步骤S211-12,导通第三辅助开关,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S211-13,持续一段时间后,先导通第三主开关,使其处于导通状态后,后断开第三辅助开关,使其处于断开状态。
8.根据权利要求6所述的不间断电源电池共用系统的控制方法,其特征在于, 所述步骤S28中,将第一 UPS蓄电池切换给第二 UPS主机使用,具体实现步骤为: 步骤S28-21,断开第一主开关,使其处于断开状态,第一辅助开关保持断开状态;步骤S28-22,判断第一 UPS蓄电池与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S28-23,否则进入步骤S28-25 ;步骤S28-23,导通第三辅助开关,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S28-24,持续一段时间后,先导通第三主开关,使其处于导通状态;后断开第三辅助开关,使其处于断开状态;步骤S28-25,导通第三主开关,使其处于导通状态,第三辅助开关保持断开状态;所述步骤S211中,将第二 UPS蓄电池切换给第一 UPS主机使用,具体实现步骤为:步骤S211-21,断开第二主开关,使其处于断开状态,第二辅助开关保持断开状态;步骤S211-22,判断第一 UPS蓄电池与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S28-23,否则进入步骤S28-25 ;步骤S211-23,导通第三辅助开关,使其处于导通状态,开启第三缓冲电路;步骤S211-24,持续一段时间后,先导通第三主开关,使其处于导通状态;后断开第三辅助开关,使其处于断开状态;步骤S211-25,导通第三主开关,使其处于导通状态,第三辅助开关保持断开状态。
9.根据权利要求6所述的不间断电源电池共用系统的控制方法,其特征在于, 所述步骤S210中,将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为: 步骤S210-21,断开第三主开关,使其处于断开状态,第三辅助开关保持断开状态;步骤S210-22,导通第一辅助开关,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路;步骤S210-23,持续一段时间后,先导通第一主开关,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关,使其处于断开状态; 所述步骤S213中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,具体实现步骤为: 步骤S213-11,断开第三主开关,使其处于断开状态,第三辅助开关保持断开状态;步骤S213-12,导通第二辅助开关,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S213-13,持续一段时间后,先导通第二主开关,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关,使其处于断开状态。
10.根据权利要求3所述的不间断电源电池共用系统的控制方法,其特征在于, 所述步骤S210中将第一 UPS蓄电池从第二 UPS主机连接共用切换至第一 UPS主机使用,具体实现步骤为: 步骤S210-31,断开第三主开关,使其处于断开状态,第三辅助开关保持断开状态;步骤S210-32,判断第一 UPS主机母线与第一 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S210-33 ;步骤S210-33,导通第一辅助开关,使其处于导通状态,开启第一缓冲电路;步骤S210-34,持续一段时间后,先导通第一主开关,使其处于导通状态;后断开第一辅助开关,使其处于断开状态;步骤S210-35,导通第一主开关,使其处于导通状态,第一辅助开关保持断开状态; 所述步骤S213中,将第二 UPS蓄电池从第一 UPS主机连接共用切换至第二 UPS主机使用,具体实现步骤为: 步骤S213-21,断开第三主开关,使其处于断开状态,第三辅助开关保持断开;步骤S213-22,判断第二 UPS主机母线与第二 UPS蓄电池的电压差值是否大于等于电压差阈值;若是,则进入步骤S213-23 ;步骤S213-23,导通第二辅助开关,使其处于导通状态,开启第二缓冲电路;步骤S213-24,持续一段时间后,先导通第二主开关,使其处于导通状态;后断开第二辅助开关,使其处于断开状态;步骤S213-25,导通第二主开关,使其处于导通状态,第二辅助开关保持断开状态。
【文档编号】H02J9/04GK103972978SQ201410189566
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】杜伟, 刘 东, 陈志彬, 杨文泉, 汤贤椿 申请人:厦门科华恒盛股份有限公司
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