本发明涉及一种ups装置及其电源切换控制方法。
背景技术：
当今通信系统中各类网络设备对供电质量要求越来越高，而通信设备正常工作必须要有品质良好的供电系统作为保障。所以，在通信机房设计并建立一个可靠的、安全的、切换迅速的ups供电系统是非常必要的。
公开号为cn205666679u的中国专利文件中公开了一种旁路自动切换型的ups。该装置对主电源电能质量进行检测，如不符合系统需求，将主电源供电线路上的继电器断开并合上旁路供电线路上的继电器，转为由旁路供电。当主电源电能质量恢复要求时，系统切换回由主电源供电。该发明在ups主电源故障时能切换为旁路供电，一定程度上保证了ups供电系统的可靠性。但是，该系统在供电模式切换上采取了简单的电压检测和粗暴的继电器控制分合闸的方式，仍然存在很多弊端和安全隐患。
首先，上述方案在切换时，采取继电器动作方式来通断电流，由于可能无法迅速灭弧，会无法避免的造成数毫秒的ups输出与旁路输出的短路，存在旁路输入开关跳闸甚至ups装置损坏等安全隐患。
其次，ups主电源故障有多种情况，针对不同情况的故障采取不同的供电切换方式能在保证系统供电切换稳定可靠的前提下做到最快速的切换。上述方案并未针对不同的主电源故障采取分情况应对的切换措施。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种ups装置及其电源切换控制方法，用于解决目前ups电源切换过程中接触器开合时触点间易产生电弧及旁路模块和ups输入模块间易短路的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
本发明的一种ups装置，包括监控切换控制模块、ups模块(3)、旁路输入模块(4)以及输出端(5)，所述ups模块(3)通过ups输入接触器(q3)连接所述输出端(5)，所述旁路输入模块(4)通过旁路输入接触器(q1)连接所述输出端(5)，所述监控切换控制模块用于检测所述ups模块(3)和旁路输入模块(4)的电压，并且控制连接所述ups输入接触器(q3)和旁路输入接触器(q1),还包括与所述旁路输入接触器(q1)并联的旁路输入可控硅(q2)以及与所述ups输入接触器(q3)并联的ups输入可控硅(q4),所述监控切换控制模块还控制连接所述旁路输入可控硅(q2)与ups输入可控硅(q4)。
进一步的，在所述旁路输入模块(4)和输出端(5)之间，还并联设置有旁路输入维护用支路(6)。
本发明的一种ups装置的电源切换控制方法，包括：
旁路模块输出转ups模块输出时，执行步骤如下：
a)闭合旁路输入可控硅(q2)；
b)断开旁路输入接触器(q1)；
c)断开旁路输入可控硅(q2)；
d)闭合ups输入可控硅(q4)；
e)闭合ups输入接触器(q3)；
f)断开ups输入可控硅(q4)；
ups输出状态转旁路输出状态时，执行步骤如下：
a)闭合ups输入可控硅(q4)；
b)断开ups输入接触器(q3)；
c)断开ups输入可控硅(q4)；
d)闭合旁路输入可控硅(q2)；
e)闭合旁路输入接触器(q1)；
f)断开旁路输入可控硅(q2)。
进一步的，ups模块输出转旁路模块输出时，还包括故障情况判别步骤：若为缓慢掉电情况，则执行步骤a)、b)、c)、d)、e)、f)若瞬间掉电的情况，则执行步骤：
i)断开ups输入接触器(q3)；
ii)闭合旁路输入可控硅(q2)；
iii)闭合旁路输入接触器(q1)；
iv)断开旁路输入可控硅(q2)。
进一步的，所述步骤c)、c)中，在电压过零点处断开旁路输入可控硅(q2)和ups输入可控硅(q4)。
进一步的，ups模块(3)还输出用于切换供电状态的硬件信号，所述硬件信号为：转旁路信号禁止、转ups信号允许或转旁路信号允许、转ups信号禁止。
进一步的，ups模块电压缓慢下降情况下的ups输出状态到旁路输出状态的切换中，ups模块输出电压小于176v时，所述ups模块发出所述转旁路信号允许、转ups信号禁止的硬件信号。
进一步的，旁路输出状态到ups输出状态的切换中，ups输出电压大于200v时，所述ups模块发出所述转旁路信号禁止、转ups信号允许的硬件信号。
本发明的有益效果为：
本发明切换装置加入了可控硅驱动电路，有效消除了接触器通断过程中电弧的产生，防止了切换过程中旁路输入与ups输入的瞬时短路，有效的消除了旁路输入开关跳闸甚至ups装置损坏等安全隐患。提高了ups供电的稳定性与可靠性。并且保证了到旁路供电的切换速度，同时延长了电气元件的使用寿命。
其次，本发明针对ups模块不同情况的故障，采取了不同的应对措施，在保证系统供电切换稳定可靠的前提下达到最快速的切换。
再次，本发明在旁路输入模块4和输出端5之间并联设置了用于旁路输入的维护用支路6。方便了维护检修工作。
附图说明
图1是一种可并机型ups交流监控切换装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
ups装置实施例1
如图1所示的一种ups装置，包括市电输入1、直流输入2、可并机型ups模块3、旁路输入模块4、输出端5以及旁路输入接触器q1、旁路输入可控硅q2、ups输入接触器q3、ups输入可控硅q4。
所述市电输入1和直流输入2连接所述可并机型ups模块3，所述可并机型ups模块3通过ups输入接触器q3连接所述输出端5，所述旁路输入模块4通过旁路输入接触器q1连接所述输出端5，ups输入接触器q3和旁路输入接触器q1还分别并联有ups输入可控硅q4和旁路输入可控硅q2。
为了检修方便，本ups装置在旁路输入模块4和输出端5之间，并联设置有旁路输入维护用支路6。
电源切换控制方法实施例1
基于上述装置实施例，当可并机型ups上电结束或ups故障排除电压恢复正常时，旁路供电状态将切换为ups供电状态。当可并机型ups模块3输出电压大于200v时，发出硬件信号：转旁路信号禁止、转ups信号允许，ups监控切换控制模块控制切换动作，详细步骤如下：
a)闭合旁路输入可控硅q2；
b)断开旁路输入接触器q1；
c)根据可并机型ups模块3上传的外同步信号，计算电压、相位过零点处，在上述过零点处断开旁路输入可控硅q2；
d)小于4毫秒，闭合ups输入可控硅q4；
e)闭合ups输入接触器q3；
f)断开ups输入可控硅q4。
系统完成切换转为ups模块供电。
当可并机型ups中ups模块3故障时，ups供电状态将切换为旁路供电状态。ups模块3发出硬件信号：转旁路信号允许、转ups信号禁止，ups监控切换控制模块控制切换动作，详细步骤如下：
a)闭合ups输入可控硅q4；
b)断开ups输入接触器q3；
c)根据可并机型ups模块3上传的外同步信号，计算电压、相位过零点处，在上述过零点处断开ups输入可控硅q4；
d)小于4毫秒，闭合旁路输入可控硅q2；
e)闭合旁路输入接触器q1；
f)断开旁路输入可控硅q2；
系统完成切换转为旁路供电状态。
上述实施例当中，切换动作是在电压过零点处切换，有效避免了旁路输入电流在切换工作进行时产生极大的冲击电流，保护ups装置及所接入的负载设备不受损坏，提高了ups设备的稳定性。同时，相应接触器在断开或闭合时，与其并联的可控硅都处于闭合状态，接触器的断开或闭合为零电压断开或零电流闭合，避免了电弧的产生，延长了接触器的寿命，防止了旁路模块和ups模块因电弧而导致的瞬时短路，提高了系统的可靠性。
电源切换控制方法实施例2
本实施例与实施例1的区别为ups模块3输入转旁路模块4输入时，针对ups模块的故障类型，分为两种情况，分别为：
当可并机型ups模块3出现故障发生输出电压瞬间掉电的情况时，可并机型ups模块3输出硬件信号：转旁路信号允许、转ups信号禁止。ups监控切换控制模块检测到上述硬件信号，同时根据电压检测判断出输出电压出现瞬间掉电，控制切换动作，详细步骤如下：
i)断开ups输入接触器q3；
ii)闭合旁路输入可控硅q2；
iii)闭合旁路输入接触器q1；
iv)断开旁路输入可控硅q2；
系统完成切换转为旁路供电状态。
当可并机型ups模块3出现故障发生输出电压缓慢下降的情况时，可并机型ups模块3输出硬件信号：转旁路信号允许、转ups信号禁止。ups监控切换控制模块检测到上述硬件信号，同时根据电压检测判断出输出电压出现缓慢下降，控制切换动作，其详细步骤与实施例1中ups供电转旁路供电的步骤相同，在此不再赘述。
上述实施例中，针对ups模块不同情况的故障，采取了不同的应对措施。当ups模块缓慢掉电时，采取实施例1中ups供电转旁路供电的方式，具有实施例1中描述的一切优点。而在ups模块瞬间掉电时，由于可并机型ups瞬间掉电，所以系统切换时可并机型ups输出为零，不需要电压过零处的计算，因此本实施例的方法取消了外同步信号的上传和电压过零处的计算，快速实现供电切换，不浪费时间。同时，旁路输入接触器q1闭合时，与其并联的旁路输入可控硅q2处于闭合状态，旁路输入接触器q1的闭合为零电流闭合，避免了电弧的产生，延长了接触器的寿命，防止了旁路输入和ups输入因拉弧而导致的短路，提高了系统的稳定性。