模块化UPS电源系统的制作方法

本实用新型涉及模块化UPS电源系统。

背景技术：

UPS电源作为一种恒压恒频的不间断电源，在对供电要求比较高的场合被广泛应用。在电力、化工等领域内用到的UPS电源系统中，一般配备有输入/输出隔离变压器，该领域中使用的UPS电源系统使用状态结构图如图1所示，包括UPS模块、输入电抗、输入输出隔离变压器、检修旁路回路和显示单元，UPS模块包括直流冷启动开关、输入电抗、输入隔离变压器、整流器、逆变器和输出隔离变压器，市电依次经输入电抗、输入隔离变压器、整流器、逆变器和输出隔离变压器而被处理成恒压恒频的电能，直流冷启动开关用于外接直流电源。整流输入开关用于控制UPS电源系统的供电状态，旁路静态开关用于实现UPS电源故障时旁路电源的无间断切入。

现有技术中UPS电源系统还包括柜体，柜体内设置有安装板，各种UPS电源系统中的各种元器件均安装在安装板上。这种结构的UPS电源系统存在以下不足：一是由于各种元气件分散布置在安装板上，占用的安装面积大，一般占到整个柜体的安装面积的一般以上；二是维护/维修困难，产品出现故障时，要根据用户的反馈判断可能出现的故障，带足备件才能到现场维修，而且一般需要厂家的工程师才能完成维修工作；三是维修时间长，出现故障时，工程师到达现场要先判断故障点，再把故障的元器件从设备上拆下，在把所需的元器件换上，再做参数调整，一般维修时间需要1-2个小时。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种易于装拆、结构紧凑的模块化UPS电源系统。

为实现上述目的，本实用新型的模块化UPS电源系统采用以下技术方案：

模块化UPS电源系统，包括UPS模块、检修旁路回路、输入电抗、输入隔离变压器、输出隔离变压器，UPS模块包括整流器、逆变器、直流冷启动开关、逆变静态开关、旁路静态开关和用于控制整流器和逆变器的控制单元；整流器输出端与逆变器输入端电连接、逆变器输入端连接直流冷启动开关，直流冷启动开关输入端用于外接直流电源；逆变静态开关的输出端与旁路静态开关的输出端电连接；还包括电源模块壳体，整流器、逆变器和 直流冷启动开关、逆变静态开关、旁路静态开关和用于控制整流器和逆变器的控制单元安装在电源模块壳体内而封装成电源模块，电源模块壳体上安装有与整流器、逆变器和直流冷启动开关、逆变静态开关、旁路静态开关一一对应的热拔插连接端子插头热拔插连接端子插头热拔插连接端子插头。

模块化UPS电源系统还包括显示单元，所述UPS模块中的控制单元用于控制显示单元。

模块化UPS电源系统还包括支架，检修旁路回路、输入电抗、输入隔离变压器、输出隔离变压器连接有与电源模块壳体上设置的热拔插连接端子插头对应的热拔插连接端子插座，热拔插连接端子插座安装在支架上。

支架与电源模块壳体的其中一个上设置有导向销、另一个上设置有导向孔，导向销设置有至少两组，导向孔与其导向配合以为热拔插连接端子插座与热拔插连接端子插头的插接过程进行导向。

电源模块壳体包括围成长方体外形的壁板，前壁板上安装有显示屏、功能按钮及功能接口，前壁板的前端罩设有用于罩设并防护功能接口的面罩，面罩上开设有可露出显示屏与功能按钮的窗口。

侧壁板的前端朝向垂直于侧壁板的方向折弯而形成挂耳，挂耳上开设有安装孔和把手，安装孔错开把手设置。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型将整流器、逆变器和直流冷启动开关、逆变静态开关和旁路静态开关直流冷启动开关封装成电源模块，同时配置了热拔插连接端子插头与热拔插连接端子插座，相比于各个零件零散排布的形式，减小了UPS所占空间。同时电源模块可以做到批量标准化生活，减少了UPS电源系统的组装时间，提高了生产效率。在电源模块内部出现故障时，可将电源模块整体拔出并整体更换电源模块，大大降低了维修难度、节省了维修时间。在用户需求不同时，还可以并联设置多个电源模块以增大UPS的供电效率，此时将直流电源的额定功率调节至与多个电源模块的额定功率一致即可。

附图说明

图1为本实用新型的模块化UPS电源系统的一个实施例部分电路原理的结构框图；

图2为图1中电源模块的结构示意图；

图3为图2的后视图；

图4为用于与图2中电源模块热拔插连接端子插头配合的热拔插连接端子插座的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的模块化UPS电源系统的工作电路连线原理图。

具体实施方式

本实用新型的模块化UPS电源系统的具体结构如图1至图5所示，包括UPS模块、检修旁路回路和输入电抗8、输入隔离变压器3、输出隔离变压器6和显示单元，UPS模块包括整流器4、逆变器5、直流冷启动开关2、逆变静态开关7、旁路静态开关10和用于控制整流器和逆变器的控制单元；整流器4输出端与逆变器5输入端电连接、逆变器5输入端连接直流冷启动开关2，直流冷启动开关2输入端用于外接直流电源1；逆变静态开关7的输出端与旁路静态开关10的输出端电连接；还包括电源模块壳体，整流器4、逆变器5和直流冷启动开关2、逆变静态开关7、旁路静态开关10和用于控制整流器和逆变器的控制单元安装在电源模块壳体内而封装成电源模块，电源模块壳体上安装有与整流器4、逆变器5和直流冷启动开关2、逆变静态开关7、旁路静态开关10一一对应的热拔插连接端子插头28，母线上设置有与所述热拔插连接端子插头对应适配的热拔插连接端子插座31。使用时通过插座对应的热拔插连接端子插头在UPS模块中接入输入隔离变压器、输入电抗、输出隔离变压器、直流电源、检修旁路回路，直流冷启动开关市电依次经输入电抗2、输入隔离变压器3、整流器4、逆变器5和输出隔离变压器6而被处理成恒压恒频的电能。直流电源1作为备用电源使用，直流冷启动开关2用于实现直流电与交流电的无间断切换。整流输入开关13用于控制是否由交流电为整流器4供电。电子旁路回路包括旁路输入开关9与旁路静态开关10，用于在UPS故障时为负载供电。输出开关11同时控制UPS与电子旁路回路与负载之间电路通断状态，实现对UPS与电子旁路回路供电状态的总控制。维修开关12用于实现整个UPS电源系统与负载之间电路的通断状态。在其他实施例中，在应用于民用电供电场合时，输入隔离变压器和输出隔离变压器也可以省去。

电源模块壳体包括围成长方体外形的壁板，两块侧壁板的前端折弯设置有垂直于侧壁板的挂耳21，挂耳21上开设有安装孔22和把手23，安装孔22错开把手23设置。前壁板上安装有显示屏24、功能按钮25及一系列功能接口。前壁板的前端还罩设有用于罩设并防护功能接口的面罩26。面罩26上开设有可露出显示屏24与功能按钮25的窗口。后壁板上安装有两个制冷用风扇27及三个热拔插连接端子插头28，风扇27交叉安装在三个热拔插连接端子插头28之间。三个热拔插连接端子插头28分别对应直流冷启动开关2用于连接直流母线的连接接口、整流器4用于连接交流母线的连接接口及逆变器5用于连接输出母线的连接接口。后壁板上对应于各热拔插连接端子插头28的位置处还开设有导向孔29。

输入隔离变压器3后方的母线上、输出隔离变压器6前方的母线上以及直流电源1后 方的母线上均设置有与所述插头28吻合适配的热拔插连接端子插座31。为使系统集成度更高，本实施新型的模块化UPS电源系统还包括支架32，三个热拔插连接端子插座31均螺栓固定在支架32中，且支架32上设置有与所述导向孔29对应的导向销33。导向销33至少设置有两组，导向销33与导向孔29的导向配合可以为插头28与热拔插连接端子插座31的插接过程进行导向。

由于UPS模块电源模块壳体中只封装有整流器4、逆变器5和直流冷启动开关2、逆变静态开关7、旁路静态开关10，所以视需求不同，可以在输入隔离变压器3与输出隔离变压器6之间并联设置多个UPS模块以增大UPS的供电效率，此时输入隔离变压器3、输出隔离变压器6与直流电源1的额定功率需要随之调节至与多个UPS模块的额定功率一致。