一种电源供电量管理分配系统的制作方法

1.本发明涉及不间断供电技术领域，具体涉及一种电源供电量管理分配系统。


背景技术：

2.不间断供电系统是一种含有储能装置，以逆变器为主要单元，稳压稳频输出的的电源保护设备。通常，ups主要由蓄电池组、整流器和逆变器、静态开关等几部分组成。电能以直流（dc）形式贮存在蓄电池中，这使ups在外电故障的情况下可以向外输出电压，将蓄电池与主机相连接，通过主机变电模块将市电转换成直流电，将电能存储在蓄电池内。在供电线路断电时，通过主机逆变模块将蓄电池电能转换成交流电，用于设备的电量供应，具有稳压、滤波、不间断三大基本功能。
3.现有的不间断供电电路一般供应单一负载，即不间断电源持续为一类负载供电，但是在实际生活中有负载的类型多样，具有不同的优先级，例如有些负载需要持续保持电路供应，有些只需供应一定的时间后断开即可，有的需要间歇性供电，有些可以直接关闭即可，对于这些负载现有的技术中并没有针对不同负载对应的控制供应电能的不间断供电系统，基于此，研究一种电源供电量管理分配系统是必要的。


技术实现要素：

4.鉴于此，本发明的目的在于提供一种电源供电量管理分配系统，有效的解决了现有的不间断电源统一为负载供电，并没有针对不同负载对应的调配电能供给，导致电能供应时长有限的问题。
5.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种电源供电量管理分配系统，包括市电电路、断路器、分配控制器、断路检测电路、不间断电源充电电路和负载；所述市电电路经断路器与负载串联连接，形成由市电正常直供的市电供电电路；所述断路检测电路并列在断路器的两端，断路检测电路基于市电电路中电压或电流来判断是否断电，并将该断电信号上传给分配控制器；所述分配控制器与断路器连接，当断电后，断路器断开，通电后，断路器闭合；所述市电经分配控制器和不间断电源充电电路与不间断电源连接，在市电正常供应下，市电在分配控制器的调配下通过不间断电源充电电路为不间断电源充电；在市电断电后，分配控制器切换至不间断电源供电，不间断电源在供电时，首先不间断电源与分配控制器连接，同时为分配控制器的内置电源供电，分配控制器经不间断供电电路、延时继电器和标签与负载连接，标签用于标识与其连接的负载类型，并与延时继电器连接，根据负载类型设置对应的负载供电时长。
6.进一步的，所述负载包括常供负载、限时负载、延时负载和直断负载，所述常供负载、限时负载、延时负载和直断负载上设置有对应的标签，标签与经分配控制器与延时继电器连接，并由延时继电器设定供电模式。
7.进一步的，所述延时继电器包括继电器和控制板，控制板具有rs232 和 rs485 通
讯接口，通过 modbus rtu 或自定义协议实现对该控制板的控制。
8.进一步的，所述分配控制器和控制板还连接有通信模块。进一步的，所述不间断电源充电电路包括可调充电器，市电经分配控制器通过可调充电器向蓄电池进行充电。
9.进一步的，所述不间断电源还连接有备用电源，所述备用电源连接太阳能发电电路和太阳能板。
10.进一步的，所述断路检测电路包括采集电路、比较电路和逻辑电路；采集电路与市电电路连接，并采集市电电路的电流或电压信息，将采集的信息输入比较电路，并与输入的阈值电流或电压进行比较，将比较的结果输入逻辑电路，逻辑电路根据比较结果生成电信号，并传递给分配控制器。
11.进一步的，所述标签为高频rfid标签。
12.上述技术方案的有益效果是：本发明主要针对不间断供电系统中对应不同负载对应的设计对应的供电模式，在市电断开的状况下，利用储存在不间断电源内的有限电能为负载进行最长时间的有效供给，根据负载类型充分的利用电能，在市电供电意外故障切断后，自动根据用电规则，保障重要设备按计划完成供电保障，将耗电量巨大的电源管理关闭，将重要的设备、需要长时间稳定运行的电路进行管理，保障整个系统的电量运行持久。
13.在实施时在一类的负载汇总至一类静态开关处，静态开关连接标签系统，标签用于标识静态开关的类型，并根据标签类型指定供电规则，如常供负载为第一优先供电负载，需要长时间不间断供应，限时负载为间歇性限时供应负载，延时负载为延时断电负载，直断负载为市电断开后直接断开负载，根据负载类型提供对应的供电方式。
14.同时，本发明在市电电路中布置了断路器，其作用为能够受分配控制器控制，并断开或闭合，能够在市电正常供给的状态下，人工断开市电，为不间断供电系统提供测试模式；同时在市电真实断开时，将断路器断开，能够避免在不间断电源供电模式下市电突然介入带来的冲击，先由断路检测电路判断市电正常，并经分配控制器控制不间断电源和断路器协调工作，将市电通入负载，实现不间断切换供电的目的。
15.由此，本发明针对不同类型的负载提供了对应的供电方式，通过延时继电器实现多类型的负载供电，充分的利用了不间断电源的电能，同时本发明中不间断电源与分配控制器的内置电源连接供电，实现分配控制器的不间歇供给，且不间断电源还连接有备用电池，实现不间断电源的长时间供给。
附图说明
16.图1为本发明的系统框图；图2为不间断充电电路的电路图；图3为断路检测电路的框式图。
具体实施方式
17.下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：实施例1，本实施例旨在提供一种电源供电量管理分配系统，主要针对多负载类型，对应不同负载对应的设计对应的供电模式，现有的不间断电源统一为负载供电，并没有
针对不同负载对应的调配电能供给，导致电能供应时长有限，本实施例提供了一种电源供电量管理分配系统。
18.如图1中展示，一种电源供电量管理分配系统，包括市电电路、断路器、分配控制器、断路检测电路、不间断电源充电电路和负载；市电电路经断路器与负载串联连接，形成由市电正常直供的市电供电电路；本实施例中断路器在市电正常供给下能够被分配控制器控制断开，实现模拟断电的目的；同时在市电在真正断开时，由断路检测电路获得断电信号，并由分配控制器自动切断断路器，使市电在正常时首先由断路检测电路判断市电正常，并上传分配控制器，由分配控制器控制断路器的闭合和不间断电源的切换工作，具体的切换过程首先分配控制器在接收到市电正常信号后，先使断路器导通，使市电到达静态开关，并自动切换至市电供电，然后分配控制器在导通不间断充电电路对不间断电源进行充电。
19.正常工作状态下，在市电处于正常的电压范围内，负载一直连接于市电。在市电发生故障时，负载自动切换到不间断电源供电，市电恢复正常后，负载又自动切换到市电供电，但是市电恢复前期电压可能会出现不稳现象，当静态开关感应的负载电流超过预先设定的过流值时，表示有冲击电流或者过载，这时即使市电正常恢复，静态开关也不发生转换。在负载电流恢复到正常值时，过流抑制模式自动复位，静态开关恢复到正常的工作模式，这个过程中只有当静态开关转换后才会切换至不间断电源充电。
20.本实施例中断路检测电路并列在断路器的两端，断路检测电路基于市电电路中电压或电流来判断是否断电，并将该断电信号上传给分配控制器；如图3中展示，断路检测电路包括采集电路、比较电路和逻辑电路；采集电路与市电电路连接，并采集市电电路的电流或电压信息，将采集的信息输入比较电路，并与输入的阈值电流或电压进行比较，将比较的结果输入逻辑电路，逻辑电路根据比较结果生成电信号，并传递给分配控制器。
21.分配控制器与断路器连接，当断电后，断路器断开，通电后，断路器闭合；市电经分配控制器和不间断电源充电电路与不间断电源连接，在市电正常供应下，市电在分配控制器的调配下通过不间断电源充电电路为不间断电源充电；本实施例中市电先经分配控制器在于不间断充电电路连接，避免市电恢复正常时先对不间断电源充电，此时不间断电源仍处于供电状态，使不间断电源同时进行充电和放电工作，能够对不间断电源进行保护。
22.在市电断电后，分配控制器切换至不间断电源供电，不间断电源在供电时，首先不间断电源与分配控制器连接，同时为分配控制器的内置电源供电，分配控制器经不间断供电电路、延时继电器和标签与负载连接，标签用于标识与其连接的负载类型，并与延时继电器连接，根据负载类型设置对应的负载供电时长。
23.本实施例中负载包括常供负载、限时负载、延时负载和直断负载，所述常供负载、限时负载、延时负载和直断负载上设置有对应的标签，标签与经分配控制器与延时继电器连接，并由延时继电器设定供电模式；本实施例中常供负载为第一优先供电负载，需要长时间不间断供应，限时负载为间歇性限时供应负载，延时负载为延时断电负载，直断负载为市电断开后直接断开负载，根据负载类型提供对应的供电方式。
24.本实施例中标签为rfid标签，具体本实施例采用超高频rfid，其功能指标最优秀，具有体积小、安装方便、读取距离更远、高速移动物体识别、识别速度快、寿命长、高可靠性、批量识别等优点；每个rfid标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，进行信息交换和通信，可实现识别、定位、跟踪、监控和管理，可直接粘贴于静态开关上。
25.本实施例中延时继电器包括继电器和控制板，控制板具有rs232 和 rs485 通讯接口，通过 modbus rtu 或自定义协议实现对该控制板的控制，控制器为4 路串口继电器控制器，用于4 路采集、输入和 4 路继电器输出的 io 控制，且分配控制器和控制板还连接有通信模块，在连接上，延时继电器具有4个串口，每个串口连接对应的负载，通过控制板实现每个串口的定义控制，本实施例中通过标签标识该串口、负载的标识信息，并给分配控制器，分配控制器通过通信模块给用户，并可根据用于需要人工切断对应的负载供给回路。在具体实施时如图2中展示，不间断电源充电电路包括可调充电器，市电经分配控制器通过可调充电器向蓄电池进行充电，在可调充电器的两端并列有继电器k1，在蓄电池的两端并列r1、vz1和vz2，r2连接在r1、vz2之间，并经与vd3连接，在常态下，自启动继电器k1吸合，r1与vz1、vz2对蓄电池+24v电压进行分压采样，采样电压vo通过r2、vd3加到v1基极，使v1处于线性放大状态；v2、v3深度饱和，直流控制继电器k吸合，+24v电压通过k、k1送至逆变器v+端，逆变器工作，输出220v正弦波电压，同时自锁继电器k2吸合。
26.当市电断电时，k1断开，初始输人电压+24v不变，k继续吸合，由于k2的自锁作用，+24v仍正常送至逆变器；经一段时间后，电池电压开始下降，vo跟着下降，v1导通减弱，v2升高;当即蓄电池电压下降至22v后，v2退出饱和进人线性放大，v3迅速下降;v3通过r7反馈至v1基极，使得v2继续升高，形成一个雪崩过程；v2、v3迅速截止，k断开，蓄电池送至逆变器的+24v直流被切断，逆变器停止工作，同时k2断开；逆变器停止工作后，由于蓄电池内电动势的作用，蓄电池很快恢复24v电压，与常态一样，v2、v3饱和，k吸合。
27.但由于此时k1、k2均断开，+24v无法到达逆变器，逆变器不工作，从而保护了蓄电池。只有当市电恢复正常后，k1吸合，逆变器才能工作，此时充电器已向蓄电池充电。
28.在进一步实施时，不间断电源还连接有备用电源，备用电源连接太阳能发电电路和太阳能板，当然备用电源也可以为独立的更更换电源，通过接头与不间断电源连接，在不间断电源保留一定电量时对备用电池进行更换，在备用电源足够多的状态下实现不间断电源的长时间供给。
29.由此本实施例针对于对不间断供电系统中对应不同负载对应的设计对应的供电模式，在市电断开的状况下，利用储存在不间断电源内的有限电能为负载进行最长时间的有效供给，将一个类别的负载汇总并连接有该类的静态开关处，通过静态开关同一调配该类别负载，根据负载类型充分的利用电能，在市电供电意外故障切断后，自动根据用电规则，保障重要设备按计划完成供电保障，将耗电量巨大的电源管理关闭，将重要的设备、需要长时间稳定运行的电路进行管理，保障整个系统的电量运行持久。