一种不间断供电系统、放射治疗系统的制作方法

1.本技术涉及电力设备技术领域，特别涉及一种不间断供电系统。


背景技术：

2.在医院环境中，越来越多的医疗设备被广泛应用。很多医疗设备由于结构需要，其外壳等部件不可避免的需要使用金属材料，金属材料一般都具有导电性；医疗设备被应用于患者时，患者或多或少都会与医疗设备发生接触，如果医疗设备发生漏电故障或其接地电故障时，则可能引起电击事故。同时，如果在患者使用医疗设备期间，医疗设备因上述故障导致供电中断，将会影响患者的诊断或治疗，甚至会危及患者生命。因此，如何为医疗设备提供安全的不间断供电就显得尤为重要。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种不间断供电系统，能够为负载提供安全、可靠、不间断供电。
4.为了达到上述目的，本技术采取了以下技术方案：
5.本技术实施例提供一种不间断供电系统，该不间断供电系统为it供电系统，所述供电系统包括隔离电源、ats同步采样切换单元、第一绝缘监测仪；
6.所述隔离电源用于根据输入交流市电输出第一供电电路和第二供电电路至所述ats同步采样切换单元；所述ats同步采样切换单元用于向负载输出所述第一供电电路或第二供电电路的供电电能；所述第一绝缘监测仪设置于所述ats同步采样切换单元和所述负载之间，用于检测所述第一供电电路的工作状态，并在所述第一供电电路的工作状态为故障状态时，向所述ats同步采样切换单元发送驱动信号，以驱动所述ats同步采样切换单元切断所述第一供电电路并切换至所述第二供电电路。
7.在一些实施例中，所述ats同步采样切换单元包括数字信号处理装置和倍压驱动电路，所述数字信号处理装置用于采集所述第二供电电路的电压值，并根据所述电压值驱动所述倍压驱动电路切断所述第一供电电路并切换至所述第二供电电路。
8.在一些实施例中，所述供电系统还包括：第二绝缘监测仪，所述第二绝缘监测仪设置于所述ats同步采样切换单元和所述负载之间，用于检测所述第二供电电路的工作状态，并在所述第二供电电路的工作状态为故障状态时，向所述ats同步采样切换单元发送驱动信号，以驱动所述ats同步采样切换单元切断所述第二供电电路并切换至所述第一供电电路。
9.在一些实施例中，所述ats同步采样切换单元包括数字信号处理装置和倍压驱动电路，
10.所述数字信号处理装置用于采集所述第二供电电路的电压值，并在接收到所述第一绝缘监测仪发送的驱动信号后，根据所述第二供电电路的电压值驱动所述倍压驱动电路切断所述第一供电电路并切换至所述第二供电电路，并且
11.所述数字信号处理装置还用于采集所述第一供电电路的电压值，并在接收到所述第二绝缘监测仪发送的驱动信号后，根据所述第一供电电路的电压值驱动所述倍压驱动电路切断所述第二供电电路并切换至所述第一供电电路。
12.在一些实施例中，所述绝缘监测仪还用于在所述第一供电电路或所述第二供电电路的工作状态为故障状态时，发送报警信号，以记录所述第一供电电路或所述第二供电电路的故障。
13.在一些实施例中，所述故障状态包括漏电流超限故障状态和/或对地故障状态。
14.在一些实施例中，所述隔离电源包括隔离变压器。
15.在一些实施例中，所述隔离电源包括：整流单元、隔离dc/dc转换器、第一交直流逆变器和第二交直流逆变器，所述整流单元用于根据输入交流市电输出直流电至所述隔离dc/dc转换器，所述隔离dc/dc转换器用于将所述直流电转换为恒定直流电压输出至所述第一交直流逆变器和所述第二交直流逆变器。
16.在一些实施例中，所述供电系统还包括储能单元，所述储能单元设置于所述隔离dc/dc转换器与所述第一交直流逆变器、第二交直流逆变器之间，用于根据所述隔离dc/dc转换器输出的恒定直流电压存储电能，或向所述第一交直流逆变器和所述第二交直流逆变器放电。
17.在一些实施例中，新型供电电路中，新型供电电路还包括滤波模块；滤波模块用于对输入交流电进行滤波处理后输出至转换模块。
18.本技术实施例还提供一种放射治疗系统，包括放射治疗递送装置以及为所述放射治疗递送装置供电的上述不间断供电系统。
19.本技术实施例提供的不间断供电系统，由于采用it供电方式，可以保证供电电路在发生第一次故障(例如：对地故障)时，负载的金属外壳不会产生危险性的接触电压，可以避免间接接触电击事故的发生；同时，本技术实施例提供的不间断供电系统，在监测到供电电路发生故障后，及时驱动ats同步采样切换单元切断故障电路并切换至冗余供电电路，防止供电电路带故障运行，进而引发故障升级，造成负载用电中断情况的发生。本技术实施例提供的不间断供电系统，提高了负载用电的安全性、可靠性，同时可以为负载提供不间断供电。
附图说明
20.图1为本技术实施例提供的一个不间断供电系统的结构框图。
21.图2为本技术实施例提供的另一个不间断供电系统的结构框图。
22.图3为本技术实施例提供的不间断供电系统中的ats同步采样切换单元的结构框图。
23.图4为本技术实施例提供的又一个不间断供电系统的结构框图。
24.图5为本技术实施例提供的再一个不间断供电系统的结构框图。
具体实施方式
25.鉴于现有技术的不足之处，本技术的目的在于提供一种不间断供电系统，能够有效避免医疗设备发生电击事故及供电中断的问题。
26.为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
27.请参阅图1，本技术实施例提供一种不间断供电系统，所述供电系统为it供电系统。
28.在本技术实施例中，所述it供电系统是指：该供电系统的电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地，而受电设备(也即负载)的外露可导电部分通过保护线直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。
29.本技术供电系统通过采用it接地系统，可以保证供电系统在发生第一次用电故障时，负载的金属外壳不会产生危险性的接触电压，因此可以避免间接接触电击事故的发生。同时，由于负载的金属外壳不会产生危险性的接触电压，因此可以不切断电源，使负载继续运行。但当供电系统内发生第二次故障时，必须自动切断电源。
30.在本技术实施例中，该供电系统包括隔离电源、ats同步采样切换单元(automatic transfer switching equipment，简称ats)、第一绝缘监测仪，其中：
31.所述隔离电源用于根据输入交流市电输出第一供电电路和第二供电电路至所述ats同步采样切换单元；
32.所述ats同步采样切换单元用于向负载输出所述第一供电电路或第二供电电路的供电电能；
33.所述第一绝缘监测仪设置于所述ats同步采样切换单元和所述负载之间，用于检测所述第一供电电路的工作状态，并在所述第一供电电路的工作状态为故障状态时，向所述ats同步采样切换单元发送驱动信号，以驱动所述ats同步采样切换单元切断所述第一供电电路并切换至所述第二供电电路。
34.在一些实施例中，所述故障状态包括漏电流超限故障状态和/或对地故障状态。
35.在本技术实施例中，交流市电输入隔离电源，经隔离电源处理后，输出两路供电电路至ats同步采样切换单元，ats同步采样切换单元将其中一路供电电路(例如：第一供电电路；通常，第一供电电路被默认为供电系统的主电路，第二供电电路被默认为供电系统的冗余供电电路)的电能输出至负载，供负载使用。在第一供电电路为负载供电的过程中，第一绝缘监测仪不断监测第一供电电路的工作状态，在监测到第一供电电路的工作状态为故障状态时，第一绝缘监测仪向ats同步采样切换单元发送驱动信号，ats同步采样切换单元在接收到驱动信号后，切断第一供电电路，同时切换至第二供电电路。
36.本技术实施例提供的不间断供电系统，由于采用it供电方式，可以保证供电电路在发生第一次故障(例如：对地故障)时，负载的金属外壳不会产生危险性的接触电压，可以避免间接接触电击事故的发生；同时，本技术实施例提供的不间断供电系统，在监测到供电电路发生故障后，及时驱动ats同步采样切换单元切断故障电路并切换至冗余供电电路，防止供电电路带故障运行，进而引发故障升级，造成负载用电中断情况的发生。本技术实施例提供的不间断供电系统，提高了负载用电的安全性、可靠性，同时可以为负载提供不间断供电。
37.在这一实施例中，如图3所示，ats同步采样切换单元包括数字信号处理装置和倍压驱动电路，所述数字信号处理装置用于采集所述第二供电电路的电压值，并根据所述电
压值驱动所述倍压驱动电路切断所述第一供电电路并切换至所述第二供电电路。
38.其中，数字信号处理装置(digital signal processing，简称dsp)用于采集第二供电电路的电压值，dsp在接收到第一绝缘监测仪发送的驱动信号后，在采集到的第二供电电路的电压值低于50v时，驱动倍压驱动电路切断第一供电电路并切换至第二供电电路，采用第二供电电路为负载供电。
39.倍压驱动电路包括倍压电路和开关继电器，在接到dsp发送的电路切换驱动信号后，倍压电路瞬间输出两倍的驱动电压至开关继电器，以使开关继电器在更短的时间内完成第一供电电路的切断和第二供电电路的接入。
40.本技术提供的不间断供电系统的ats同步采样切换单元，由于采用dsp对供电电路的电压进行高频采样，利用倍压驱动电路执行供电电路的快速切换，使得本技术提供的不间断供电系统可以在15ms内完成供电电路的切换，由于供电电路的切换用时非常短，在供电电路切换过程中，不会在负载端造成用电波动甚至中断，满足了负载对于不间断用电的需求。
41.请参阅图2，本技术实施例提供了另一种不间断供电系统，图2所示不间断供电系统与图1的区别在于：增加了第二绝缘监测仪，所述第二绝缘监测仪设置于所述ats同步采样切换单元和所述负载之间，用于检测所述第二供电电路的工作状态，并在所述第二供电电路的工作状态为故障状态时，向所述ats同步采样切换单元发送驱动信号，以驱动所述ats同步采样切换单元切断所述第二供电电路并切换至所述第一供电电路。
42.在本实施例中，在第一供电电路和第二供电电路上均设置有绝缘监测仪，分别监测各自所在电路的工作状态，用户选用任意一个供电电路为负载供电，均能实现对负载的安全、可靠、不间断供电，大大增加了供电系统的供电灵活性。
43.在这一实施例中，如图3所示，ats同步采样切换单元包括数字信号处理装置和倍压驱动电路。
44.当所述第一供电电路为主供电电路时，数字信号处理装置用于采集所述第二供电电路的电压值，并根据所述第二供电电路的电压值驱动所述倍压驱动电路切断所述第一供电电路并切换至所述第二供电电路。也即：数字信号处理装置(digital signal processing，简称dsp)用于采集第二供电电路的电压值，dsp在接收到第一绝缘监测仪发送的驱动信号后，在采集到的第二供电电路的电压值低于50v时，驱动倍压驱动电路切断第一供电电路并切换至第二供电电路，采用第二供电电路为负载供电。
45.当所述第二供电电路为主供电电路时，数字信号处理装置用于采集所述第一供电电路的电压值，并根据所述第一供电电路的电压值驱动所述倍压驱动电路切断所述第二供电电路并切换至所述第一供电电路。也即：数字信号处理装置(digital signal processing，简称dsp)用于采集第一供电电路的电压值，dsp在接收到第二绝缘监测仪发送的驱动信号后，在采集到的第一供电电路的电压值低于50v时，驱动倍压驱动电路切断第二供电电路并切换至第一供电电路，采用第一供电电路为负载供电。
46.在本技术实施例中，绝缘监测仪(第一绝缘监测仪或第二绝缘监测仪)在监测到供电电路(第一供电电路或第二供电电路)故障时，会向ats同步采样切换单元发送驱动信号，以驱动所述ats同步采样切换单元切断当前供电电路(第一供电电路或第二供电电路)并切换至另一供电电路(第二供电电路或第一供电电路)。在一些实施例中，绝缘监测仪(第一绝
缘监测仪或第二绝缘监测仪)还可以在监测到供电电路(第一供电电路或第二供电电路)的工作状态为故障状态时，发送报警信号，以记录供电电路(第一供电电路或第二供电电路)的故障。例如：第一绝缘监测仪在监测到第一供电电路漏电流超限时，发送报警信号，可以将该报警信号接入其它具有存储功能的控制器或服务器进行连锁提示，并记录第一供电电路的故障，以便于后期有针对性的对第一供电电路进行维修。
47.在本技术实施例中，隔离电源用于将市电与负载进行隔离，以消除市电侧和负载侧对供电系统的干扰。
48.在一些实施例中，隔离电源可以为隔离变压器，也称安全变压器，是指输入绕组与输出绕组带电气隔离的变压器。交流市电输入隔离变压器的输入绕组，经隔离变压器的输出绕组输出两路供电电路。
49.在一些实施例中，隔离电源可以包括：整流单元、隔离dc/dc转换器、第一交直流逆变器和第二交直流逆变器，所述整流单元用于根据输入交流市电输出直流电至所述隔离dc/dc转换器，所述隔离dc/dc转换器用于将所述直流电转换为恒定直流电压输出至所述第一交直流逆变器和所述第二交直流逆变器。
50.如图4所示，隔离电源包括整流单元、隔离dc/dc转换器、第一交直流逆变器和第二交直流逆变器。交流市电输入整流单元，经整流单元整流后，输出直流电至隔离dc/dc转换器，隔离dc/dc转换器将直流电转换为恒定直流电压输出至第一交直流逆变器和第二交直流逆变器，第一交直流逆变器和第二交直流逆变器将稳定直流电压转换为交流电输出，为负载供电。
51.在该实施例中，隔离dc/dc转换器能够将多电源输入转化为单一电压输入，无论哪种输入电压，都被先转化为直流，然后再进行变压处理，因此，相较于使用隔离变压器的供电系统，扩大了供电的输入电压范围，简化了供电的输入连接，同时，隔离dc/dc转换器体积小、重量轻，且空载损耗小，可减小整个供电系统的体积和重量。
52.在一些实施例中，如图5所示，本技术实施例的供电系统还包括储能单元，所述储能单元设置于所述隔离dc/dc转换器与所述第一交直流逆变器、第二交直流逆变器之间，用于根据所述隔离dc/dc转换器输出的恒定直流电压存储电能，或向所述第一交直流逆变器和所述第二交直流逆变器放电。在本实施例中，由于采用了隔离dc/dc转换器，使得供电系统中有直流母线，可以通过在供电系统中直接增加储能单元，在市电不能正常使用时，储能单元可以为供电系统提供电能输入，而无需为供电系统额外增加ups装置，简化了供电系统结构。
53.本技术实施例提供的不间断供电系统，可以为医疗1类、2类场所的设备供电，可以大幅提高设备用电的安全性、可靠性。
54.本技术实施例还提供一种放射治疗设备，该放射治疗设备包括放射治疗递送装置，以及，为所述放射治疗递送装置供电的如上所述的不间断供电系统。
55.例如：将上述不间断供电系统接入伽玛刀设备，在供电电路发生第一次对地故障时，不间断供电系统会及时切断故障电路，并接入冗余供电电路，使伽玛刀设备不会断电，正在进行的治疗不会因上述故障而中断，使得伽玛刀设备可以通过电能驱动关闭放射源，而无需人工手动关源。同时，由于供电系统切断了故障电路，并接入冗余供电电路，使得供电电路不会发生故障升级。
56.由于上文对该不间断供电系统已经进行了详细说明，此处不再赘述。
57.综上，本技术提供一种不间断供电系统，该供电系统为it供电系统，该供电系统包括隔离电源、ats同步采样切换单元、第一绝缘监测仪；
58.所述隔离电源用于根据输入交流市电输出第一供电电路和第二供电电路至所述ats同步采样切换单元；
59.所述ats同步采样切换单元用于向负载输出所述第一供电电路或第二供电电路的供电电能；
60.所述第一绝缘监测仪设置于所述ats同步采样切换单元和所述负载之间，用于检测所述第一供电电路的工作状态，并在所述第一供电电路的工作状态为故障状态时，向所述ats同步采样切换单元发送驱动信号，以驱动所述ats同步采样切换单元切断所述第一供电电路并切换至所述第二供电电路。
61.本技术实施例提供的不间断供电系统，由于采用it供电方式，可以保证供电电路在发生第一次故障(例如：对地故障)时，负载的金属外壳不会产生危险性的接触电压，可以避免间接接触电击事故的发生；同时，本技术实施例提供的不间断供电系统，在监测到供电电路发生故障后，及时驱动ats同步采样切换单元切断故障电路并切换至冗余供电电路，防止供电电路带故障运行，进而引发故障升级，造成负载用电中断情况的发生。本技术实施例提供的不间断供电系统，提高了负载用电的安全性、可靠性，同时可以为负载提供不间断供电。
62.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本技术的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本技术所附的权利要求的保护范围。