一种可配置直流电压的工频不间断电源系统的制作方法

本技术涉及不间断电源，尤其涉及一种可配置直流电压的工频不间断电源系统。

背景技术：

1、传统的工频交流不间断电源通常采用固定变比的输入及输出隔离变压器，其整流单元和逆变器仅适配特定直流母线电压，一般对应30至34节（三相系统）或16至18节（单相系统）铅酸蓄电池串联配置。当用户现场存在非标准电池节数（如20节、24节、32节、36节、40节、42节或48节）时，现有设备难以直接兼容，往往需定制专用机型或增设电压转换装置，导致系统复杂度增加。

2、此外，在需同时为交流负载与直流负载（如变频器、直流开关电源）提供后备电源的应用场景中，若各子系统采用独立电池组，将占用更多空间并提高维护成本。

技术实现思路

1、本实用新型就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种可配置直流电压的工频不间断电源系统。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种可配置直流电压的工频不间断电源系统，包括：

3、输入断路器（qfsr1），其输入端用于连接市电；

4、输入隔离变压器（tsr1），其输入端与所述输入断路器（qfsr1）的输出端连接；

5、整流单元，其输入端与所述输入隔离变压器（tsr1）的输出端连接，用于将交流电转换为直流电，整流单元的输出端连接至直流母线；

6、电池组（gb1），通过防反二极管（dff1）连接至直流母线，所述防反二极管（dff1）的阴极连接至所述整流单元的输出端，防反二极管（dff1）的阳极连接至电池组（gb1）的正极；

7、逆变器（unb1），其输入端连接至直流母线，用于将直流电逆变为交流电；

8、输出隔离变压器（tsc1），其输入端与所述逆变器（unb1）的输出端连接；

9、静态开关单元，其一端与所述输出隔离变压器（tsc1）的输出端连接，另一端连接至系统的交流输出端，所述交流输出端用于对外连接负载。

10、所述输入隔离变压器（tsr1）和输出隔离变压器（tsc1）分别具有可选的第一变比和第二变比，用于适配不同直流母线电压等级。

11、具体地，输入隔离变压器（tsr1）被配置为具有可选的第一变比，所述输出隔离变压器（tsc1）被配置为具有可选的第二变比；所述第一变比和第二变比的组合，用于使所述系统适配由不同数量蓄电池串联构成的所述电池组（gb1）所产生的不同直流母线电压等级。

12、进一步地，所述交流输出端包括输出开关（qfsc1），输出开关（qfsc1）的输入端连接所述静态开关单元，输出开关（qfsc1）的输出端连接负载。

13、进一步地，所述整流单元包括整流桥（uzl1）和电解电容器（czl1）；所述整流桥（uzl1）的输入端与所述输入隔离变压器（tsr1）的输出端连接；所述整流桥（uzl1）的输出端、所述电解电容器（czl1）的一端、所述防反二极管（dff1）的阴极以及所述逆变器（unb1）的输入端，四者共同连接至所述直流母线。

14、进一步地，所述静态开关单元包括第一静态开关（sts1）和第二静态开关（sts2）；所述第一静态开关（sts1）的一端与所述输出隔离变压器（tsc1）的输出端连接；所述第一静态开关（sts1）的另一端与第二静态开关（sts2）的一端共同连接至输出开关（qfsc1）的输入端；所述输出开关（qfsc1）的输出端构成所述系统的交流输出端，用于连接负载；所述第二静态开关（sts2）的另一端与旁路断路器（qfpl1）的输出端连接，所述旁路断路器（qfpl1）的输入端用于连接市电旁路电源。

15、进一步地，所述电源系统还包括输入滤波电容（clv1）及输出滤波电容（clv2），其中，输入滤波电容（clv1）连接于所述输入断路器（qfsr1）的输出端与所述输入隔离变压器（tsr1）的输入端之间的交流线路上；输出滤波电容（clv2）连接于所述输出隔离变压器（tsc1）的输出端的交流线路上。

16、所述输入隔离变压器（tsr1）的所述第一变比，被配置为使得在市电电压波动至额定值的85%时，其输出电压经所述整流单元转换后得到的直流电压，不低于所述电池组（gb1）的浮充电压。

17、所述输出隔离变压器（tsc1）的所述第二变比，被配置为与所述逆变器（unb1）在所述直流母线电压下降至最低工作电压时所能输出的最大交流电压相匹配，以维持最终输出电压的稳定。

18、进一步地，电池组（gb1）还通过直流负载断路器为直流负载供电，所述直流负载包括变频器和直流开关电源中的至少一种。

19、进一步地，电池组（gb1）由16节、18节、20节、24节、30节、32节、36节、40节、42节或48节铅酸蓄电池串联构成。

20、与现有技术相比本实用新型有益效果。

21、本实用新型可配置直流电压的工频不间断电源系统，通过设置具有可选变比的输入隔离变压器和输出隔离变压器，使得整流单元和逆变器能够在不同直流母线电压下正常工作，从而适配由不同数量铅酸蓄电池串联构成的电池组（如16节至48节），无需更换功率器件即可兼容多种直流电压等级。同时，通过将整流桥输出端、电解电容器、防反二极管阴极及逆变器输入端共接于同一直流母线，并采用静态开关与旁路断路器配合实现主旁路切换，保证了系统结构的紧凑性和供电可靠性。

1.一种可配置直流电压的工频不间断电源系统，其特征在于，包括： 输入断路器，其输入端用于连接市电； 输入隔离变压器，其输入端与所述输入断路器的输出端连接； 整流单元，其输入端与所述输入隔离变压器的输出端连接，用于将交流电转换为直流电，整流单元的输出端连接至直流母线； 电池组，通过防反二极管连接至直流母线，所述防反二极管的阴极连接至所述整流单元的输出端，防反二极管的阳极连接至电池组的正极； 逆变器，其输入端连接至直流母线，用于将直流电逆变为交流电； 输出隔离变压器，其输入端与所述逆变器的输出端连接； 静态开关单元，其一端与所述输出隔离变压器的输出端连接，另一端连接至系统的交流输出端，所述交流输出端用于对外连接负载； 所述输入隔离变压器和输出隔离变压器分别具有可选的第一变比和第二变比，用于适配不同直流母线电压等级。

2.根据权利要求1所述的一种可配置直流电压的工频不间断电源系统，其特征在于，所述交流输出端包括输出开关，输出开关的输入端连接所述静态开关单元，输出开关的输出端连接负载。

3.根据权利要求1所述的一种可配置直流电压的工频不间断电源系统，其特征在于，所述整流单元包括整流桥和电解电容器； 所述整流桥的输入端与所述输入隔离变压器的输出端连接；所述整流桥的输出端、所述电解电容器的一端、所述防反二极管的阴极以及所述逆变器的输入端，四者共同连接至所述直流母线。

4.根据权利要求1所述的一种可配置直流电压的工频不间断电源系统，其特征在于，所述静态开关单元包括第一静态开关和第二静态开关； 所述第一静态开关的一端与所述输出隔离变压器的输出端连接； 所述第一静态开关的另一端与第二静态开关的一端共同连接至输出开关的输入端； 所述输出开关的输出端构成所述系统的交流输出端，用于连接负载； 所述第二静态开关的另一端与旁路断路器的输出端连接，所述旁路断路器的输入端用于连接市电旁路电源。

5.根据权利要求1所述的一种可配置直流电压的工频不间断电源系统，其特征在于，所述电源系统还包括输入滤波电容及输出滤波电容，其中，输入滤波电容连接于所述输入断路器的输出端与所述输入隔离变压器的输入端之间的交流线路上；输出滤波电容连接于所述输出隔离变压器的输出端的交流线路上。

6.根据权利要求1所述的一种可配置直流电压的工频不间断电源系统，其特征在于，电池组还通过直流负载断路器为直流负载供电，所述直流负载包括变频器和直流开关电源中的至少一种。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种可配置直流电压的工频不间断电源系统，其特征在于，电池组由16节、18节、20节、24节、30节、32节、36节、40节、42节或48节铅酸蓄电池串联构成。