更稳定可靠效率高去除谐波能力强的UPS不间断电源及应用的制作方法

更稳定可靠效率高去除谐波能力强的ups不间断电源及应用
技术领域
1.本发明涉及ups电源技术领域，尤其涉及—种更稳定可靠效率高去除谐波能力强的ups不间断电源。


背景技术：

2.根据统计，每10个ups系统中大约有8个ups系统为信息科技应用而设计。所以很多人对ups有一个错误的认识，认为ups是计算机信息系统的附属设备，是专门用来保护it设备的；而所谓的工业ups是一个技术落后、被边缘化的产品，工业ups是一些厂家炒作出来的名称或概念。这种认识是片面的。ups作为不间断保护电源，其作用不仅仅是保护计算机it设备或信息数据，它的应用非常广泛。
3.其实，ups在工业领域(非it领域)的应用比比皆是。正是由于ups在这些非it领域的广泛应用，ups技术和众多ups厂商才得以提高和发展，保持持续向上的生命力。选用商业级ups，还是选用工业级ups，需要综合考虑很多因素。首先因素就是高可靠性。高可靠性是以系统的设计、工艺、配置来体现的。工业级ups，元器件选型采用工业级甚至是军品级，对关键元器件留有充分的冗余度，来加强系统的抗冲击力性能。其次，对工业环境的超强适应性、产品的较长设计寿命等也是工业级ups的优势之一。
4.现有的ups电源再供电时出现异常或断电下，是无法正常供电下进行维修，即没有在维修下提供一个独立的供电电路，在维修后，再切换到ups电源供电模块进行供电。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出—种更稳定可靠效率高去除谐波能力强的ups不间断电源，解决了ups在不断供电下，无法进行维修或检修的问题。
6.根据本发明提出的—种更稳定可靠效率高去除谐波能力强的ups不间断电源，包括：
7.旁路供电稳压电路，包括旁路输入交流电以及安装在旁路稳压柜内的第一隔离变压器和稳压器，所述旁路输入交流电输出端接入到第一隔离变压器上，所述第一隔离变压器变压后通过稳压器稳压再输出旁路稳压柜；
8.ups主供电路，包括安装在ups主机柜内市电供电电路、蓄电池供电电路和旁路维修电路；
9.所述市电供电电路包括市供交流电、第二隔离变压器、整流器、逆变器和逆变静态开关，所述市供交流电输出端接入到第二隔离变压器上，所述第二隔离变压器输出端接入到整流器进行整流，所述整流器输出端接入到逆变器上，所述逆变器的输出端接一个逆变静态开关；
10.所述蓄电池供电电路包括蓄电池和逆止二极管，所述蓄电池的输出电路上设有一个逆止二极管，所述蓄电池的输出电路接入到整流器与逆变器之间的电路上；
11.所述旁路维修电路包括维修旁路开关、旁路开关、旁路静态开关和输出开关，所述维修旁路开关与依次串联的旁路开关、旁路静态开关和输出开关并联；
12.所述市供交流电输出端上设有第一输入开关，所述市供交流电的输出端上设有第二输入开关，所述蓄电池输出端上设有电池开关；
13.所述稳压器的输出端与旁路维修电路的输入端连接，所述逆变静态开关的输出端接入到旁路静态开关与输出开关之间的电路上，所述旁路维修电路的输出端接入到负载上。
14.在本发明的一些实施例中，还包括安装在ups主机柜内控制板，所述控制板用于控制ups主机柜内器件以及开关工作，所述ups主机柜上设有与控制板连接的通讯线接口，所述通讯线接口上接入通讯线以实现远程操控。
15.在本发明的另一些实施例中，所述市电供电电路上设有绿色led灯，所述蓄电池供电电路上设有黄色led灯和蜂鸣器；
16.所述市电供电电路进行供电时，所述绿色led灯将持续亮着，所述市电供电电路断电时，所述绿色led灯不亮；
17.所述蓄电池供电电路进行供电时，所述黄色led灯将持续亮着，所述蜂鸣器将间歇性告警；
18.所述蓄电池电压处于低压电位时，所述黄色led灯将闪烁亮着，所述蜂鸣器将间歇性告警缩短间隔；
19.所述蓄电池电量耗尽时，ups电源将停止给负载供电。
20.在本发明的另一些实施例中，当维修或检修时，启动所述旁路供电稳压电路供电，断开所述ups主供电路供电，具体步骤如下：
21.开启旁路维修电路，打开第一输入开关同时，关闭第二输入开关和电池开关；
22.旁路维修电路的开启采用开启旁路开关或开启维修旁路开关；
23.对旁路静态开关进行检修时，将开启维修旁路开关。
24.在本发明的另一些实施例中，所述逆止二极管的输出线上设有滤波器。
25.在本发明的另一些实施例中，所述整流器具有提供直流电流和给蓄电池自动充电功能；
26.所述控制板定期检测蓄电池内电量低于80％时，启动所述整流器自动充电功能，对蓄电池进行浮充至80％，再定压充电，直至充满；
27.所述控制板定期检测蓄电池内电量高于80％时，直接定压充电，直至充满。
28.在本发明的另一些实施例中，所述维修旁路开关和旁路开关也可手动开启和关闭，进行检修时，先观察维修旁路开关和旁路开关的开启和关闭情况，若没有自动开启或关闭下，采用手动完成。
29.在本发明的另一些实施例中，所述ups不间断电源包括10-30kva、40-60kva和80-100kva三种输出功率。
30.—种采用上述中更稳定可靠效率高去除谐波能力强的ups不间断电源在电力供电领域中应用。
31.本发明中，可以在市供电下对负载供电，当供电异常时，切换到蓄电池进行供电，以防止断供电发生，且使用电力供电领域；当需要进行检修或维修时，启动旁路供电稳压电
路供电，整个ups主供电路处于断电状态，能够给维修人员提供安全维修环境，还能给负载继续供电。
附图说明
32.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
33.图1为本发明提出的—种更稳定可靠效率高去除谐波能力强的ups不间断电源的电路原理示意图。
34.图2为本发明提出的10-30kva输出接线端子图。
35.图3为本发明提出的40-60kva输出接线端子图。
36.图4为本发明提出的80-100kva输出接线端子图。
37.图5为本发明提出的ups不间断电源正常操作的电路原理示意图。
38.图6为本发明提出的ups不间断电源的蓄电池供电的电路原理示意图。
39.图7为本发明提出的ups不间断电源的旁路供电的电路原理示意图。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
41.本发明提出的—种更稳定可靠效率高去除谐波能力强的ups不间断电源，包括：
42.旁路供电稳压电路，包括旁路输入交流电以及安装在旁路稳压柜内的第一隔离变压器和稳压器，所述旁路输入交流电输出端接入到第一隔离变压器上，所述第一隔离变压器变压后通过稳压器稳压再输出旁路稳压柜；
43.ups主供电路，包括安装在ups主机柜内市电供电电路、蓄电池供电电路和旁路维修电路；
44.所述市电供电电路包括市供交流电、第二隔离变压器、整流器、逆变器和逆变静态开关，所述市供交流电输出端接入到第二隔离变压器上，所述第二隔离变压器输出端接入到整流器进行整流，所述整流器输出端接入到逆变器上，所述逆变器的输出端接一个逆变静态开关；
45.所述蓄电池供电电路包括蓄电池和逆止二极管，所述蓄电池的输出电路上设有一个逆止二极管，所述蓄电池的输出电路接入到整流器与逆变器之间的电路上；
46.所述旁路维修电路包括维修旁路开关、旁路开关、旁路静态开关和输出开关，所述维修旁路开关与依次串联的旁路开关、旁路静态开关和输出开关并联；
47.所述市供交流电输出端上设有第一输入开关，所述市供交流电的输出端上设有第二输入开关，所述蓄电池输出端上设有电池开关；
48.所述稳压器的输出端与旁路维修电路的输入端连接，所述逆变静态开关的输出端接入到旁路静态开关与输出开关之间的电路上，所述旁路维修电路的输出端接入到负载上。
49.当在正常操作模式下，收到“stop inverter”指令时，将会把供电切换到旁路供电，此时，负载不受保护。
50.当在紧急操作模式下，收到“stop inverter”指令时，将进行锁机而不提供电源给负载。
51.激活开关如下：swin-输入开关；swby-旁路开关；swout-输出开关。
52.如图5，在市电供电正常下，第一输入开关和电池开关是打开的，第二输入开关关闭，通过依次通过第二隔离变压器、整流器、逆变器和逆变静态开关给负载供电。
53.如图6，当市电供电无法进行时，蓄电池供电，断开第一输入开关和第二输入开关，关闭电池开关，蓄电池通过逆变器和逆变静态开关给负载供电。
54.如图7，当无法正常供电，需要旁路供电并进行检修时，第二输入开关和电池开关打开，关闭第一输入开关，通过旁路电路给负载供电。
55.还包括安装在ups主机柜内控制板，所述控制板用于控制ups主机柜内器件以及开关工作，所述ups主机柜上设有与控制板连接的通讯线接口，所述通讯线接口上接入通讯线(rs232)以实现远程操控。
56.所述市电供电电路上设有绿色led灯，所述蓄电池供电电路上设有黄色led灯和蜂鸣器；
57.所述市电供电电路进行供电时，所述绿色led灯将持续亮着，所述市电供电电路断电时，所述绿色led灯不亮；
58.所述蓄电池供电电路进行供电时，所述黄色led灯将持续亮着，所述蜂鸣器将间歇性告警；
59.所述蓄电池电压处于低压电位时，所述黄色led灯将闪烁亮着，所述蜂鸣器将间歇性告警缩短间隔；
60.所述蓄电池电量耗尽时，ups电源将停止给负载供电。
61.可以通过提示灯观察供电模式，以便维修人员进行相关操作，当电池供电下，及时维修市电电路部分，以恢复市电正常供电。在维修时，需要切换到旁路供电，断开电池供电一段时间。
62.当维修或检修时，启动所述旁路供电稳压电路供电，断开所述ups主供电路供电，具体步骤如下：
63.开启旁路维修电路，打开第一输入开关同时，关闭第二输入开关和电池开关；
64.旁路维修电路的开启采用开启旁路开关或开启维修旁路开关；
65.对旁路静态开关进行检修时，将开启维修旁路开关。
66.所述逆止二极管的输出线上设有滤波器。降低输入电流的谐波失真，由两个电感及数个电容组成。
67.所述整流器具有提供直流电流和给蓄电池自动充电功能；
68.所述控制板定期检测蓄电池内电量低于80％时，启动所述整流器自动充电功能，对蓄电池进行浮充至80％，再定压充电，直至充满；
69.所述控制板定期检测蓄电池内电量高于80％时，直接定压充电，直至充满。
70.充电电流限制在15％的电池ah值下，此充电电流只在总输出不超过110％总额定值下才会执行。上述是整流器功能。
71.所述维修旁路开关和旁路开关也可手动开启和关闭，进行检修时，先观察维修旁路开关和旁路开关的开启和关闭情况，若没有自动开启或关闭下，采用手动完成。
72.维修开关具有实时自动或手动切换功能，切换主电路输出和旁路输出。同时静态开关具有“反馈保护”装置，防止当出现异常故障时造成的电流反馈。
73.所述ups不间断电源包括10-30kva、40-60kva和80-100kva三种输出功率。以适应多种供电需求。
74.—种采用上述中更稳定可靠效率高去除谐波能力强的ups不间断电源在电力供电领域中应用。
75.对大多数工业ups用户来说识别商业机和工业机的关键区别是非常困难的。商业ups和工业ups主要是从ups的应用领域来划分的。
76.信息技术(it)：商业ups已经与信息技术(it)紧密融合在一起，信息技术的ups设备的招标规格不需要特殊的技术要求。电信、银行、保险公司和大型企业的数据中心是典型商业ups应用的例子。在这些应用中，交流电源的中断可能会导致数据处理和电讯传输的中断，但通常不会造成对人或财产的直接的伤害。
77.关键的程序或过程控制：数十年以来，工业ups系统对关键的程序或过程控制应用的设计和应用，已经积累了丰富的经验。在这些领域的应用中，负载端的交流电源的中断或不稳定，可能造成危险的化学过程不稳定性故障，或者造成对生产系统甚至周边环境的巨大的破坏。石化合成物和电力发电站是使用化学或蒸汽加工操作的典型例子。这种加工过程如果控制电源中断了，就会发生危险。由于来自控制电源所的可能产生的风险和损失巨大，必须面对工业环境的应用设计专门的ups系统，并且比商业机有更加严格的性能测试。
78.海上平台ups需要通过船级认证。如中国的ccs，美国的abs，挪威的dnv，法国的bv，英国的lr等。船级认证标准对倾摇、振动、高低温和盐雾试验有明确要求。
79.普通的程序或过程控制：我们把这中间部分的应用称为轻工业。即使交流电源在处理操作中被中断，这些应用类型也没有致命的危险。在这些过程中，ups的故障或不稳定，可能会导致成品的损失或者重新安排产品设备的数百人工小时。药品和食物饮料工业将会是轻工业类型的例子。在这些领域，工业ups系统的高可靠性，将有效避免上述情况。当然由于商业ups的普及性，在这些领域也有应用。
80.商业ups的负载多为需要交流电源的it设备，所以其产品类型为典型的交流输出ups，包括后备式，在线互动式和双变换在线式，都有应用。在电信领域有广泛应用的通信电源(高频开关整流器)，也可以理解为商业ups范畴。工业ups的产品概念更为广义，既包括交流输出ups，也包括了直流输出的dc ups，甚至是多种产品类型的组合。
81.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。