[實用新型]防止工頻在線UPS電池跑電的實現裝置

有效

• 申請號: 201020520723.1
• 申請日: 2010-09-02
• 公開（公告）號: CN201830008U
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 龔學成
• 申請（專利權）人: 中山冠虹電子有限公司
• 主分類號: H02J9/04
• 分類號: H02J9/04;H02J7/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張海文

技術領域

本實用新型涉及一種工業UPS電源，尤其是涉及一種防止工頻在線UPS電池跑電的實現裝置。

背景技術

工頻在線式UPS(Uninterruptible?Power?Supply)，即工頻在線式不間斷電源，它主要由整流器、逆變器、充電器、旁路裝置等組成。當市電輸入正常時，UPS將市電整流濾波后一方面向逆變器供電，逆變器輸出穩定、純凈的正弦波供負載使用，另外還向UPS蓄UPS電池直接充電或通過降壓型充電器給蓄UPS電池充電。當市電中斷或低壓時，UPS電池立即通過逆變器逆變成交流電繼續向負載供電，使用電設備保持正常工作，從而保護負載硬、軟件不受損壞。現有工頻在線式UPS大多數整流部分為二極管(如圖1和圖2所示)或晶閘管6脈沖、晶閘管12脈沖整流方式(如圖3和圖4所示)，而AC和DC之間的切換采用電壓競爭的方式自動實現，這些切換方式均存在UPS電池跑電的缺陷，UPS電池跑電(在市電正常的情況下，UPS應完全使用市電之能量通過AC?to?DC和DC?to?AC的方式對負載供電，而UPS電池應處于充電儲能狀態。如果此時UPS電池周期性的對負載提供能量，即稱之為UPS電池跑電)所帶來的危害如下：(1)縮短UPS電池壽命；(2)由于UPS電池無法充滿電量，進而降低備用時間。

以下對現有技術中的UPS電池跑電原因一一說明：

(1)如圖1和圖2所示，市電通過二極管整流橋將交流電變成不可控脈動直流電供給逆變器，當市電中斷或低壓時，UPS電池立即通過逆止二極管D1向逆變器供電。但當市電在正常范圍內的低壓段(單相185V，三相320V左右)，若負載較重，脈動直流紋波加大，波谷電壓下降，若低于UPS電池電壓，逆止二極管導通，UPS電池放電。其放電電流大小與隨脈動直流波谷電壓大小相關，脈動直流波谷電壓越小UPS電池放電電流越大，放電頻率為100HZ或300HZ。

(2)如圖3和圖4所示，市電通過晶閘管將交流電變成穩定直流電(電壓穩定度通常小于1％)供給逆變器，且直接給UPS電池充電。由于UPS電池與整流器輸出直接并聯，晶閘管調控速度慢(毫秒級)以及UPS負載等因素，造成整流器輸出直流紋波變大，對UPS電池而言，在直流紋波波峰時充電，在直流紋波波谷時放電，從而導致UPS電池在市電正常情況下跑電。尤其市電在正常范圍內的低壓段和整流器處在恒壓浮充階段UPS電池跑電現象尤為明顯。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種提供一種防止UPS電池在市電正常情況下跑電的實現裝置。

本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是：

防止工頻在線UPS電池跑電的實現裝置，包括：整流器、逆變器、充電器、UPS電池，其特征在于：還包括控制備用能量供電通道的晶閘管和MCU控制器，所述整流器輸入端連接市電，輸出端與逆變器相連，所述充電器輸入端連接市電，輸出端與UPS電池相連，UPS電池另一端通過晶閘管后與逆變器相連，所述MCU控制器輸入端與市電相連，輸出端連接晶閘管；增加晶閘管以控制備用能量供電通道，防止在市電有能力對逆變器供電的時候使用備用能量。

本實用新型的有益效果是：本實用新型作為一種防止工頻在線UPS電池跑電的實現裝置，一方面，由于在UPS電池和整流輸出之間加入晶閘管控制備用能源的供電通道，將傳統的提供給逆變器能量的方式由自動選擇變為主動控制，這就防止了在市電供應正常的情況下UPS電池跑電的問題；另一方面，設計增加了MCUMCU控制器，MCU能夠高速實時(周期50uS)偵測市電電壓、整流輸出電壓和UPS電池電壓，極大地提高了本裝置的靈敏度。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明：

圖1是現有技術中單相輸入在線式工頻UPS由二極管整流橋構成整流器的原理框圖；

圖2是現有技術中三相輸入在線式工頻UPS由二極管整流橋構成整流器的原理框圖；

圖3是現有技術中6脈沖整流在線式工頻UPS由可控硅構成整流器的原理框圖；

圖4是現有技術中12脈沖整流在線式工頻UPS由可控硅構成整流器的原理框圖；

圖5是本實用新型針對由二極管整流橋構成整流器的單相輸入在線式工頻UPS為防止市電正常時UPS電池跑電的原理框圖；

圖6是本實用新型針對由二極管整流橋構成整流器的三相輸入在線式工頻UPS為防止市電正常時UPS電池跑電的原理框圖；

圖7是本實用新型針對由可控硅構成整流器的6脈沖整流在線式工頻UPS為防止市電正常時UPS電池跑電的原理框圖；