[發明專利]一種UPS并機控制電源

在審

• 申請號: 201810082677.2
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108462249A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 俞嶸
• 申請（專利權）人: 上海科眾恒盛云計算科技有限公司
• 主分類號: H02J9/02
• 分類號: H02J9/02;H02J9/06
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 洪敏;謝緒寧

本發明公開了一種UPS并機控制電源，包括至少2臺并聯的UPS，UPS包括輸入電源、整流器、逆變器、控制電路、耦接于通信總線的并機信息處理反饋電路，控制電路包括耦接于UPS輸出端的輸出電壓檢測電路、耦接于輸出電壓檢測電路的控制器、耦接于控制器以接收處理信號的邏輯切換控制電路，連接其余的UPS并將所有UPS的工作狀態送到通信總線上的并機系統通信接口電路；并機信息處理反饋電路的設置可將各臺UPS輸出電壓性質集中分析處理，然后輸出相應的處理信號至各臺UPS的控制器中，當各臺UPS輸出電壓的性質不一致，輸出相應的處理信號使各臺UPS輸出電壓的性質一致，減小各臺UPS之間環流，延長UPS使用壽命。

技術領域

本發明涉及電源設備技術領域，更具體地說，它涉及一種UPS并機控制電源。

背景技術

UPS(Uninterruptible Power Supply)，是將蓄電池與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。UPS廣泛應用于電信、 金融、政府、制造等多個行業，可以為設備提供不間斷的供電，使用戶不至于因為停電而影響工作或丟失數據。它在供電系統的應用中主要起到兩個作用：一是應急使用，防止突然斷電而影響正常工作，給設備和數據造成損害；二是消除市電上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”，改善電源質量，為系統提供高質量的電源。

如圖1所示，為UPS的簡易原理示意圖，市電交流信號經過整流器變換成為直流能量，再經過逆變器重新變換成為高質量的交流信號輸出，為負載供電；同時市電通過充電器對電池充電。當市電出現異常時，電池的直流信號經過逆變器變換成為高質量的交流信號輸出，不間斷地繼續為負載供電。當逆變器停止輸出時，市電交流信號通過靜態旁路線和靜態開關，直接為負載供電；同時，市電仍然可以通過充電器對蓄電池充電。

對于重要的負載，帶靜態旁路的雙轉換在線式UPS仍然不能滿足電源可靠性的需求，業界通常會采用“冗余并機”的技術來保證更高的可靠性。如圖2所示，其為一種并聯冗余的并機示意圖，即兩臺UPS采用輸出直接并聯，共同向負載提供電力輸出的方案。兩臺UPS并聯冗余并機運行時，其輸出的火線、零線是完全并聯連接并共同輸出的，其冗余運行的原理為：雙機均正常逆變工作時，各帶50％負載均流輸出，共同為負載提供逆變電力輸出。當任意一臺UPS逆變器故障時，故障UPS自動關閉其輸出，負載由另一臺UPS獨立逆變輸出供電。當兩臺UPS逆變器均故障后，負載自動通過靜態開關無間斷地轉由市電旁路供電。當且僅當兩臺UPS逆變器均故障，同時市電發生異常時，才會影響負載的正常工作。

但是，上述的并聯冗余并機方式是將并機的UPS輸出直接并聯，該方式在運行時，若各臺UPS的電壓幅值、頻率、相位不完全一致時，他們就不能做到輸出電流的完全一致（即負載均分），如果差別較大還可能造成環流短路，損壞設備。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種UPS并機控制電源，通過對各臺UPS輸出電壓幅值、頻率、相位的實時采集分析，使得各臺UPS能相互通信并輸出較為一致的交流信號至負載，減小各臺UPS之間的環流，從而延長UPS的使用壽命。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種UPS并機控制電源，包括至少2臺并聯的UPS， UPS包括輸入電源、整流器、逆變器、靜態開關和控制電路，所述控制電路包括：

輸出電壓檢測電路，耦接于UPS輸出端，用于檢測UPS輸出電壓的性質，并輸出相應的反饋信號；所述電壓的性質包括電壓幅值、頻率和相位；

控制器，耦接于所述輸出電壓檢測電路以接收相應的信號，分析處理后輸出相應的處理信號；

邏輯切換控制電路，耦接于所述控制器以接收所述處理信號，輸出控制信號以控制靜態開關的啟閉；

并機系統通信接口電路，連接其余的UPS并將所有UPS的工作狀態送到通信總線上；所述UPS并機控制電源還包括：