[發明專利]離線式UPS電源系統

在審

• 申請號: 201810975014.3
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109066962A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 羅煥均;杜杰德;韓書兵
• 申請（專利權）人: 佛山市眾盈電子有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 佛山市智匯聚晨專利代理有限公司 44409
• 代理人: 賈凌志

本發明公開了離線式UPS電源系統，包括整流模塊、儲能模塊、變換模塊和控制模塊，所述整流模塊用可控硅或高頻開關整流器，本身具有可根據外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當外電發生變化時，輸出幅度基本不變的整流電壓，本發明結構科學合理，使用安全方便，運行效率高，噪音低，價格相對便宜，市電波動大的時候仍然持續供電，不帶電感性元件，可以靈活地擴大UPS電源系統的容量，便于組成并聯冗余系統以提高運行的可靠性，而且具有極高的系統可維修性能，在單臺UPS電源出現故障時，可以很方便地進行熱插拔更換或維修。

技術領域

本發明涉及離線式UPS技術領域，具體為離線式UPS電源系統。

背景技術

UPS即不間斷電源，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，主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電力供應，當市電輸入正常時，UPS將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流式電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷時，UPS立即將電池的直流電能，通過逆變器切換轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞，UPS設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。

但是目前市場上的離線式UPS電源系統運行效率低，噪音大，帶電感性元件，不可以靈活地擴大UPS電源系統的容量，不便于組成并聯冗余系統以提高運行的可靠性。

發明內容

本發明提供離線式UPS電源系統，可以有效解決上述背景技術中提出運行效率低，噪音大，帶電感性元件，不可以靈活地擴大UPS電源系統的容量，不便于組成并聯冗余系統以提高運行的可靠性的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：離線式UPS電源系統，包括整流模塊、儲能模塊、變換模塊和控制模塊，所述整流模塊用可控硅或高頻開關整流器，本身具有可根據外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當外電發生變化時，輸出幅度基本不變的整流電壓；

所述儲能模塊可存儲直流直能的功能外，對整流器來說就像接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲能電池容量大小成正比，由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱對干擾的屏蔽，頻率的穩定則由變換器來完成，頻率穩定度取決于變換器的振蕩頻率的穩定程度，為方便UPS電源系統的日常操作與維護，設計了系統工作開關，主機自檢故障后的自動旁路開關，檢修旁路開關等開關控制。所述儲能模塊主要分兩大部分，主機和儲能電池，額定輸出功率的大小取決于主機部分，并與負載屬那種性質有關，因為UPS電源對不同性能的負載驅動能力不同，通常負載功率應滿足UPS電源70％的額定功率，儲能電池容量的選取當負載功率確定后主要取決其后備時間的長短，這個時間因各企業情況不同而不同，主要由備用電源的接入時間來定，通常在幾分鐘或幾個小時不等。

根據上述技術方案，所述變換模塊包括AC-DC變換模塊、DC-AC逆變電路模塊和控制驅動模塊，所述AC-DC變換模塊將電網來的交流電經自耦變壓器降壓、全波整流和濾波變為直流電壓，供給逆變電路，AC-DC變換模塊輸入有軟啟動電路，可避免開機時對電網的沖擊；

所述DC-AC逆變電路模塊采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路，具有很大的功率富余量，在輸出動態范圍內輸出阻抗特別小，具有快速響應特性，由于采用高頻調制限流技術，及快速短路保護技術，使逆變器無論是供電電壓瞬變還是負載沖擊或短路，均可安全可靠地工作；

所述控制驅動模塊控制驅動是完成整機功能控制的核心，除了提供檢測、保護、同步、各種開關和顯示驅動信號，還完成SPWM正弦脈寬調制的控制，由于采用靜態和動態雙重電壓反饋，極大地改善了逆變器的動態特性和穩定性。