本發(fā)明涉及供電電源技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種監(jiān)控配電電源系統(tǒng)及供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)控配電電源系統(tǒng)中，當(dāng)交流配電系統(tǒng)停電后，沒有應(yīng)急電源，對實際需求造成很大的不便。在系統(tǒng)正常狀態(tài)信息下，用電量、各相電壓、電流以及每個回路的開/關(guān)狀態(tài)都需要通過人工來采集，消耗大量人力物力，且采集的數(shù)據(jù)保存及日后查閱都不便利。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種監(jiān)控配電電源系統(tǒng)及供電系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)自動數(shù)據(jù)采集，節(jié)省人力物力，且能夠持續(xù)可靠地對負(fù)載進(jìn)行供電。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明較佳實施例所采用的技術(shù)方案如下所示：

本發(fā)明較佳實施例提供一種監(jiān)控配電電源系統(tǒng)。所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)包括UPS單元、旁路單元、監(jiān)控控制單元以及數(shù)據(jù)采集單元。

所述UPS單元包括整流器、逆變器、蓄電池組以及交流輸出端口。所述整流器與交流配電系統(tǒng)連接用于將所述交流配電系統(tǒng)輸入的交流電整流成直流電。所述蓄電池組與所述整流器連接用于將整流后的直流電進(jìn)行存儲。所述逆變器與所述蓄電池組連接用于在所述交流配電系統(tǒng)斷電時將所述蓄電池中存儲的直流電轉(zhuǎn)換成交流電。所述交流輸出端口與所述逆變器連接用于將轉(zhuǎn)換后的交流電輸出至交流負(fù)載。

所述旁路單元與交流配電系統(tǒng)連接用于當(dāng)所述UPS單元發(fā)生故障時將所述交流配電系統(tǒng)輸入的交流電輸出至交流輸出端口。

所述監(jiān)控控制單元與所述UPS單元和旁路單元連接，用于對所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)中各個回路的狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)控，并在所述UPS單元故障時控制所述旁路單元對交流負(fù)載進(jìn)行供電，在所述UPS單元恢復(fù)正常時控制所述UPS單元對交流負(fù)載進(jìn)行供電。

所述數(shù)據(jù)采集單元與所述UPS單元和所述旁路單元連接，用于對所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述旁路單元包括斷路器和無源常開觸點。所述無源常開觸點與所述監(jiān)控控制單元連接，所述監(jiān)控控制單元在斷路器處于合閘狀態(tài)時控制所述UPS單元進(jìn)行供電。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)還包括通信單元。所述通信單元分別與所述監(jiān)控控制單元和所述數(shù)據(jù)采集單元電性連接，用于將所述監(jiān)控控制單元偵測到的狀態(tài)信息和所述數(shù)據(jù)采集單元采集到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給計算機設(shè)備。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述數(shù)據(jù)采集單元包括電流采樣電路、電壓采樣電路和功率計量處理器。所述電流采樣電路連接于所述整流器與所述交流配電系統(tǒng)之間用于采集各相電流。所述電壓采樣電路連接于所述整流器與所述交流配電系統(tǒng)之間用于采集各相電壓。所述功率計量處理器分別與所述電流采樣電路和所述電壓采樣電路連接用于對采集到的各相電流和各相電壓進(jìn)行計量并生成用電量。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述電流采樣電路通過電流互感器獲得各相電流，所述電壓采樣電路通過分壓電阻獲得各相電壓。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)還包括顯示單元。所述顯示單元分別與所述監(jiān)控控制單元和所述數(shù)據(jù)采集單元電性連接，用于顯示所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)信息。

在本發(fā)明較佳實施例中，在所述交流配電系統(tǒng)包括多個電流輸入裝置時，所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)還包括：

用于與所述交流配電系統(tǒng)的多個電流輸入裝置連接，并對所述多個電流輸入裝置進(jìn)行選擇輸入的開關(guān)選擇單元。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)還包括：與所述整流器連接用于給直流負(fù)載供電的直流輸出端口。

在本發(fā)明較佳實施例中，所述逆變器還與所述交流配電系統(tǒng)連接用于對所述交流配電系統(tǒng)輸入的交流電進(jìn)行濾波。

本發(fā)明較佳實施例還提供一種上述的監(jiān)控配電電源系統(tǒng)的供電系統(tǒng)。所述供電系統(tǒng)包括：交流配電系統(tǒng)、交流負(fù)載及直流負(fù)載。所述交流配電系統(tǒng)經(jīng)由所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)給所述交流負(fù)載及直流負(fù)載供電。

相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的監(jiān)控配電電源系統(tǒng)及供電系統(tǒng)，所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)通過設(shè)置UPS單元，即使在交流配電系統(tǒng)停電時也能夠持續(xù)可靠地對直流負(fù)載和交流負(fù)載進(jìn)行供電。所述監(jiān)控控制單元用于對待所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)中各個回路的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并在所述UPS單元發(fā)生故障時控制所述旁路單元對交流負(fù)載進(jìn)行供電，在所述UPS單元恢復(fù)正常時控制所述UPS單元對交流負(fù)載進(jìn)行供電。所述數(shù)據(jù)采集單元與所述UPS單元和所述旁路單元連接，用于對所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，從而能夠?qū)崿F(xiàn)自動數(shù)據(jù)采集，不再需要人工采集，節(jié)省人力物力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明較佳實施例提供的監(jiān)控配電電源系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明較佳實施例提供的UPS單元與旁路單元的連接結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明較佳實施例提供的旁路單元的連接結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明較佳實施例提供的數(shù)據(jù)采集單元的連接結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為本發(fā)明較佳實施例提供的監(jiān)控配電電源系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)框圖；

圖6為本發(fā)明較佳實施例提供的監(jiān)控配電電源系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)框圖；

圖7為本發(fā)明較佳實施例提供的開關(guān)選擇單元的結(jié)構(gòu)框圖。

圖標(biāo)：100-監(jiān)控配電電源系統(tǒng)；200-交流配電系統(tǒng)；110-UPS單元；120-旁路單元；130-監(jiān)控控制單元；140-數(shù)據(jù)采集單元；150-通信單元；160-顯示單元；170-開關(guān)選擇單元；111-整流器；112-蓄電池組；113-逆變器；114-交流輸出端口；115-直流輸出端口；122-斷路器；124-無源常開觸點；142-電流采樣電路；144-電壓采樣電路；146-功率計量處理器；210-市電發(fā)電系統(tǒng)；220-燃料發(fā)電系統(tǒng)。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術(shù)語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的一些實施方式作詳細(xì)說明。在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

請參閱圖1，圖1為本發(fā)明較佳實施例提供的監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100的一種結(jié)構(gòu)框圖。所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100包括UPS單元110、旁路單元120、監(jiān)控控制單元130以及數(shù)據(jù)采集單元140。

所述UPS單元110與交流配電系統(tǒng)200電性連接，用于給所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100提供不間斷電源。所述旁路單元120與所述UPS單元110并聯(lián)并與所述交流配電系統(tǒng)200電性連接，用于當(dāng)所述UPS單元110發(fā)生故障時將所述交流配電系統(tǒng)200輸入的交流電輸出至交流輸出端口114。

所述監(jiān)控控制單元130與所述UPS單元110和所述旁路單元120電性連接，用于對所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100中各個回路的狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)控，并在所述UPS單元110發(fā)生故障時控制所述旁路單元120對交流負(fù)載進(jìn)行供電，在所述UPS單元110恢復(fù)正常時控制所述UPS單元110對交流負(fù)載進(jìn)行供電。在本實施例中，所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100中各個回路設(shè)置有常開觸點，所述監(jiān)控控制單元130根據(jù)各個回路設(shè)置的常開觸點可以監(jiān)控到每個回路開/關(guān)狀態(tài)及使用的時間。

在本實施例的一種實施方式中，所述監(jiān)控控制單元130可以采用可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，PLC)進(jìn)行監(jiān)控與控制。

所述數(shù)據(jù)采集單元140與所述UPS單元110和所述旁路單元120電性連接，用于對所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。

具體地，請參閱圖2，所述UPS單元110包括整流器111、蓄電池組112、逆變器113以及交流輸出端口114。所述整流器111與交流配電系統(tǒng)200連接用于將所述交流配電系統(tǒng)200輸入的交流電整流成直流電。所述蓄電池組112與所述整流器111連接用于將整流后的直流電進(jìn)行存儲。所述逆變器113與所述蓄電池組112連接用于在所述交流配電系統(tǒng)200斷電時將所述蓄電池組112中存儲的直流電轉(zhuǎn)換成交流電。所述交流輸出端口114與所述逆變器113連接用于將轉(zhuǎn)換后的交流電輸出至交流負(fù)載?？梢岳斫獾氖?，所述交流輸出端口114可以是，但不限于一個，可以根據(jù)實際需要具體設(shè)置合適的數(shù)量。所述交流輸出端口114能夠提供與所述交流負(fù)載配合連接的端口。

所述蓄電池組112為由多節(jié)蓄電池串聯(lián)而組成的電源，其中，所述蓄電池組112可以是，但不限于鉛酸蓄電池組，鎳氫蓄電池組等。所述蓄電池組112中存儲有直流電。

進(jìn)一步地，所述逆變器113還與所述交流配電系統(tǒng)200電性連接，用于對所述交流配電系統(tǒng)200輸入的交流電進(jìn)行濾波，將濾波后的交流電輸出給所述交流輸出端口114對交流負(fù)載進(jìn)行供電。

所述整流器111還連接有用于給直流負(fù)載供電的直流輸出端口115。所述直流輸出端口115可以給需要供電的直流負(fù)載輸出穩(wěn)定的直流電。在本實施例中，可以理解的是，所述直流輸出端口115可以是，但不限于一個，可以根據(jù)實際需要具體設(shè)置合適的數(shù)量。所述直流輸出端口115能夠提供與所述直流負(fù)載配合連接的端口。

請參閱圖3，所述旁路單元120包括斷路器122和無源常開觸點124。所述無源常開觸點124與所述監(jiān)控控制單元130連接，所述監(jiān)控控制單元130在斷路器122處于合閘狀態(tài)時控制所述UPS單元110進(jìn)行供電。

請參閱圖4，所述數(shù)據(jù)采集單元140包括電流采樣電路142、電壓采樣電路144和功率計量處理器146。所述電流采樣電路142連接于所述整流器111與所述交流配電系統(tǒng)200之間用于采集各相電流。所述電壓采樣電路144連接于所述整流器111與所述交流配電系統(tǒng)200之間用于采集各相電壓。所述功率計量處理器146分別與所述電流采樣電路142和所述電壓采樣電路144連接用于對采集到的各相電流和各相電壓進(jìn)行計量并生成用電量。

具體地，所述電流采樣電路142中設(shè)置有電流互感器，所述電流互感器連接在所述交流配電系統(tǒng)200與所述整流器111之間用于感應(yīng)各相電流。所述電壓采樣電路144通過設(shè)置在所述交流配電系統(tǒng)200與所述整流器111之間的分壓電阻采集到各相電壓。

請參閱圖5，圖5為本發(fā)明較佳實施例提供的監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100的另一種結(jié)構(gòu)框圖。所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100還包括通信單元150。所述通信單元150分別與所述監(jiān)控控制單元130和所述數(shù)據(jù)采集單元140電性連接，用于將所述監(jiān)控控制單元130偵測到的狀態(tài)信息(各個回路開/關(guān)狀態(tài)及使用的時間等)和所述數(shù)據(jù)采集單元140采集到的數(shù)據(jù)信息(各相電流、各相電壓、用電量等)發(fā)送給計算機設(shè)備。其中，所述通信單元150與所述計算機設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接，所述網(wǎng)絡(luò)可以是，但不限于有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)。所述計算機設(shè)備可以是，但不限于智能手機、個人電腦(Personal Computer，PC)、平板電腦、個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、移動上網(wǎng)設(shè)備(Mobile Internet Device，MID)等。

請參閱圖6，所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100還包括：顯示單元160。

所述顯示單元160分別與所述監(jiān)控控制單元130和所述數(shù)據(jù)采集單元140電性連接，用于顯示所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)信息。所述顯示單元160可以是，但不限于陰極射線管顯示器(CRT)、等離子顯示器PDP、液晶顯示器LCD等。

請參閱圖7，當(dāng)所述交流配電系統(tǒng)200包括多個電流輸入裝置時，所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100還包括開關(guān)選擇單元170。

具體地，在本實施例中，所述開關(guān)選擇單元170用于與所述交流配電系統(tǒng)200的多個電流輸入裝置連接，并對所述多個電流輸入裝置進(jìn)行選擇輸入。如圖7所示，在本實施例中，所述交流配電系統(tǒng)200包括有市電發(fā)電系統(tǒng)210和燃料發(fā)電系統(tǒng)220，所述燃料發(fā)電系統(tǒng)220能夠?qū)⑷剂系幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，在本實施例的一種實施方式中，所述燃料發(fā)電系統(tǒng)220可以是柴油發(fā)電機。

所述開關(guān)選擇單元170分別與所述市電發(fā)電系統(tǒng)210和所述燃料發(fā)電系統(tǒng)220連接，用于對所述市電發(fā)電系統(tǒng)210和所述燃料發(fā)電系統(tǒng)220的發(fā)電進(jìn)行自動切換。

具體地，當(dāng)市電發(fā)電系統(tǒng)210發(fā)生故障時，所述開關(guān)選擇單元170經(jīng)過0-10秒延時自動切換至燃料發(fā)電系統(tǒng)220進(jìn)行供電；當(dāng)市電發(fā)電系統(tǒng)210恢復(fù)后，所述開關(guān)選擇單元170又經(jīng)過0-10秒延時自動切換至市電發(fā)電系統(tǒng)210進(jìn)行供電，燃料發(fā)電系統(tǒng)220經(jīng)過冷卻延時后自動暫停。所述開關(guān)選擇單元170的切換延時，保證了切換前燃料發(fā)電系統(tǒng)220或市電發(fā)電系統(tǒng)210各項電參數(shù)的穩(wěn)定性。另外，所述開關(guān)選擇單元170具有手動和自動切換的功能。所述開關(guān)選擇單元170具有市電發(fā)電系統(tǒng)210優(yōu)先的功能，具體而言，即使在燃料發(fā)電系統(tǒng)220供電狀態(tài)，在此期間任何時候，只要市電發(fā)電系統(tǒng)210恢復(fù)正常，所述開關(guān)選擇單元170會立刻切換至市電發(fā)電系統(tǒng)210進(jìn)行供電。所述開關(guān)選擇單元170還能夠檢測到市電發(fā)電系統(tǒng)210故障信號，當(dāng)市電發(fā)電系統(tǒng)210發(fā)生故障時，能及時給燃料發(fā)電系統(tǒng)220的自啟動端一個控制信號，讓所述燃料發(fā)電系統(tǒng)220自啟動供電。所述開關(guān)選擇單元170具有機械聯(lián)鎖和電氣聯(lián)鎖，確保切換的準(zhǔn)確和安全；同時所述開關(guān)選擇單元170具有缺相保護的功能。

進(jìn)一步地，所述開關(guān)選擇單元170分別與所述整流器111和所述逆變器113電性連接，用于向所述整流器111和所述逆變器113輸入交流電。

本發(fā)明較佳實施例還提供一種采用上述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100的供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括：交流配電系統(tǒng)200、交流負(fù)載及直流負(fù)載，所述交流配電系統(tǒng)200經(jīng)由所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100給所述交流負(fù)載及直流負(fù)載供電。

綜上所述，本發(fā)明提供的監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100及供電系統(tǒng)，所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100通過設(shè)置UPS單元110，即使在交流配電系統(tǒng)200停電時也能夠持續(xù)可靠地對直流負(fù)載和交流負(fù)載進(jìn)行供電。所述監(jiān)控控制單元130用于對待所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100中各個回路的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并在所述UPS單元110發(fā)生故障時控制所述旁路單元120對交流負(fù)載進(jìn)行供電，在所述UPS單元110恢復(fù)正常時控制所述UPS單元110對交流負(fù)載進(jìn)行供電。所述數(shù)據(jù)采集單元140與所述UPS單元110和所述旁路單元120連接，用于對所述監(jiān)控配電電源系統(tǒng)100中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。所述通信單元150用于將所述監(jiān)控控制單元130偵測到的狀態(tài)信息和所述數(shù)據(jù)采集單元140采集到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給計算機設(shè)備，從而能夠?qū)崿F(xiàn)自動數(shù)據(jù)采集，不再需要人工采集，節(jié)省人力物力。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。