零功耗直流ups切換系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種零功耗直流UPS切換系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]UPS是一種不間斷供電的備用電源系統(tǒng)，其為某些電源質(zhì)量要求高的儀器儀表提供可靠電源，在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，可實(shí)現(xiàn)快速切換，提供連續(xù)不斷的供電，以保障儀器儀表的持續(xù)正常工作。
[0003]諸如大功率感應(yīng)電源，其采用水冷銅線圈產(chǎn)生感應(yīng)交變磁場為工件等加熱，當(dāng)電網(wǎng)故障斷電時(shí)，冷卻水無法持續(xù)供應(yīng)，工件的高溫將瞬間融化感應(yīng)線圈，導(dǎo)致漏水爆炸。因此針對(duì)該類設(shè)備，均需配置備用電源，當(dāng)電網(wǎng)故障斷電時(shí)，切換至備用電源供電，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。當(dāng)對(duì)于普通備用電源，一般存在較長的切換延時(shí)，無法滿足保障生產(chǎn)的需要。
[0004]另外，在人工晶體生長領(lǐng)域，規(guī)?；a(chǎn)中大量采用感應(yīng)加熱晶體生長爐，其具有能源轉(zhuǎn)換率高、生產(chǎn)成本低、容易實(shí)現(xiàn)精密控制的特點(diǎn)。但由于單次工單生產(chǎn)周期較長，對(duì)感應(yīng)電源輸出功率的穩(wěn)定性提出了更高的要求，同時(shí)必須擁有快速切換的備用UPS電源以應(yīng)對(duì)突發(fā)的電網(wǎng)斷電事故，為啟動(dòng)備用發(fā)電機(jī)爭取時(shí)間。因此，UPS必須處于長期待機(jī)狀態(tài)以監(jiān)測突如其來的電網(wǎng)斷點(diǎn)事故，并迅速做出精確判斷，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)快速切換。但是普通UPS存在長期待機(jī)功耗高，能源嚴(yán)重浪費(fèi)等缺點(diǎn)，增大了企業(yè)生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種零功耗直流UPS切換系統(tǒng)，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)UPS電源的快速切換，確保用電設(shè)備的正常運(yùn)行，避免斷電導(dǎo)致的故障，同時(shí)有效降低UPS的長期待機(jī)功耗，節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)成本。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型零功耗直流UPS切換系統(tǒng)包括充電管理模塊、高壓電池組、低壓電池組、直流接觸器、帶常閉觸點(diǎn)的繼電器、第一二極管和第二二極管，所述充電管理模塊的充電控制端分別連接所述高壓電池組和低壓電池組，所述高壓電池組和低壓電池組串聯(lián)連接，所述低壓電池組的負(fù)端連接直流母線負(fù)極，所述低壓電池組的正端通過所述直流接觸器觸點(diǎn)連接所述第二二極管的正極，所述高壓電池組的正端通過所述直流接觸器另一觸點(diǎn)和繼電器的常閉觸點(diǎn)連接所述第一二極管的正極，所述第一二極管和第二二極管負(fù)極連接直流母線正極，所述繼電器的線圈連接所述充電管理模塊的市電檢測端，所述低壓電池組的電壓小于直流母線的電壓。
[0007]進(jìn)一步，所述低壓電池組的電壓小于直流母線允許的電壓波動(dòng)最低值。
[0008]由于本實(shí)用新型零功耗直流UPS切換系統(tǒng)采用了上述技術(shù)方案，即本系統(tǒng)充電管理模塊的充電控制端分別連接高壓電池組和低壓電池組，高壓電池組和低壓電池組串聯(lián)連接，低壓電池組的負(fù)端連接直流母線負(fù)極、正端通過直流接觸器觸點(diǎn)連接第二二極管的正極，高壓電池組的正端通過直流接觸器另一觸點(diǎn)和繼電器的常閉觸點(diǎn)連接第一二極管的正極，第一二極管和第二二極管負(fù)極連接直流母線正極，繼電器的線圈連接充電管理模塊的市電檢測端，低壓電池組的電壓小于直流母線的電壓。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)UPS電源的快速切換，確保用電設(shè)備的正常運(yùn)行，避免斷電導(dǎo)致的故障，同時(shí)有效降低UPS的長期待機(jī)功耗，節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0010]圖1為本實(shí)用新型零功耗直流UPS切換系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)用新型零功耗直流UPS切換系統(tǒng)包括充電管理模塊1、高壓電池組2、低壓電池組3、直流接觸器4、帶常閉觸點(diǎn)51的繼電器5、第一二極管6和第二二極管7，所述充電管理模塊1的充電控制端分別連接所述高壓電池組2和低壓電池組3，所述高壓電池組2和低壓電池組3串聯(lián)連接，所述低壓電池組3的負(fù)端連接直流母線負(fù)極9，所述低壓電池組3的正端通過所述直流接觸器4觸點(diǎn)連接所述第二二極管7的正極，所述高壓電池組2的正端通過所述直流接觸器4另一觸點(diǎn)和繼電器5的常閉觸點(diǎn)51連接所述第一二極管6的正極，所述第一二極管6和第二二極管7負(fù)極連接直流母線正極8，所述繼電器5的線圈連接所述充電管理模塊1的市電檢測端，所述低壓電池組3的電壓小于直流母線的電壓。
[0012]本系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，直流接觸器的各觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，當(dāng)市電正常時(shí)，繼電器線圈得電，其常閉觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，同時(shí)低壓電池組的電壓小于直流母線電壓，第二二極管被反向截止，直流母線由市電供電，UPS處于隨時(shí)待命狀態(tài)。當(dāng)市電跌落或停電時(shí)，由于直流母線電壓急劇下降，使低壓電池組的電壓高于直流母線電壓，第二二極管正向?qū)?，低壓電池組對(duì)直流母線供電，實(shí)現(xiàn)無延遲切換；同時(shí)，充電管理模塊將在10ms內(nèi)檢測并判斷市電跌落或停電狀態(tài)，使得繼電器線圈失電，其常閉觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，高壓電池組加載至直流母線，使得第一二極管正向?qū)?，第二二極管反向截止，使直流母線的電壓升高至最大值，為設(shè)備提供充足電源。當(dāng)市電恢復(fù)時(shí)，市電致使直流母線電壓高于低壓電池組的電壓，第二二極管被反向截止；同時(shí)，繼電器線圈得電，其常閉觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)市電與高壓電池組的隔離，從而實(shí)現(xiàn)電源的快速自動(dòng)無擾切換。本系統(tǒng)通過高低壓電池組以及兩個(gè)二極管實(shí)現(xiàn)UPS的零功耗待機(jī)以及電池組的隔離，降低長期待機(jī)功耗，節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)成本。
[0013]優(yōu)選的，所述低壓電池組的電壓小于直流母線允許的電壓波動(dòng)最低值。通常直流母線的電壓存在一定的波動(dòng)，根據(jù)設(shè)備的特性，設(shè)定直流母線允許的電壓波動(dòng)最低值，以保證設(shè)備可正常運(yùn)行，此時(shí)低壓電池組的電壓可選取為該允許的電壓波動(dòng)最低值，當(dāng)直流母線的電壓小于該允許的電壓波動(dòng)最低值時(shí)，可使直流母線快速切換至低壓電池組供電。
[0014]本系統(tǒng)中充電管理模塊主要為電池組提供可視化操作界面，監(jiān)測電池組溫度、電池組電壓以及市電供電狀態(tài)，并提供高低壓電池組自動(dòng)、手動(dòng)充電方式；直流接觸器作為設(shè)備檢修時(shí)的斷路開關(guān)，在本系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)處于閉合狀態(tài)。本系統(tǒng)中繼電器線圈也可直接接入市電，以監(jiān)測市電的供電狀態(tài)，用于檢測市電跌落或停電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種零功耗直流UPS切換系統(tǒng)，包括充電管理模塊和高壓電池組，其特征在于:還包括低壓電池組、直流接觸器、帶常閉觸點(diǎn)的繼電器、第一二極管和第二二極管，所述充電管理模塊的充電控制端分別連接所述高壓電池組和低壓電池組，所述高壓電池組和低壓電池組串聯(lián)連接，所述低壓電池組的負(fù)端連接直流母線負(fù)極，所述低壓電池組的正端通過所述直流接觸器觸點(diǎn)連接所述第二二極管的正極，所述高壓電池組的正端通過所述直流接觸器另一觸點(diǎn)和繼電器的常閉觸點(diǎn)連接所述第一二極管的正極，所述第一二極管和第二二極管負(fù)極連接直流母線正極，所述繼電器的線圈連接所述充電管理模塊的市電檢測端，所述低壓電池組的電壓小于直流母線的電壓。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零功耗直流UPS切換系統(tǒng)，其特征在于:所述低壓電池組的電壓小于直流母線允許的電壓波動(dòng)最低值。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種零功耗直流UPS切換系統(tǒng)，本系統(tǒng)充電管理模塊的充電控制端分別連接高壓電池組和低壓電池組，高壓電池組和低壓電池組串聯(lián)連接，低壓電池組的負(fù)端連接直流母線負(fù)極、正端通過直流接觸器觸點(diǎn)連接第二二極管的正極，高壓電池組的正端通過直流接觸器另一觸點(diǎn)和繼電器的常閉觸點(diǎn)連接第一二極管的正極，第一二極管和第二二極管負(fù)極連接直流母線正極，繼電器的線圈連接充電管理模塊的市電檢測端，低壓電池組的電壓小于直流母線的電壓。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)UPS電源的快速切換，確保用電設(shè)備的正常運(yùn)行，避免斷電導(dǎo)致的故障，同時(shí)有效降低UPS的長期待機(jī)功耗，節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)成本。
【IPC分類】H02J9/06
【公開號(hào)】CN204967410
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520556409
【發(fā)明人】曹家勇, 李秦霖, 劉浦鋒, 宋洪偉, 陳猛
【申請(qǐng)人】上海超硅半導(dǎo)體有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年7月29日