專利名稱：一種交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景隨著社會經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展和計算機(jī)的普及應(yīng)用，人們對供電的質(zhì)量提出了越來越嚴(yán)格的要求；例如計算機(jī)類或其他敏感性設(shè)備，要求供電系統(tǒng)對 負(fù)載的供電具有連續(xù)、可靠的性能。目前，公知的(柴、汽)油交流發(fā)電機(jī) 的作用是在市電停電或者在沒市電的環(huán)境中能為負(fù)載提供交流電；它是根據(jù) 法拉第電磁感應(yīng)原理，通過線圈在交變的磁場內(nèi)做切割磁力線運(yùn)動進(jìn)而產(chǎn)生 電能的一種裝置。圖l顯示了一種現(xiàn)有的數(shù)碼交流發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，其由 發(fā)電機(jī)啟動和控制模塊l、整流器2、逆變器3、輸出濾波模塊4和主控模塊5組 成。實(shí)際工作中，發(fā)電機(jī)啟動和控制模塊l、整流器2均與交流發(fā)電機(jī)相連； 輸出濾波模塊4與負(fù)載相連，負(fù)載還同時與作為市電的交流電源相連。當(dāng)作為 市電的交流電源斷電時，在主控模塊5的命令下，發(fā)電機(jī)啟動和控制模塊l開 啟交流發(fā)電機(jī)、并且控制交流發(fā)電機(jī)的輸出電壓，使交流發(fā)電機(jī)輸出的電壓 經(jīng)整流器2的整流處理后能達(dá)到380V士20V，這樣就表示交流發(fā)電機(jī)啟動成 功。主控模塊5從整流器2的輸出端得知交流發(fā)電機(jī)啟動成功后，控制整流器2 將上述380V士20V的電壓依次經(jīng)逆變器3 (逆變器3受主控模塊5控制)的逆變 處理和輸出濾波模塊4的濾波處理后，變成220V士2。/。的交流電供負(fù)載使用。由于沒有蓄電池給逆變器3供電，所以當(dāng)市電斷電、在交流發(fā)電機(jī)啟動的過程 中，其對負(fù)載的供電是中斷的。因此現(xiàn)在市場上的交流發(fā)電機(jī)沒有對負(fù)載供 電零中斷的功能。目前市場上， 一般要想利用發(fā)電機(jī)組成交流發(fā)電機(jī)不間斷供電系統(tǒng)，首 先想到的就是購買一臺不間斷電源，該不間斷電源在市電正常情況下跟蹤市 電相位，同時對蓄電池進(jìn)行充電；當(dāng)市電掉電或異常時， 一邊由蓄電池所存 儲的直流電通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電繼續(xù)給負(fù)載供電， 一邊自動啟動交流發(fā) 電機(jī)，當(dāng)發(fā)電機(jī)啟動成功后，就由發(fā)電機(jī)給負(fù)載供電，保證供電的不間斷。 以上方法固然可以組成交流發(fā)電機(jī)不間斷電源，但是系統(tǒng)的成本大大增加， 而且造成資源的浪費(fèi)。這是因?yàn)榻涣靼l(fā)電機(jī)內(nèi)部本身已經(jīng)存在逆變器，因此 當(dāng)需要組成交流發(fā)電機(jī)不間斷供電系統(tǒng)時，無需再單獨(dú)購買不間斷電源，只 要對交流發(fā)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造即可完成相關(guān)的功能。所以如果對現(xiàn)有的數(shù)碼交流發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，利用其內(nèi)部的逆 變器實(shí)現(xiàn)在市電斷電情況下把蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換成交流電供負(fù)載使用；就 可以大大節(jié)約投資成本，且無需單獨(dú)購買不間斷電源，可避免重復(fù)投資和資 源浪費(fèi)。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系 統(tǒng)，使用該控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的不間斷供電。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控 制系統(tǒng)，包括分別與主控模塊相連的發(fā)電機(jī)啟動和控制模塊、整流器和逆變 器，逆變器還分別與整流器和輸出濾波模塊相連；控制系統(tǒng)還包括蓄電池控制模塊，蓄電池控制模塊分別與主控模塊和逆變器相連；輸出濾波模塊與主 控模塊相連。作為本實(shí)用新型交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)的改進(jìn)控制系統(tǒng)還包 括輸入濾波模塊和功率因數(shù)校正模塊，功率因數(shù)校正模塊分別與輸入濾波模 塊、蓄電池控制模塊、逆變器和主控模塊相連。作為本實(shí)用新型交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)控制系 統(tǒng)還包括輸入電壓檢測模塊，輸入電壓檢測模塊分別與輸入濾波模塊和主控 模塊相連。本實(shí)用新型的交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)，是在現(xiàn)有的數(shù)碼交流發(fā) 電機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上所作的改進(jìn)，其能充分利用數(shù)碼交流發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng) 內(nèi)部的各種元器件，特別是合理利用了逆變器。使用本實(shí)用新型的交流發(fā)電 機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)，就能實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的不間斷供電；而無需在數(shù)碼交流 發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上再另外配置一套不間斷電源；因此能降低投入成本，還能方 便對蓄電池進(jìn)行更換。本實(shí)用新型的交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)，能實(shí) 現(xiàn)對市電進(jìn)行穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、輸出零切換的功能，從而不但能對負(fù)載提供純凈 的正弦交流電，還能實(shí)現(xiàn)對負(fù)載供電的不間斷功能。


以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 圖l是現(xiàn)有的數(shù)碼交流發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2的實(shí)際使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖2給出了本實(shí)用新型的一種交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)啟動和控制模塊l、整流器2、逆變器3、輸出濾波模塊4、主控模塊5、蓄電 池控制模塊6、輸入濾波模塊7、功率因數(shù)校正模塊8和輸入電壓檢測模塊9。主控模塊5分別與發(fā)電機(jī)啟動和控制模塊1、整流器2、逆變器3、輸出濾 波模塊4、蓄電池控制模塊6、功率因數(shù)校正模塊8和輸入電壓檢測模塊9相連。 輸入濾波模塊7、功率因數(shù)校正模塊8、逆變器3和輸出濾波模塊4依次相連。蓄電池控制模塊6分別與逆變器3和功率因數(shù)校正模塊8相連。輸入濾波模 塊7和輸入電壓檢測模塊9相連。整流器2和逆變器3相連。本實(shí)用新型的一種交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)實(shí)際工作時，如圖3所 示市電電源11與輸入濾波模塊7相連，蓄電池控制模塊6與蓄電池12相連， 發(fā)電機(jī)啟動和控制模塊l、整流器2均與交流發(fā)電機(jī)13相連，輸出濾波模塊4與 負(fù)載14相連。其工作過程具體如下過程l、市電電源11輸出的電壓進(jìn)入輸入濾波模塊7進(jìn)行濾波，以濾除雜 波干擾。主控模塊5通過輸入電壓檢測模塊9隨時對上述濾波處理后的電壓大小進(jìn) 行檢測，輸入電壓檢測模塊9對電壓進(jìn)行了模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，然后將該 數(shù)字量與存儲在輸入電壓檢測模塊9自身內(nèi)的電壓正常值進(jìn)行比較。如果在正 常值范圍內(nèi)就表示所輸入的市電是正常的；如果小于該范圍的最小值就說明 市電是不正常的，即處于斷電狀態(tài)。輸入電壓檢測模塊9將檢測結(jié)果傳送至主 控模塊5。過程2、當(dāng)市電正常時，經(jīng)輸入濾波模塊7濾波處理后的電壓繼續(xù)進(jìn)入功率因數(shù)校正模塊8，功率因數(shù)校正模塊8在主控模塊5的操縱控制下對輸入的電壓進(jìn)行調(diào)制處理，以提高輸入功率的因數(shù)和進(jìn)行升壓作用；從而使交流電的 頻率從50Hz調(diào)制成20KHz的脈寬控制信號，經(jīng)整流后的電壓升至DC360V。升壓后的高頻直流電一方面通過主控模塊5控制下的逆變器3將直流電逆 變成交流電，然后進(jìn)一步通過輸出濾波模塊4的濾波處理后，最后輸出AC220V ±2%的交流電供負(fù)載14使用；另一方面通過蓄電池控制模塊6從而對蓄電池12 進(jìn)行充電。主控模塊5通過輸出濾波模塊4來檢測輸出電壓的大小，然后該輸出電壓 作為對逆變器3進(jìn)行控制的反饋電壓；根據(jù)輸入電壓和反饋電壓的大小，主控 模塊5運(yùn)用閉環(huán)控制原理對逆變器3進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，g卩PWM控制；最終保 證逆變器3的輸出電壓在AC220V士2。/0。過程3、當(dāng)市電不正常時，即處于斷電狀態(tài)時；主控模塊5—邊通過蓄電 池控制模塊6命令蓄電池12放電，蓄電池控制模塊6將蓄電池12內(nèi)放出的直流 電送至主控模塊5控制下的逆變器3進(jìn)行逆變，將直流電逆變成交流電；然后 進(jìn)一步通過輸出濾波模塊4的濾波處理后，最后輸出AC220V士2n/。的交流電供 負(fù)載14使用。與此同時，主控模塊5還命令發(fā)電機(jī)啟動和控制模塊1發(fā)動交流發(fā)電機(jī)13、 并且控制交流發(fā)電機(jī)13的輸出電壓；交流發(fā)電機(jī)13輸出的電壓進(jìn)入整流器2進(jìn) 行整流。當(dāng)整流器2整流后的直流電壓〈360V時，說明交流發(fā)電機(jī)13的啟動還 沒有成功；主控模塊5繼續(xù)通過蓄電池控制模塊6命令蓄電池12放電，從而給 負(fù)載14供電。當(dāng)整流器2整流后的直流電壓^360V時，說明交流發(fā)電機(jī)13的啟 動已經(jīng)成功；主控模塊5從整流器2的輸出端得知交流發(fā)電機(jī)13啟動成功后，控制整流器2將上述電壓依次經(jīng)逆變器3的逆變處理和輸出濾波模塊4的濾波
處理后，變成220V士2。/。的交流電供負(fù)載14使用。 一旦逆變器3接受了整流器2 的輸出電壓，在蓄電池控制模塊6的控制下，蓄電池12停止放電。
當(dāng)交流發(fā)電機(jī)13啟動后，在發(fā)電機(jī)啟動和控制模塊1對交流發(fā)電機(jī)13的控 制下，能夠保證整流器2的輸出直流電壓為380V士20V。
過程4、 一旦市電恢復(fù)正常(檢測內(nèi)容同過程l)，主控模塊5命令發(fā)電機(jī) 啟動和控制模塊1關(guān)閉交流發(fā)電機(jī)13 ，其余內(nèi)容同過程2。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例。 顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為 是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)，包括分別與主控模塊(5)相連的發(fā)電機(jī)啟動和控制模塊(1)、整流器(2)和逆變器(3)，所述逆變器(3)還分別與整流器(2)和輸出濾波模塊(4)相連；其特征是控制系統(tǒng)還包括蓄電池控制模塊(6)，所述蓄電池控制模塊(6)分別與主控模塊(5)和逆變器(3)相連；輸出濾波模塊(4)與主控模塊(5)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)，其特征是控制 系統(tǒng)還包括輸入濾波模塊(7)和功率因數(shù)校正模塊(8)，所述功率因數(shù)校正模 塊(8)分別與輸入濾波模塊(7)、蓄電池控制模塊(6)、逆變器(3)和主控模 塊(5)相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)，其特征是控制 系統(tǒng)還包括輸入電壓檢測模塊(9)，所述輸入電壓檢測模塊(9)分別與輸入濾 波模塊(7)和主控模塊(5)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)，包括分別與主控模塊(5)相連的發(fā)電機(jī)啟動和控制模塊(1)、整流器(2)和逆變器(3)，逆變器(3)還分別與整流器(2)和輸出濾波模塊(4)相連；控制系統(tǒng)還包括蓄電池控制模塊(6)，蓄電池控制模塊(6)分別與主控模塊(5)和逆變器(3)相連；輸出濾波模塊(4)與主控模塊(5)相連。使用本實(shí)用新型的交流發(fā)電機(jī)不間斷供電控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的不間斷供電。
文檔編號H02J7/32GK201219210SQ20082008875
公開日2009年4月8日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者金劍杭 申請人:金劍杭