一種模塊化不間斷電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電源，特別涉及一種模塊化不間斷電源。其結(jié)構(gòu)由電氣配電模塊，變換及檢測(cè)模塊和電池組模塊構(gòu)成，電氣配電模塊，變換及檢測(cè)模塊和電池組模塊之間通過(guò)接頭連接；所述的變換及檢測(cè)模塊包括有源功率因數(shù)校正單元、AC/DC變換單元、DC/AC變換單元、DC/DC變換單元、電池管理單元、狀態(tài)及故障檢查單元、模塊間接口和通信接口，它通過(guò)模塊間接口和電氣配電模塊、電池組模塊相連，通信接口用于狀態(tài)及故障檢測(cè)的有線上傳或無(wú)線上傳。本實(shí)用新型的一種模塊化不間斷電源，其安裝靈活、小型模塊化、可在線維護(hù)、維護(hù)簡(jiǎn)單、可在線監(jiān)測(cè)各種參數(shù)，可以最大程度的利用現(xiàn)有的零星微小空間進(jìn)行安裝，以完成重要設(shè)備的不間斷供電，同時(shí)，這種不間斷電源出現(xiàn)故障后維修非常簡(jiǎn)單，非專業(yè)人員也可在短時(shí)間內(nèi)完成維修工作，給UPS設(shè)備的安全運(yùn)行提供最大可能的保護(hù)和方便。
【專利說(shuō)明】-種模塊化不間斷電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種電源，特別涉及一種模塊化不間斷電源。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在安裝于建筑物室內(nèi)的供電設(shè)備一般集中安裝于建筑物的電氣室內(nèi)，內(nèi)有電氣 開(kāi)關(guān)柜、電力儀表、有線電視、通信等諸多設(shè)備（即使沒(méi)有電氣室，物業(yè)公司也會(huì)劃出的一定 區(qū)域?qū)ｉT集中安裝以上設(shè)備)，造成內(nèi)部空間極其狹小、緊張，同時(shí)這些設(shè)備的安裝、調(diào)試、 維護(hù)都可能造成設(shè)備的拉閘掉電，因而對(duì)于有些重要的設(shè)備安裝不間斷電源是保證它們安 全、穩(wěn)定工作的必要手段。但目前使用的普通UPS是將電池組、功率變換及控制、輸入輸出 等電氣配電部分統(tǒng)一放置于一個(gè)箱體內(nèi)，造成體積大、重量重，很難安裝于空間珍貴而又狹 小的空間內(nèi)。和業(yè)主協(xié)調(diào)安裝大而笨重、有時(shí)還帶有風(fēng)扇噪音的這種普通UPS，業(yè)主會(huì)考 慮承重、安全等問(wèn)題，意見(jiàn)大，協(xié)調(diào)困難，同時(shí)還要增加租賃費(fèi)的特殊要求，造成使用成本增 力口。綜上原因，導(dǎo)致目前大量室內(nèi)重要設(shè)備無(wú)法安裝后備電源，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行， 產(chǎn)生大量客戶投訴和損失。
[0003] 同時(shí)，如果普通UPS出現(xiàn)故障，在現(xiàn)場(chǎng)狹小的空間內(nèi)維修會(huì)造成很大的不方便，而 且還需要專業(yè)的技術(shù)人員維修才能完成，即使這樣，也往往會(huì)造成普通UPS的較長(zhǎng)時(shí)間停 電，給設(shè)備運(yùn)行造成運(yùn)行中斷的風(fēng)險(xiǎn)。
[0004] 目前市場(chǎng)上普通UPS的內(nèi)部基本構(gòu)成如圖1所示：它由交流輸入，EMC輸入濾波， 整流，AC/DC，DC/DC，電池管理，主功率變換，電池組，輸出接口等組成，它們統(tǒng)一被放置于一 個(gè)機(jī)箱內(nèi)，結(jié)果造成體積大、質(zhì)量重，很難安裝于狹小的安裝空間內(nèi)，例如建筑物的電氣室 內(nèi)或電氣井內(nèi)；同時(shí)，如果出現(xiàn)故障，體積、質(zhì)量都較大的特點(diǎn)造成無(wú)法更換UPS，只能在現(xiàn) 場(chǎng)狹小的空間內(nèi)維修，帶來(lái)很大不便，而且還需要專業(yè)的技術(shù)人員維修，維修時(shí)間長(zhǎng)，旁路 時(shí)間或停電時(shí)間長(zhǎng)(有的UPS無(wú)法進(jìn)行帶電維修，只能停電)，給重要設(shè)備的運(yùn)行造成很大的 運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種模塊化不間斷電源，其安裝靈 活、小型模塊化、可在線維護(hù)、維護(hù)簡(jiǎn)單、可在線監(jiān)測(cè)各種參數(shù)，可以最大程度的利用現(xiàn)有的 零星微小空間進(jìn)行安裝，以完成重要設(shè)備的不間斷供電，同時(shí)，這種不間斷電源出現(xiàn)故障后 維修非常簡(jiǎn)單，非專業(yè)人員也可在短時(shí)間內(nèi)完成維修工作，給UPS設(shè)備的安全運(yùn)行提供最 大可能的保護(hù)和方便。
[0006] 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種模塊化不間斷電源，由電氣配電模塊，變換及檢測(cè)模塊和電池組模塊構(gòu)成，電 氣配電模塊，變換及檢測(cè)模塊和電池組模塊之間通過(guò)接頭連接；所述的變換及檢測(cè)模塊包 括有源功率因數(shù)校正單元、AC/DC變換單元、DC/AC變換單元、DC/DC變換單元、電池管理單 元、狀態(tài)及故障檢查單元、模塊間接口和通信接口，它通過(guò)模塊間接口和電氣配電模塊、電 池組模塊相連，通信接口用于狀態(tài)及故障檢測(cè)的有線上傳或無(wú)線上傳。
[0008] 電氣配電模塊包括交流輸入接口、輸出接口，輸入開(kāi)關(guān)、輸出開(kāi)關(guān)，電池開(kāi)關(guān)，自動(dòng) 旁路轉(zhuǎn)換電路，模塊間接口和用電池接口，所述的電氣配電模塊利用模塊間接口和電池組 模塊以及變換及檢測(cè)模塊相連。
[0009] 電池組模塊包括電池組、電池組斷路器、模塊間接口，上述四部分安裝于同一箱體 內(nèi)，通過(guò)模塊間接口和電氣配電模塊相連。
[0010] 箱體有適宜墻壁安裝或地面支架的安裝孔，箱體的背部和頂部備有安裝變換及檢 測(cè)模塊、電氣配電模塊的安裝孔。
[0011] 本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：
[0012] 1、模塊化設(shè)計(jì)，可分散安裝，減少對(duì)安裝空間要求，解決了因安裝現(xiàn)場(chǎng)狹小、無(wú)法 安裝普通后備電源的困難：
[0013] 模塊化設(shè)計(jì)、各模塊可獨(dú)立安裝，最后通過(guò)簡(jiǎn)單連接線相連組成一完整的不間斷 電源，可最大限度地有效利用零星狹小空間，實(shí)現(xiàn)狹小空間的不間斷電源安裝。
[0014] 2、各模塊可帶電熱插拔，維護(hù)簡(jiǎn)單方便：
[0015] 各模塊可帶電熱插拔，變換及檢測(cè)模塊故障后自動(dòng)"無(wú)縫"旁路到交流供電，帶電 將故障模塊拔掉，換上正常模塊即可完成維護(hù)，非專業(yè)人員也可完成維護(hù)工作，大大縮短維 護(hù)周期和因此造成的設(shè)備掉電時(shí)間。
[0016] 3、本電源系統(tǒng)可以對(duì)交流掉電、電池供電、電池充電、各模塊工作狀態(tài)、電池組是 否正常進(jìn)行檢測(cè)，并給出報(bào)警信息。報(bào)警信息的形式有：本地LED指示報(bào)警，通過(guò)室分設(shè)備 遠(yuǎn)程有線報(bào)警，短信報(bào)警等報(bào)警方式。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需 要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí) 施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。
[0018] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)下的不間斷電源（UPS)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖2為本實(shí)用新型的一種模塊化不間斷電源的整體電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖3為本實(shí)用新型的一種模塊化不間斷電源的電氣配電模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖4為本實(shí)用新型的一種模塊化不間斷電源的變換及檢測(cè)模塊的電路結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0022] 圖5為本實(shí)用新型的一種模塊化不間斷電源的電池組模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新 型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0024] 實(shí)施例一
[0025] 本專利產(chǎn)品的原理框圖如圖2 :它分為電氣配電模塊，變換及檢測(cè)模塊和電池組 模塊。每個(gè)模塊單獨(dú)具有自己的機(jī)箱，其體積和重量都遠(yuǎn)小于整機(jī)的體積和重量，并可以獨(dú) 立安裝，模塊之間通過(guò)模塊間接口（如航空頭）連接，組合成一完整的不間斷電源IDPS。
[0026] 1、電氣配電模塊，如圖3所示：本模塊含有IDPS的交流輸入接口、輸出接口，輸入 開(kāi)關(guān)、輸出開(kāi)關(guān)，電池開(kāi)關(guān)，自動(dòng)旁路轉(zhuǎn)換電路，模塊間接口 1，備用電池接口 2。利用模塊間 接口 1和電池組模塊、變換及檢測(cè)模塊相連。備用電池接口 2可以和另加的電池組模塊上 的模塊間接口相連，用于增大電池容量、增加備用時(shí)間之用。本模塊可以和電池組模塊安裝 拼接在一起，也可以單獨(dú)安裝。
[0027] 2、變換及檢測(cè)模塊，如圖4所示：可含有有源功率因數(shù)校正（APFC)單元、AC/DC變 換單元、DC/AC變換單元、DC/DC變換單元、電池管理單元、狀態(tài)及故障檢查單元、模塊間接 口 3、模塊間接口 4、通信接口 5等，它通過(guò)模塊間接口 3和電氣配電模塊的模塊間接口 1相 連，模塊間接口 4和電池組模塊上的模塊間接口 6相連，通信接口 5用于狀態(tài)及故障檢測(cè)的 有線上傳或無(wú)線上傳功能。本部分的所有單元安裝于一個(gè)箱體內(nèi)，形成變換及檢測(cè)模塊。本 模塊有適宜墻壁安裝的安裝孔，可以獨(dú)立安裝，也可以安裝于電池組模塊上。
[0028] 本部分是整個(gè)供電電源的核心部分，它可完成不間斷電源的主要功能和指標(biāo)，實(shí) 現(xiàn)整個(gè)供電系統(tǒng)的后備或在線運(yùn)行，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的各種參數(shù)(如輸入電壓和 電流、輸出電壓和電流、電池電壓、電池狀態(tài)、變換及檢測(cè)模塊狀態(tài)、溫度等)、故障的檢測(cè)， 檢測(cè)到的狀態(tài)信號(hào)可以在模塊上直接顯示，也可通過(guò)有線、無(wú)線上傳到中心控制室。
[0029] 3、電池組模塊，如圖5所示：它含有電池組、電池組斷路器、模塊間接口 6,上述四 部分安裝于一箱體內(nèi)，形成獨(dú)立電池組模塊，可以單獨(dú)安裝。它通過(guò)模塊間接口 6和電氣配 電模塊上的模塊間接口 1相連。電池組箱體有適宜墻壁安裝的安裝孔，其中的幾個(gè)安裝孔 還可用于地面支架的固定，以便于安裝在地面上。電池組箱體的背部和頂部備有安裝變換 及檢測(cè)模塊、電氣配電模塊的安裝孔，這樣也可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)模塊集成拼接在一起，形成一個(gè) 整體的供電系統(tǒng)。
[0030] 安裝及連接和維護(hù)：
[0031] 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)空間情況選擇適合3個(gè)獨(dú)立模塊安裝的空間分別安裝，用自帶的連接線 將三部分連接起來(lái)，將自帶的有線故障通信線和所帶設(shè)備的故障檢測(cè)接口相連，完成故障 信號(hào)的上傳通道，就可以在設(shè)備的網(wǎng)管、中心控制等處監(jiān)視到不間斷電源的工作狀態(tài)，形成 完整的帶有工作狀態(tài)和故障檢測(cè)的不間斷電源。當(dāng)然如果現(xiàn)場(chǎng)條件允許的話，也可以將各 模塊拼接安裝在一起形成整體進(jìn)行安裝。這樣就可以將不間斷電源化整為零，充分利用現(xiàn) 場(chǎng)空間，解決了普通UPS無(wú)法安裝的問(wèn)題。
[0032] 在本技術(shù)方案的不間斷電源出現(xiàn)故障時(shí)，可根據(jù)顯示的故障模塊，直接現(xiàn)場(chǎng)更換 故障模塊，這樣的更換不需要電源方面的專業(yè)知識(shí)，只要會(huì)拔掉連接器、卸螺絲、緊螺絲就 可以，因而維護(hù)故障非常簡(jiǎn)單。
[0033] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種模塊化不間斷電源，由電氣配電模塊，變換及檢測(cè)模塊和電池組模塊構(gòu)成，其 特征在于，所述的電氣配電模塊，變換及檢測(cè)模塊和電池組模塊之間通過(guò)接頭連接；所述的 變換及檢測(cè)模塊包括有源功率因數(shù)校正單元、AC/DC變換單元、DC/AC變換單元、DC/DC變換 單元、電池管理單元、狀態(tài)及故障檢查單元、模塊間接口和通信接口，它通過(guò)模塊間接口和 電氣配電模塊、電池組模塊相連，通信接口用于狀態(tài)及故障檢測(cè)的有線上傳或無(wú)線上傳。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化不間斷電源，其特征在于，所述的電氣配電模塊 包括交流輸入接口、輸出接口，輸入開(kāi)關(guān)、輸出開(kāi)關(guān)，電池開(kāi)關(guān)，自動(dòng)旁路轉(zhuǎn)換電路，模塊間 接口和用電池接口，所述的電氣配電模塊利用模塊間接口和電池組模塊以及變換及檢測(cè)模 塊相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化不間斷電源，其特征在于，所述的電池組模塊包 括電池組、電池組斷路器、模塊間接口，上述四部分安裝于同一箱體內(nèi)，通過(guò)模塊間接口和 電氣配電模塊相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模塊化不間斷電源，其特征在于，所述的箱體有適宜墻 壁安裝或地面支架的安裝孔，箱體的背部和頂部備有安裝變換及檢測(cè)模塊、電氣配電模塊 的安裝孔。
【文檔編號(hào)】H02J9/04GK203871915SQ201420309591
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】羅志良, 王傳祥 申請(qǐng)人:濟(jì)南鐳之源電氣有限公司