[实用新型]全数字化控制电力专用UPS

说明书

本实用新型涉及一种全数字化控制电力专用UPS。

全数字化控制电力专用UPS可与变电站、发电厂中的直流操作电源系统配套使用，直接利用直流操作电源系统中的长寿命、大容量蓄电池，为变电站、发电厂中的重要交流设备提供不间断电源。

直流供电为220V/110V的常规UPS与直流操作电源系统配套使用时存在以下不足：

(1)常规UPS没有防反隔离二极管，因此其内部故障可能会危及直流操作电源系统的正常工作。

(2)常规UPS仅有交流缓冲电路设计，这对直流操作电源系统而言是不够的。由于直流操作电源系统所用电池组的容量较大，当直流开关启动瞬间，电池组产生的浪涌不但容易损坏UPS内部元件，而且也会耗损电池寿命，因此必须在电池组及逆变器之间加上缓冲启动电路来解决上述问题。

(3)直流操作电源系统的直流母线对地有绝缘要求，因此要求UPS的交直流输入相互隔离。常规UPS的交直流输入一般是不隔离的。

本实用新型的目的在于：克服常规UPS的上述缺陷，提供一种新型的全数字化控制电力专用UPS，直接与变电站、发电厂中的直流操作电源系统配套使用，为变电站、发电厂中的重要交流设备提供不间断电源。

本实用新型的第二个目的是提高整机的智能化程度，更加适合无人值守场合；丰富界面显示，使用户操作更方便。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的：交流输入的一条支路经输入隔离变压器(1)，整流桥(2)后，与直流输入经防反隔离二极管(8)后相连于整流桥(2)输出端，一起经直流滤波电路(3)，逆变桥(4)，输出隔离变压器(5)，低通滤波器(6)后连接在转换继电器(7)的常开触点；交流输入的另一条支路直接连接在转换继电器(7)的常闭触电触点；转换继电器的输出端经开关后连接交流输出。

为了达到第二个目的，本实用新型采用双CPU，单片机N80C196MC(9)通过隔离驱动及保护电路(10)与逆变桥(4)相连，通过RS232电缆与P89C51单片机(12)相连，P89C51单片机(12)与液晶(11)相连，并提供同外界相连的RS232/485口(13)。

本实用新型具有的突出优点是：

(1)优化设计的交直流双路输入、在线式运行主电路拓扑结构：完全满足电力工程系统设计要求，可直接与直流操作电源系统配套使用；输出电压稳定精度高，波形质量好。

(2)采用双CPU：智能化程度高，更加适合无人值守场合，丰富的界面，更加方便用户操作使用。

为更好地说明本实用新型，下面结合附图和工作原理加以详细说明。

附图是本实用新型的结构示意图。

本实用新型的工作原理如下：采用交直流双路输入，工作原理与双变换在线式UPS相同。当电网供电正常时，交流输入经输入隔离变压器1，整流桥2，直流滤波电路3后，变为平滑的直流电，然后逆变桥4在单片机9控制下将之变换成基频为50HZ的高频SPWM波形，再经输出隔离变压器5升压及低通滤波器6滤波后，输出220VAC/50Hz交流电，经转换继电器7提供给负载；当电网供电异常时，直流输入通过防反隔离二极管8，直流滤波电路3得到平滑的直流电，然后逆变桥4在单片机9控制下将之变换成基频为50HZ的高频SPWM波形，再经输出隔离变压器5升压及低通滤波器6滤波后，输出220VAC/50Hz交流电，经转换继电器7提供给负载。可见，交流逆变供电与直流逆变供电具有零沿时功能。本电源为在线式设计，因此只有在其内部逆变器出现故障或发生输出过载等情况，转换继电器7才会将负载快速切换到交流旁路上，保证负载不间断工作。

本实用新型采用双CPU，单片机9通过隔离驱动及保护电路10与逆变桥4相连，通过RS232电缆与P89C51单片机12相连，P89C51单片机12与液晶11相连，并提供同外界相连的RS232/485口13。