[发明专利]一种高压直流UPS的热插拔装置

说明书

技术领域

本发明涉及不间断电源，尤其涉及高压直流不间断电源的热插拔装置。

背景技术

高压直流UPS的优点主要是可以在线热插拔，但在线热插拔也存在以下两个技术难点：其一是，由于在热插拔时，高压直流UPS的直流母线上电压突然升高，热插拔容易拉弧；其二是，高压直流UPS一般会外挂电池，在电池和高压直流UPS系统发生反接时，会形成高压直流UPS系统内部短路，会烧毁直流UPS系统。因此，一套既能够实现热插拔不拉弧、又能有效防止电池反接带来的破坏的解决方案，十分有价值。

现有的解决方案是：通过机械锁配合长短针的方案实现热插拔，通过串联保险丝实现在电池反接时熔断脱离。该方案存在两个缺陷：其一，依赖外加的结构件(机械锁配合长短针)来进行延时，以对高压直流UPS的负载电容充电的方式，使得高压直流UPS的直流母线上的电压缓慢升至与连接的电池相同，防止了高压直流UPS直流母线上电压突然升高所引起的拉弧现象，但是这种方案对操作人员的技术能力要求比较高；其二，保险丝熔断脱离属于被动保护，即在有电池反接入高压直流UPS的正负直流母线时，所产生的反向大电流会使保险丝熔断，从而保护高压直流UPS，但是这样即使再次将电池正确的接入正负直流母线，由于保险丝的熔断导致高压直流UPS系统仍无法正常工作，需要更换新的保险丝后才能使高压直流UPS系统正常工作，因此依然会影响直流UPS系统正常工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高压直流UPS的热插拔装置，其能有效防止热插拔拔过程中产生拉弧现象。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种高压直流UPS的热插拔装置，其中，包括连接在高压直流UPS的直流母线上的充电电路，用于在电池正确连接到高压直流UPS的母线上后给所述高压直流UPS的负载电容充电；其中，

还包括继电器和继电器控制模块，所述继电器和继电器控制模块分别并联在所述充电电路两端；

所述继电器控制模块连接所述继电器的控制端，用于在检测到所述充电电路两端电压接近零时，控制所述继电器吸合。

本发明所述的热插拔装置，其中，所述直流母线为负母线，所述充电电路包括第一限流电阻和第一二极管：所述第一限流电阻一端连接所述负载电容，另一端连接所述第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极用于连接所述电池的负极。

本发明所述的热插拔装置，其中，所述充电电路上还并联有第二电阻，所述第二电阻一端连接在所述第一限流电阻与所述负载电容的连接点上，另一端连接在所述第一二极管的阴极；

所述高压直流UPS的正母线和负母线之间连接有用于在所述电池反接时、控制所述继电器断开的反接钳位电路。使得当电池反接时，热插拔装置可以主动的和电池保持脱离状态，当电池反接消除时，自动与电池连接，不影响高压直流UPS正常工作。本发明电路简单、自适应性强、可靠性高、成本低。

本发明所述的热插拔装置，其中，所述反接钳位电路包括第二二极管、第三二极管、第三电阻和第一开关管；其中，

所述第二二极管阳极连接在所述负载电容与所述第一限流电阻之间，所述第二二极管的阴极连接所述第三二极管的阳极，所述第三二极管的阴极通过所述第三电阻连接至所述正母线；

所述第一开关管的基极连接在所述第二二极管的阴极和所述继电器控制模块，所述第一三极管的发射极连接所述第二二极管的阳极，所述第一开关管的集电极连接所述继电器的控制端。

本发明所述的热插拔装置，其中，还包括第二开关管和第四二极管；其中，

所述第二开关管的漏极连接在所述第一限流电阻与所述负载电容的连接点上，所述第二开关管的源极连接在所述第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极连接所述第一二极管的阴极，所述第二开关管的栅极连接所述继电器控制模块。

本发明所述的热插拔装置，其中，还包括第二开关管和第三开关管；其中，

所述第二开关管的漏极连接在所述第一限流电阻与所述负载电容的连接点上，所述第二开关管的源极连接在所述第三开关管的源极，所述第三开关管的漏极连接所述第一二极管的阴极，所述第二开关管和第三开关管的栅极分别连接所述继电器控制模块。

本发明所述的热插拔装置，其中，还包括第二开关管和第四二极管；其中，

所述第二开关管的漏极连接在所述第一限流电阻与所述负载电容的连接点上，所述第二开关管的源极连接在所述第四二极管的阳极，所述第四二极管的阴极连接所述第一二极管的阴极，所述第二开关管的栅极连接所述继电器控制模块。

本发明所述的热插拔装置，其中，还包括第二开关管和第三开关管；其中，