[发明专利]用于不间断供电的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于不间断供电的设备，包括：整流器、用于存储电能的蓄能器、逆变器、开关装置和控制装置。所述整流器可借助整流器输入端连接到供电网上。蓄能器连接到整流器的整流器输出端和逆变器的逆变器输入端上。在逆变器的逆变器输出端上可连接待保护的网络或待保护的用电器。整流器输入端或供电网可通过开关装置与逆变器输出端连接并且可借助控制装置控制和/或调节整流器、逆变器和开关装置。

背景技术

现有技术公开了许多这种用于不间断供电的设备、简称为USV。此外，在此区分为非在线式USV（Offline-USV）和在线式USV（Online-USV）。

Offline运行的USV、亦称为依赖电压和频率的USV（VFD-USV）或被动的USV在供电网无故障时将电流直接从供电网通过闭合的开关装置导向待保护的网络或待保护的负载。此外，由整流器的输入端供电，该整流器向电蓄能器充电。当电网供应故障时，借助开关装置进行转换并且由整流器或蓄能器馈电的逆变器的输出端与待保护的网络或待保护的负载连接。

在Online运行的USV、亦称为不依赖电压和频率的USV（VFI-USV）、持续运行的USV、双转换器USV等中，供电网被导向整流器的输入端，该整流器向蓄能器馈电。待保护的网络或待保护的用电器由逆变器供电，该逆变器在供电网无故障时、即在整流器输入端上存在电网电压时通过整流器获取必要的电能并且在电网故障时由蓄能器供电。

通过逆变器由整流器和逆变器之间的所谓的中间电路的直流电压产生逆变器输出端上的交流电压。

为了提高供电安全性，在VFI-USV中开关装置使得所谓的旁路电路成为可能，所述开关装置在整流器和逆变器的功能无故障时将供电网通过整流器和逆变器与待保护的网络或待保护的用电器连接，所述旁路电路将供电网和待保护的网络或待保护的用电器通过开关装置绕过整流器和逆变器连接起来。在整流器或逆变器中出现故障时，连接的用电器被转接到旁路上并且因此被继续供电。

Offline-USV和Online-USV的拓扑可彼此相应。原则上它们可在不同的位置上以及开关装置的任务上有所区别。因此，在USV元件以及控制装置被适合设计的情况下，Offline-USV可转换为Online-USV并且可反之进行。

在由本申请人制造和销售的Online-USV中，控制装置包括三个通过CAN总线连接的控制部分，其中，一个控制部分用于控制和/或调节整流器，一个控制部分用于控制和/或调节逆变器并且一个控制部分用于控制和/或调节开关装置。每个控制部分具有一个自身集成的辅助供电装置，其向控制部分供应辅助电流。当一个控制部分或供应该控制部分的辅助供电装置故障时，该控制部分不可向连接到USV上的网络或负载供电。

此外，在每个控制部分中集成有传感器，借助其可测量整流器或逆变器输入端或输出端或USV其它位置上的各种电气参数。为此，每个控制部分通过测量导线与测量位置连接。在部分测量导线上产生高电压，其有时会受到干扰源影响，如果没有足够的措施来避免测量受到干扰，则可导致受干扰的测量结果。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是改善开头所提类型的用于不间断供电的设备，以提高可靠性并降低易受干扰性。尤其是也应降低电气参数测量的易受干扰性。

该任务以下述方式得以解决：所述控制装置具有两个控制部分，所述两个控制部分至少关于开关装置冗余地构造并且借助第一控制部分可同时控制或调节整流器和开关装置并且借助第二控制部分可同时控制或调节逆变器和开关装置。还可能的是，控制部分之一或两个控制部分也关于整流器和/或逆变器冗余地构造，使得借助关于整流器或逆变器也冗余的控制部分可同时控制或调节整流器、逆变器和开关装置。

在根据本发明的设备中并非像现有技术中那样设置三个控制部分，而是仅设置两个控制部分。同时这样构造所述控制部分，使得至少开关装置可借助每个控制部分被控制和/或调节并且整流器、逆变器和开关装置也可能借助控制部分之一或借助每个控制部分被控制和/或调节。原则上一个唯一的控制部分对于所述设备的运行已经足够。通过根据本发明设置的冗余提高了可靠性，虽然与现有技术相比控制部分的数量减少。

有利的是，控制部分由相同地构造的电路装置构成，即使控制部分并不用于控制或调节逆变器、整流器和开关装置。由此确保两个控制部分可执行至少开关装置和可能的逆变器、整流器和开关装置的控制或调节。此外，可通过使用相同的电路装置简化设备的制造。