[发明专利]离线式UPS电源系统

说明书

本发明公开了离线式UPS电源系统，包括整流模块、储能模块、变换模块和控制模块，所述整流模块用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时，输出幅度基本不变的整流电压，本发明结构科学合理，使用安全方便，运行效率高，噪音低，价格相对便宜，市电波动大的时候仍然持续供电，不带电感性元件，可以灵活地扩大UPS电源系统的容量，便于组成并联冗余系统以提高运行的可靠性，而且具有极高的系统可维修性能，在单台UPS电源出现故障时，可以很方便地进行热插拔更换或维修。

技术领域

本发明涉及离线式UPS技术领域，具体为离线式UPS电源系统。

背景技术

UPS即不间断电源，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应，当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏，UPS设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

但是目前市场上的离线式UPS电源系统运行效率低，噪音大，带电感性元件，不可以灵活地扩大UPS电源系统的容量，不便于组成并联冗余系统以提高运行的可靠性。

发明内容

本发明提供离线式UPS电源系统，可以有效解决上述背景技术中提出运行效率低，噪音大，带电感性元件，不可以灵活地扩大UPS电源系统的容量，不便于组成并联冗余系统以提高运行的可靠性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：离线式UPS电源系统，包括整流模块、储能模块、变换模块和控制模块，所述整流模块用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时，输出幅度基本不变的整流电压；

所述储能模块可存储直流直能的功能外，对整流器来说就像接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比，由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽，频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度，为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。所述储能模块主要分两大部分，主机和储能电池，额定输出功率的大小取决于主机部分，并与负载属那种性质有关，因为UPS电源对不同性能的负载驱动能力不同，通常负载功率应满足UPS电源70％的额定功率，储能电池容量的选取当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短，这个时间因各企业情况不同而不同，主要由备用电源的接入时间来定，通常在几分钟或几个小时不等。

根据上述技术方案，所述变换模块包括AC-DC变换模块、DC-AC逆变电路模块和控制驱动模块，所述AC-DC变换模块将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流和滤波变为直流电压，供给逆变电路，AC-DC变换模块输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击；

所述DC-AC逆变电路模块采用大功率IGBT模块全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速响应特性，由于采用高频调制限流技术，及快速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作；

所述控制驱动模块控制驱动是完成整机功能控制的核心，除了提供检测、保护、同步、各种开关和显示驱动信号，还完成SPWM正弦脉宽调制的控制，由于采用静态和动态双重电压反馈，极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。