[发明专利]一种模块化UPS 系统及其供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及不间断电源领域，尤其涉及一种模块化UPS系统及其供电方法。 

背景技术

传统塔式UPS(uninterrupted power supply，不间断电源)系统由于可靠性低、扩容和维护难，其运用受到一定的限制。随着科学技术的发展，借鉴高频开关电源系统结构的设计理念，由功能模块组成的模块化UPS系统应运而生。模块化UPS系统以多模块并联为基础，实现了功率模块的在线热插拔。 

对UPS用户而言，模块化UPS的优越性主要体现在以下几个方面： 

1．可以实现多模块冗余，提高供电的可靠性。当采用多台UPS模块并联向负载供电时，即使某一台UPS出现了故障，只要及时将其从系统中切除，仍然可以保证负载不间断供电，进一步提高供电系统的可靠性。而且模块化UPS由于其功率模块具备热插拔功能，更换故障的UPS模块一般只需要几分钟，与传统的UPS相比，极大地减少了平均维修时间。 

2．初期投资小，可以方便实现扩容。模块化UPS由于采用了模块化配置技术，因此初期购置UPS系统时，不需要按照终期用电容量进行建设，可以有效节省初期投资。后期，随着负载容量的逐步增多，模块化UPS可以很 方便通过增加功率模块实现扩容，而且在增加功率模块时，可以不停机，无需转旁路供电，无切换时间，能够有效地保证负载的供电质量。 

3．易于维护。由于功率模块具备热插拔功能，因此如果某一个UPS模块出现故障，维护人员可以在不中断负载供电以及确保人身安全的前提下，采用热插拔方式更换损坏的模块，这样维护将变得方便且低成本。 

4.模块化系统大大减小了设计和生产周期，且生产过程便于实现规模化，自动化。而且在并联系统当中每一个并联模块仅承担一部分功率，单个模块耗散的功率比较小，热设计大大简化。 

模块化UPS系统有两种旁路设置方式：一是分散旁路；二是集中旁路。对于集中旁路设置方式，一旦集中旁路控制或者是旁路开关出现故障，UPS并联系统将没有旁路供电支路，其很可能是系统的一个单点故障点。 

如图1所示的集中旁路方式的模块化UPS系统，该UPS系统主要包括冗余设置的N个功率模块(N为大于1的自然数)、集中旁路模块、维修旁路和监控模块。对于集中旁路方式的模块化UPS系统，现在所谓的模块化UPS均是指功率模块的模块化，并不包括旁路模块，即功率模块可实现在线热插拔，而旁路模块并不具备热插拔的功能，因为：如图1所示，由于监控模块与各个功率模块的通信必须经过旁路模块，而在旁路模块因故障更换的期间，功率模块与监控模块的通讯也将切断，因此需要转到维修旁路来为负载供电，使得该旁路模块不具备热插拔的功能。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术上述模块化UPS系统的集中旁路模块不能实现在线热插拔的缺陷，提供一种模块化UPS系统及其供电 方法，能够实现集中旁路模块的在线热插拔。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种模块化UPS系统，用于为负载供电，所述模块化UPS系统包括多个功率模块、集中旁路模块和用于监控所述功率模块和集中旁路模块的监控模块，所述监控模块分别直接与所述多个功率模块和集中旁路模块通讯连接。 

在本发明所述的模块化UPS系统中，所述集中旁路模块包括： 

可控整流器，用于在所述集中旁路模块为负载供电时对旁路输入电压进行整流； 

用于接收用户热插拔信号的就绪开关；及 

处理器，用于在判断所述就绪开关的状态为未就绪时，封锁输出至所述可控整流器的驱动信号。 

在本发明所述的模块化UPS系统中，所述集中旁路模块还包括用于通过通讯总线与所述功率模块和/或其它UPS系统连接的通讯接口，而且， 

所述处理器，还用于在判断所述就绪开关的状态为未就绪时，禁止所述通讯接口的信息收发；在判断所述就绪开关的状态为就绪时，使能所述通讯接口的信息收发。 

在本发明所述的模块化UPS系统中，所述通讯总线包括模块CAN总线、并机CAN总线和离散CAN总线。 

在本发明所述的模块化UPS系统中，所述集中旁路模块还包括： 

检测单元，用于检测该集中旁路模块是否故障，并将故障告警信息发送至所述处理器； 

所述处理器，还用于在判断所述就绪开关的状态为就绪时，保存所检测的故障告警信息；在判断所述就绪开关的状态为未就绪时，清除所存储的故障告 警信息。 

在本发明所述的模块化UPS系统中，所述集中旁路模块还包括用于指示所述就绪开关的状态的指示灯。