本發(fā)明涉及一種ups裝置及其電源切換控制方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)今通信系統(tǒng)中各類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)供電質(zhì)量要求越來(lái)越高，而通信設(shè)備正常工作必須要有品質(zhì)良好的供電系統(tǒng)作為保障。所以，在通信機(jī)房設(shè)計(jì)并建立一個(gè)可靠的、安全的、切換迅速的ups供電系統(tǒng)是非常必要的。

公開(kāi)號(hào)為cn205666679u的中國(guó)專利文件中公開(kāi)了一種旁路自動(dòng)切換型的ups。該裝置對(duì)主電源電能質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，如不符合系統(tǒng)需求，將主電源供電線路上的繼電器斷開(kāi)并合上旁路供電線路上的繼電器，轉(zhuǎn)為由旁路供電。當(dāng)主電源電能質(zhì)量恢復(fù)要求時(shí)，系統(tǒng)切換回由主電源供電。該發(fā)明在ups主電源故障時(shí)能切換為旁路供電，一定程度上保證了ups供電系統(tǒng)的可靠性。但是，該系統(tǒng)在供電模式切換上采取了簡(jiǎn)單的電壓檢測(cè)和粗暴的繼電器控制分合閘的方式，仍然存在很多弊端和安全隱患。

首先，上述方案在切換時(shí)，采取繼電器動(dòng)作方式來(lái)通斷電流，由于可能無(wú)法迅速滅弧，會(huì)無(wú)法避免的造成數(shù)毫秒的ups輸出與旁路輸出的短路，存在旁路輸入開(kāi)關(guān)跳閘甚至ups裝置損壞等安全隱患。

其次，ups主電源故障有多種情況，針對(duì)不同情況的故障采取不同的供電切換方式能在保證系統(tǒng)供電切換穩(wěn)定可靠的前提下做到最快速的切換。上述方案并未針對(duì)不同的主電源故障采取分情況應(yīng)對(duì)的切換措施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種ups裝置及其電源切換控制方法，用于解決目前ups電源切換過(guò)程中接觸器開(kāi)合時(shí)觸點(diǎn)間易產(chǎn)生電弧及旁路模塊和ups輸入模塊間易短路的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：

本發(fā)明的一種ups裝置，包括監(jiān)控切換控制模塊、ups模塊(3)、旁路輸入模塊(4)以及輸出端(5)，所述ups模塊(3)通過(guò)ups輸入接觸器(q3)連接所述輸出端(5)，所述旁路輸入模塊(4)通過(guò)旁路輸入接觸器(q1)連接所述輸出端(5)，所述監(jiān)控切換控制模塊用于檢測(cè)所述ups模塊(3)和旁路輸入模塊(4)的電壓，并且控制連接所述ups輸入接觸器(q3)和旁路輸入接觸器(q1),還包括與所述旁路輸入接觸器(q1)并聯(lián)的旁路輸入可控硅(q2)以及與所述ups輸入接觸器(q3)并聯(lián)的ups輸入可控硅(q4),所述監(jiān)控切換控制模塊還控制連接所述旁路輸入可控硅(q2)與ups輸入可控硅(q4)。

進(jìn)一步的，在所述旁路輸入模塊(4)和輸出端(5)之間，還并聯(lián)設(shè)置有旁路輸入維護(hù)用支路(6)。

本發(fā)明的一種ups裝置的電源切換控制方法，包括：

旁路模塊輸出轉(zhuǎn)ups模塊輸出時(shí)，執(zhí)行步驟如下：

a)閉合旁路輸入可控硅(q2)；

b)斷開(kāi)旁路輸入接觸器(q1)；

c)斷開(kāi)旁路輸入可控硅(q2)；

d)閉合ups輸入可控硅(q4)；

e)閉合ups輸入接觸器(q3)；

f)斷開(kāi)ups輸入可控硅(q4)；

ups輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)旁路輸出狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行步驟如下：

a)閉合ups輸入可控硅(q4)；

b)斷開(kāi)ups輸入接觸器(q3)；

c)斷開(kāi)ups輸入可控硅(q4)；

d)閉合旁路輸入可控硅(q2)；

e)閉合旁路輸入接觸器(q1)；

f)斷開(kāi)旁路輸入可控硅(q2)。

進(jìn)一步的，ups模塊輸出轉(zhuǎn)旁路模塊輸出時(shí)，還包括故障情況判別步驟：若為緩慢掉電情況，則執(zhí)行步驟a)、b)、c)、d)、e)、f)若瞬間掉電的情況，則執(zhí)行步驟：

i)斷開(kāi)ups輸入接觸器(q3)；

ii)閉合旁路輸入可控硅(q2)；

iii)閉合旁路輸入接觸器(q1)；

iv)斷開(kāi)旁路輸入可控硅(q2)。

進(jìn)一步的，所述步驟c)、c)中，在電壓過(guò)零點(diǎn)處斷開(kāi)旁路輸入可控硅(q2)和ups輸入可控硅(q4)。

進(jìn)一步的，ups模塊(3)還輸出用于切換供電狀態(tài)的硬件信號(hào)，所述硬件信號(hào)為：轉(zhuǎn)旁路信號(hào)禁止、轉(zhuǎn)ups信號(hào)允許或轉(zhuǎn)旁路信號(hào)允許、轉(zhuǎn)ups信號(hào)禁止。

進(jìn)一步的，ups模塊電壓緩慢下降情況下的ups輸出狀態(tài)到旁路輸出狀態(tài)的切換中，ups模塊輸出電壓小于176v時(shí)，所述ups模塊發(fā)出所述轉(zhuǎn)旁路信號(hào)允許、轉(zhuǎn)ups信號(hào)禁止的硬件信號(hào)。

進(jìn)一步的，旁路輸出狀態(tài)到ups輸出狀態(tài)的切換中，ups輸出電壓大于200v時(shí)，所述ups模塊發(fā)出所述轉(zhuǎn)旁路信號(hào)禁止、轉(zhuǎn)ups信號(hào)允許的硬件信號(hào)。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明切換裝置加入了可控硅驅(qū)動(dòng)電路，有效消除了接觸器通斷過(guò)程中電弧的產(chǎn)生，防止了切換過(guò)程中旁路輸入與ups輸入的瞬時(shí)短路，有效的消除了旁路輸入開(kāi)關(guān)跳閘甚至ups裝置損壞等安全隱患。提高了ups供電的穩(wěn)定性與可靠性。并且保證了到旁路供電的切換速度，同時(shí)延長(zhǎng)了電氣元件的使用壽命。

其次，本發(fā)明針對(duì)ups模塊不同情況的故障，采取了不同的應(yīng)對(duì)措施，在保證系統(tǒng)供電切換穩(wěn)定可靠的前提下達(dá)到最快速的切換。

再次，本發(fā)明在旁路輸入模塊4和輸出端5之間并聯(lián)設(shè)置了用于旁路輸入的維護(hù)用支路6。方便了維護(hù)檢修工作。

附圖說(shuō)明

圖1是一種可并機(jī)型ups交流監(jiān)控切換裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

ups裝置實(shí)施例1

如圖1所示的一種ups裝置，包括市電輸入1、直流輸入2、可并機(jī)型ups模塊3、旁路輸入模塊4、輸出端5以及旁路輸入接觸器q1、旁路輸入可控硅q2、ups輸入接觸器q3、ups輸入可控硅q4。

所述市電輸入1和直流輸入2連接所述可并機(jī)型ups模塊3，所述可并機(jī)型ups模塊3通過(guò)ups輸入接觸器q3連接所述輸出端5，所述旁路輸入模塊4通過(guò)旁路輸入接觸器q1連接所述輸出端5，ups輸入接觸器q3和旁路輸入接觸器q1還分別并聯(lián)有ups輸入可控硅q4和旁路輸入可控硅q2。

為了檢修方便，本ups裝置在旁路輸入模塊4和輸出端5之間，并聯(lián)設(shè)置有旁路輸入維護(hù)用支路6。

電源切換控制方法實(shí)施例1

基于上述裝置實(shí)施例，當(dāng)可并機(jī)型ups上電結(jié)束或ups故障排除電壓恢復(fù)正常時(shí)，旁路供電狀態(tài)將切換為ups供電狀態(tài)。當(dāng)可并機(jī)型ups模塊3輸出電壓大于200v時(shí)，發(fā)出硬件信號(hào)：轉(zhuǎn)旁路信號(hào)禁止、轉(zhuǎn)ups信號(hào)允許，ups監(jiān)控切換控制模塊控制切換動(dòng)作，詳細(xì)步驟如下：

a)閉合旁路輸入可控硅q2；

b)斷開(kāi)旁路輸入接觸器q1；

c)根據(jù)可并機(jī)型ups模塊3上傳的外同步信號(hào)，計(jì)算電壓、相位過(guò)零點(diǎn)處，在上述過(guò)零點(diǎn)處斷開(kāi)旁路輸入可控硅q2；

d)小于4毫秒，閉合ups輸入可控硅q4；

e)閉合ups輸入接觸器q3；

f)斷開(kāi)ups輸入可控硅q4。

系統(tǒng)完成切換轉(zhuǎn)為ups模塊供電。

當(dāng)可并機(jī)型ups中ups模塊3故障時(shí)，ups供電狀態(tài)將切換為旁路供電狀態(tài)。ups模塊3發(fā)出硬件信號(hào)：轉(zhuǎn)旁路信號(hào)允許、轉(zhuǎn)ups信號(hào)禁止，ups監(jiān)控切換控制模塊控制切換動(dòng)作，詳細(xì)步驟如下：

a)閉合ups輸入可控硅q4；

b)斷開(kāi)ups輸入接觸器q3；

c)根據(jù)可并機(jī)型ups模塊3上傳的外同步信號(hào)，計(jì)算電壓、相位過(guò)零點(diǎn)處，在上述過(guò)零點(diǎn)處斷開(kāi)ups輸入可控硅q4；

d)小于4毫秒，閉合旁路輸入可控硅q2；

e)閉合旁路輸入接觸器q1；

f)斷開(kāi)旁路輸入可控硅q2；

系統(tǒng)完成切換轉(zhuǎn)為旁路供電狀態(tài)。

上述實(shí)施例當(dāng)中，切換動(dòng)作是在電壓過(guò)零點(diǎn)處切換，有效避免了旁路輸入電流在切換工作進(jìn)行時(shí)產(chǎn)生極大的沖擊電流，保護(hù)ups裝置及所接入的負(fù)載設(shè)備不受損壞，提高了ups設(shè)備的穩(wěn)定性。同時(shí)，相應(yīng)接觸器在斷開(kāi)或閉合時(shí)，與其并聯(lián)的可控硅都處于閉合狀態(tài)，接觸器的斷開(kāi)或閉合為零電壓斷開(kāi)或零電流閉合，避免了電弧的產(chǎn)生，延長(zhǎng)了接觸器的壽命，防止了旁路模塊和ups模塊因電弧而導(dǎo)致的瞬時(shí)短路，提高了系統(tǒng)的可靠性。

電源切換控制方法實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別為ups模塊3輸入轉(zhuǎn)旁路模塊4輸入時(shí)，針對(duì)ups模塊的故障類型，分為兩種情況，分別為：

當(dāng)可并機(jī)型ups模塊3出現(xiàn)故障發(fā)生輸出電壓瞬間掉電的情況時(shí)，可并機(jī)型ups模塊3輸出硬件信號(hào)：轉(zhuǎn)旁路信號(hào)允許、轉(zhuǎn)ups信號(hào)禁止。ups監(jiān)控切換控制模塊檢測(cè)到上述硬件信號(hào)，同時(shí)根據(jù)電壓檢測(cè)判斷出輸出電壓出現(xiàn)瞬間掉電，控制切換動(dòng)作，詳細(xì)步驟如下：

i)斷開(kāi)ups輸入接觸器q3；

ii)閉合旁路輸入可控硅q2；

iii)閉合旁路輸入接觸器q1；

iv)斷開(kāi)旁路輸入可控硅q2；

系統(tǒng)完成切換轉(zhuǎn)為旁路供電狀態(tài)。

當(dāng)可并機(jī)型ups模塊3出現(xiàn)故障發(fā)生輸出電壓緩慢下降的情況時(shí)，可并機(jī)型ups模塊3輸出硬件信號(hào)：轉(zhuǎn)旁路信號(hào)允許、轉(zhuǎn)ups信號(hào)禁止。ups監(jiān)控切換控制模塊檢測(cè)到上述硬件信號(hào)，同時(shí)根據(jù)電壓檢測(cè)判斷出輸出電壓出現(xiàn)緩慢下降，控制切換動(dòng)作，其詳細(xì)步驟與實(shí)施例1中ups供電轉(zhuǎn)旁路供電的步驟相同，在此不再贅述。

上述實(shí)施例中，針對(duì)ups模塊不同情況的故障，采取了不同的應(yīng)對(duì)措施。當(dāng)ups模塊緩慢掉電時(shí)，采取實(shí)施例1中ups供電轉(zhuǎn)旁路供電的方式，具有實(shí)施例1中描述的一切優(yōu)點(diǎn)。而在ups模塊瞬間掉電時(shí)，由于可并機(jī)型ups瞬間掉電，所以系統(tǒng)切換時(shí)可并機(jī)型ups輸出為零，不需要電壓過(guò)零處的計(jì)算，因此本實(shí)施例的方法取消了外同步信號(hào)的上傳和電壓過(guò)零處的計(jì)算，快速實(shí)現(xiàn)供電切換，不浪費(fèi)時(shí)間。同時(shí)，旁路輸入接觸器q1閉合時(shí)，與其并聯(lián)的旁路輸入可控硅q2處于閉合狀態(tài)，旁路輸入接觸器q1的閉合為零電流閉合，避免了電弧的產(chǎn)生，延長(zhǎng)了接觸器的壽命，防止了旁路輸入和ups輸入因拉弧而導(dǎo)致的短路，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。