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用于不间断电源的控制装置的制作方法

文档序号:7477777
专利名称:用于不间断电源的控制装置的制作方法
技术领域
用于不间断电源的控制装置
技术领域
本实用新型涉及电力控制技术,尤其涉及一种用于不间断电源的控制装置。
背景技术
现有不间断电源系统的控制装置其一般反馈时间长,在市电停止供应后不 能够马上供电,出现断电闪烁现象,难以满足高精度设备的要求。

实用新型内容
本实用新型针对现有技术的上述缺陷,提供一种数字化控制的用于不间断 电源的控制装置,使输出电压不产生断续现象,提供优质在线不间断电源。
为了解决上述技术问题,本实用新型是通过以下技术方案实现的 一种用于不间断电源的控制装置,该装置包括
使用电流互感器、电压互感器检测输入开关后端的输入电压Vi/输入电流 is、负载连接端的输出电压V0/输出电流ip、电池端的直流电压Vd,并采用阻 抗回路方式处理检测信号从而实现无延迟、高速检测的高速检测单元;
接收高速检测单元检测出的输入/输出电压、输入/输出电流、直流电压等 信号与掩睫录入的各种功能设定值进行比较处理,实现不间断电源、稳压功能 及各种监^L、显示、保护等功能的中央微处理器;
根据中央微处理器中脉宽调制信号PWM来控制不间断电源电路中1#逆变器 和2#逆变器的脉宽调制信号PWM输出的驱动单元。
所述中央^t处理器包括
为实现稳压功能,控制1#逆变器,并通过斩波回路控制变压器的二次线圏 来稳定输出电压的输出电压控制单元;
控制电池充电电压及充电电流的电池充电控制单元;
控制输入及输出电压调制的显示和控制警报功能的线路电压调制单元;
存储和管理各单元别设定值的单元别设置单元;
控制各单元,选择系统运行条件,控制报警、保护及旁路等功能的主控制单元;
根据各单元控制功能,为驱动1#逆变器和2#逆变器,由主控制单元控制产 生脉宽调制信号PWM输出给驱动回路的脉宽调制发生单元。
从以上技术方案可以看出,本实用新型采用高速检测、零切换时间技术在 线连接,使输出电压不产生断续现象,实现全在线不间断电源,采用中央微处 理器控制的全数字化、高效率、高功率因数、高性能的不间断电源系统。


图1为实用新型中央微处理器内部功能方框图2为根据本实用新型用于不间断电源的控制装置的方框其中附图中符号说明如下
10 :1#变压器11 :输入开关
12 :静态开关20 二斩波回路
30 :1#逆变器40 :电池
50 :2#逆变器60 ::2#变压器
70 :驱动单元80:高速检测单元
90 :中央微处理器91 :脉宽调制信号发生单元
92 :输出电压控制单元93 ::主控制单元
94 :电池充电控制单元95 ::线路电压调制单元
96单元别设置单元100:操作键盘
110:液晶显示单元
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明先容:
图1为实用新型中央^L处理器内部功能方框图。
参见图1所示,本实用新型是使用数字化微处理芯片,将逆变器、脉宽调
制器(PWM)及旁路、电力半导体、开关装置、驱动信号等所有功能都实现数字 化控制,通过键盘操作设置并存储本系统所有关联功能的参数及变量,实现高 智能、高效率、全数字化的不间断电源控制装置。 中央微处理器90包括
为了实现稳压功能AVR,控制1#逆变器30,通过斩波回路20控制1#变压 器10的二次线圈输出电压的输出电压控制单元92;
控制电池40的充电电压及充电电流的电池充电控制单元94;通过监控输入 /输出电压显示值来控制才艮警功能的线路电压调制单元95;存储和管理各单元别 设置参数的单元别设置单元96;控制各单元,选择系统运行条件,控制报警、 保护及旁路等功能的主控制单元93;根据各系统的控制功能,为驱动1#逆变器 30和2#逆变器50由主控制单元93控制产生脉宽调制信号PWM输出给驱动回路 的脉宽调制发生单元91等所构成。
本发明的脉宽调制器PWM是用来控制逆变器正弦波电压的,在控制方式上 采用单极式脉宽调制方式,使得系统内部紋波电压降低了 1/2,这是由中央微处 理器90内部程序中的脉宽调制发生单元91来控制的,逆变器输入的正弦波频 率可用皿设置,可与线路不同频率运行。高速检测单元80检测输入电压Vi 时,以零电压切换功能来检测频率,输入与输出频率不同时,按照设定的输出 频率调制脉宽,自动调整输出频率为设定频率输出;
输出电压控制单元92控制检测出的输出电压保持与基准电压一致,输出电 压控制器为满足负栽的稳定性和应答性,实行控制电压及控制输出电流补偿的 功能。由高速检测单元检测输入/输出电压、电流,演算处理后,通过控制1#逆变器30的脉宽调制使输出的电压及电流达到设定值输出,同时通过斩波回路 20控制1#变压器10的二次线圏电压及电流,形成输出电压和电流的##来执 行稳压功能;
电池充电控制单元94实行浮充电压充电以及第一次安装时或电池放电至最 低电压时的均等充电工作,最大充电电流是受限制的。均等充电时,充电电流 低于最大充电电流的10%以下时,转入浮充状态;充电电流的控制是以输入电流 和输出电流之差的实效值来计算电池充电电流大小的,并以最大充电电流值来 限制充电电流。充电接近饱和状态时,使用稳压功能减小充电电流,充电电流 的响应是以充电控制反馈信息来定。在均充电压的温度补偿方面,当机温低于 常温时,调高充电电流,机温高于常温时,降低充电电流,机温高于常温时使 用阳温补偿方式,低于常温时使用阴温补偿方式;
线路电压调制单元95,线路电压的正常与否是由额定电压和实际电压之差 而定,当差异值大于设定值时,启动逆变器。这是以检测输入电压来控制的; 检测线路电压时,电压变化在警界值边缘时,通过边带电压控制线路运行和逆 变器运行的频繁切换;
在检测线路电压是否正常时,应用检测电压的矫正值来钝化线路电压的敏 感度,线路电压频繁的变化超出设定的允许变化范围,不通过线路,只通过逆 变器将电池电源输出给负荷;
即检测电压时运用电压允许变化范围及系统电压矫正值来减少频繁切换, 系统出现异常频率或电压超出额定范围时,自动断开输入电源,只通过逆变器 运行,这是由中央微处理器90来控制切断静态开关12来切断输入电压,启动 2并逆变器,将电池40的充电电源转换为交流输出电压Vo输出至负载端;
单元别设置单元96是设置各种设定值的单元,通过皿100选择菜单,设置各种设定值并存储,然后用选择功能设置系统运行频率60Hz或50Hz;由逆变 器运行,待电池全部放电、市电再次恢复时,选择该系统是否自动运行,并选 择控制板的继电器端子的运行方式;在模拟信号中提取数值或输出时,如变换 差异不够精确会导致微处理器控制产生误差,为了精确地测定,需要重新调整 变换差异值。此时,可在精细调整范围内进行调整电池电压的差异是电池电 压测定差异值,输出电压的差异是输出电压测定差异值,输出电流差异是输出 电流测定差异值,充电电流的差异是充电电流测定的差异值,输入电压的差异 是输入电压测定的差异值等,这些变数利用额定输出电流在液晶显示器120上 显示,输出电压差异升高时,在显示器上显示增加,但在逆变器稳定控制器上 显示是减少电压;
主控制单元93是控制上述各单元的同时,按照各控制单元的功能,控制脉 宽调制发生单元91真正实施不间断电源系统的主要控制;报警功能是在正常电 压运行时不报警,在非正常电压由逆变器运行时进行报警,报警器根据逆变器 运行、保护功能发生异常、电池老化状态等不同的报警情况分别以不同的声音 报警。
参见图2所示,输入电源通过输入开关11经1次线圏控制输出电压供给负 载的1#变压器10;通过控制1#变压器10二次线圏的电压/电流来控制1#变压 器10对负载输出的斩波回路20;控制斩波回路20电压/电流的1#逆变器30; 断电时,供应不间断电力的电池40;断电时将电池40电源转换成交流电源输出, 或市电正常供电状态时,从负载端受入反馈电源,转换成直流电源给电池40充 电的2#逆变器50;连接在2#逆变器50和1#变压器输出端之间,市电正常供电 状态时,将负栽端电源向2#逆变器50反馈,断电时,接收通过2#逆变器50转 换来的电池电源再输出给负载端的2#变压器60。
使用电流互感器CT和电压互感器PT分别检测输入开关11后端输入电压 /电流、负栽连接端输出电压/电流、电池40直流电压,将检测信号运用阻抗回 路实现无延迟时间高速检测的高速检测单元80;接收高速检测单元80检测出的 输入/输出电压、输入/输出电流、直流电压等信号与M录入的各种功能设定 值进行比较处理,实现不间断电源、稳压功能及各种监视、显示、保护等功能 的中央微处理器90;运用中央微处理器90中的脉宽调制信号控制1#逆变器30 和2#逆变器50脉宽调制信号输出的驱动单元70;为操编辑进行各种功能设置 以及调整设定值等操作用的键盘系统100;显示各种状态、显示操作菜单及设 定值的液晶显示器110。输入电源两条电线中在串联1#变压器10的另一条线上 串联静态开关SCR 12,在异常状态下由中央微处理器90控制切断。
其中检测输入/输出端电压电流的互感器是本行业专业人员都清楚,所以 简明原理图上未标明。
以上对本发明所提供的 一种用于不间断电源的控制装置进行了详细先容,
说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般 技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处, 综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求1、一种用于不间断电源的控制装置,其特征在于,该装置包括使用电流互感器、电压互感器检测输入开关后端的输入电压Vi/输入电流is、负载连接端的输出电压V0/输出电流ip、电池端的直流电压Vd,并采用阻抗回路方式处理检测信号从而实现无延迟、高速检测的高速检测单元;接收高速检测单元检测出的输入/输出电压、输入/输出电流、直流电压等信号与按键录入的各种功能设定值进行比较处理,实现不间断电源、稳压功能及各种监视、显示、保护功能的中央微处理器;根据中央微处理器中脉宽调制信号PWM来控制不间断电源电路中1#逆变器和2#逆变器的脉宽调制信号PWM输出的驱动单元。
2、 根据权利要求l所述的用于不间断电源的控制装置,其特征在于,所述 中央微处理器包括为实现稳压功能,控制1#逆变器,并通过斩波回路控制变压器的二次线圏 来穂定输出电压的输出电压控制单元;控制电池充电电压及充电电流的电池充电控制单元;控制输入及输出电压调制的显示和控制警报功能的线路电压调制单元;存储和管理各单元别设定值的单元别设置单元;控制各单元,选择系统运行条件,控制报警、保护及旁路功能的主控制单元;根据各单元控制功能,为驱动1#逆变器和2#逆变器,由主控制单元控制产 生脉宽调制信号PWM输出给驱动回路的脉宽调制发生单元。
专利摘要本实用新型公开了一种用于不间断电源的控制装置,该装置包括使用电流互感器、电压互感器检测输入开关后端的输入电压Vi/输入电流is、负载连接端的输出电压V0/输出电流ip、电池端的直流电压Vd,并采用阻抗回路方式处理检测信号从而实现无延迟、高速检测的高速检测单元;接收高速检测单元检测出的输入/输出电压、输入/输出电流、直流电压等信号与按键录入的各种功能设定值进行比较处理,实现不间断电源、稳压功能及各种监视、显示、保护功能的中央微处理器;根据中央微处理器中脉宽调制信号PWM来控制不间断电源电路中1#逆变器和2#逆变器的脉宽调制信号PWM输出的驱动单元。本实用新型采用高速检测、零切换时间技术在线连接,使输出电压不产生断续现象,实现数字化在线不间断电源。
文档编号H02J7/00GK201075710SQ200720054068
公开日2008年6月18日 申请日期2007年7月13日 优先权日2007年7月13日
发明者许光旭 申请人:东莞市友美电源设备有限企业
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