[发明专利]复合式不间断供电电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种不间断供电电源，该电源的负载设备限定为：从该设备的单相双极性交流接口直接输入单极性直流电，也可正常工作的各种计算机类信息设备。

背景技术

现有的不间断供电电源，按供电保护方式可分为后备式和在线式(包括互动在线式、传统双变换在线式、Delta变换在线式)两大类。这两大类不间断电源都是在“负载具有统一供电保护要求”前提下设计的，没有充分考虑同一供电电源所带负载的不同供电要求。作为不间断电源主要负载的计算机类设备，其最小应用单元也是由一台主机和一台显示器构成的简单系统。主机是数据存储、处理设备，对数据完整性起决定作用，不允许供电中断，故对主机这样的不允许供电中断负载(以下简称不中断负载)，电源应提供完备的在线式保护。而显示器是人机交互设备，长时间掉电并不会影响数据完整性，但从工作连续性考虑，应对其供电故障时间加以合理限制；另外，后备式比在线式结构简单，成本低。所以，在可能的情况下，应优先选择后备式，故对显示器这样的允许供电短时中断负载(以下简称短时中断负载)，经济、合理的保护方式是后备式保护。可见，现有的后备式不间断电源，不能满足不允许供电中断负载的可靠性要求；而在线式对允许供电短时中断负载而言又存在过度保护问题。总之，现有的不间断供电电源不能与计算机类负载实现最佳匹配。

发明内容

本发明的目的，是在电源、负载一体化思想指导下，在负载分类技术措施基础上，提供一种能与计算机类负载平衡、匹配的不间断供电电源，它既没有能力不足问题，也没有能力过剩问题，同时要求结构简单、成本低、便于生产。

一种复合式不间断供电电源，包括：一套模块式整流器、一套蓄电池组、一套交直流切换控制器、一套市电过电压保护装置、一套交流可控开关、一套直流可控开关、两套浪涌电流抑制器；所述模块式整流器，是一种离线式整流器，模块式结构便于电源容量的扩减，其输出端并接蓄电池组，以在线方式提供不中断负载电能；所述蓄电池组由单体电池串、并联而成，是本发明中的储能元件，模块式整流器和蓄电池组构成本发明中的直流部分，其任意一极需与交流市电中性线短接，相应地有正、负电源两种应用方式；所述市电过电压保护装置，设置在交流市电进线端，为后续电路提供过电压保护；所述交流可控开关的功率触点，一端经过一套浪涌电流抑制器后与市电相线相接，直流可控开关的功率触点，一端经过另一套浪涌电流抑制器后，与直流电的非接中性线极相接，交、直流功率触点的另一端直接并接，从该并接点以后备方式提供短时中断负载电能；所述交直流切换控制器，具有互锁、延时环节，控制器分别控制交、直流可控开关，使短时中断负载在市电正常时，由交流市电直接供电，在市电故障时由直流电后备供电，从而将供电故障时间限制为切换控制器的延时时间；所述浪涌电流抑制器，在电源突然加载时限制浪涌电流幅值。

由于该电路采用了分类供电电路，以在线方式提供不中断负载电能，以后备方式提供短时中断负载电能，达到了能力与要求的平衡，实现了电源与负载经济、合理的匹配，它既没有能力不足问题，也没有能力过剩问题。同时，该电路省略了直流逆变成交流的逆变环节，简化了结构，降低了成本。另外，在通信电源制造业、电力行业已经形成了成熟的模块式整流器、配电柜设计、制造技术，这些成熟技术可直接或稍加改造即可应用于本发明的生产，故本发明的工业化应用程度高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

附图是本发明复合式不间断供电电源的电路图。

具体实施方式  附图给出了复合式不间断供电电源的一个具体实例，包括：一个模块式整流器A，一个蓄电池组B，一个交直流切换控制器C，一个过电压保护器D，两个浪涌电流抑制器E、F，一个交流接触器K1，一个直流接触器K2，一个不允许供电中断负载Load 1，一个允许供电短时中断负载Load 2。

现代信息设备广泛采用开关电源。所谓开关电源，即是将外部提供的单相双极性交流市电，经工频整流后变成单极性的直流电，供内部变换器使用。如果外部提供一个单极性的直流电，其幅值只要在双极性交流电蜂值附近，则可以保证信息设备的正常工作。

市电采用TN-S制式，包括以下三类线：相线L、中性线N、保护地线P。

模块式整流器A，是一种输入市电与输出直流隔离型整流器，模块式结构便于电源容量的扩减。其详细工作原理可见公开出版的各种通信用高频开关电源书籍。整流器的输出给蓄电池组B充电，同时提供不中断负载Load1电能，以及需要时经过直流接触器K2的切换提供短时中断负载Load2的电能。