[发明专利]一种模块化UPS电源

说明书

技术领域

本发明属于电源电路领域，尤其涉及一种模块化UPS电源。

背景技术

模块化UPS电源(不间断电源)具有标准机架结构、N+X冗余和热插拔 等特性，能较好地满足用户的最佳冗余度选择、设备布局整齐规范、管理集中、 维护更换速度快、UPS系统整体可靠性/可用性较高等突出优点。

在目前的在线式体制UPS中，主要有高频在线式UPS和工频双转换在线 式UPS，如图1和图2所示。一般来说，工频双转换在线式UPS具有可靠性更 高、稳定性更好的优点，而高频在线式UPS则体积较小，重量较轻。要实现 UPS电源的模块化，首先需要采用小型化的UPS产品，否则较大的体积/重量 的模块将很难构成满足实际需求的标准机架结构。因此，以往的模块化UPS电 源均采用高频在线式UPS。

虽然由高频在线式UPS模块所构成的模块化UPS电源系统内部的模块故 障率偏高，但依赖系统具有较好的易更换性来进行弥补，可以得到模块化电源 系统整体较高的可靠性/可用性。若仅从用户的实际需求来看，靠易更换易维护 来确保UPS系统的不断电，满足UPS系统的负载需求，是完全没有问题的， 但如果模块本身故障率偏高，将造成模块的频繁更换维修，不仅造成供电安全 压力，而且增加维护成本。因此，虽然模块化高频UPS电源已经面世多年，产 品理念也相当好，但市场反映并不理想。

总之，现有的UPS电源无法兼顾小型化、高可靠性、低维护成本等特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化UPS电源，旨在解决现有的UPS电源 无法兼顾小型化、高可靠性、低维护成本的问题。

本发明是这样实现的，一种模块化UPS电源，包括显示模块、多个可插拔 的工频功率模块、工频输入变压器模块以及多个工频输出变压器；上述各模块 均置于一机架内，所述工频输入变压器模块置于所述机架底层，所述机架每层 高度为3U，其中1U为44.45mm，所述工频输入变压器模块占用底层的2个3U 空间，所述工频功率模块置于所述机架的中间层，多个工频输出变压器分层放 置在每个工频功率模块的背后的固定机架上且与工频功率模块一一对应连接， 各个工频输出变压器的输入端连接至UPS电源的工频功率模块输出端，各个工 频功率模块之间可互换，所述每个工频功率模块均包括工频整流器、充电器、 PWM逆变器和控制电路。

本发明中，采用单机可靠性较高的工频双转换在线式UPS组成模块化电 源，将其中最占体积/重量而且故障率极低的工频输入变压器和工频输出变压器 与主机分离，把故障率相对集中的主机电路部分作为可插拔更换的独立功率模 块，这就达到了可插拔更换功率模块的体积小/重量轻的要求，同时由于工频功 率模块具有更高的可靠性而不用频繁更换维修，降低了维护成本，进一步大大 提高了电源系统的可靠性。

附图说明

图1是现有技术提供的高频在线式UPS的基本拓扑图；

图2是现有技术提供的工频双转换在线式UPS的基本拓扑图；

图3是本发明实施例提供的模块化UPS电源的标准机架示意图；

图4是本发明实施例提供的工频模块化UPS电源的电路结构划分示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中，采用单机可靠性较高的工频双转换在线式UPS组成模块 化电源，将其中最占体积/重量而且故障率极低的工频输入变压器和工频输出变 压器与主机分离，其中工频输入变压器集中放置在机架的最底层，而把故障率 相对集中的主机电路部分作为可插拔更换的独立功率模块，可从机架正面插入 或拔出，工频输出变压器则分层放置在每个功率模块背后的固定机架上，电池 采用另外的电池箱放置，不在机架结构内考虑。

图3示出了本发明实施例提供的模块化UPS电源的标准机架结构，为了便 于描述，仅示出了与本发明相关的部分。