[发明专利]一种电力开关操作电源在审
申请号: | 201711215418.4 | 申请日: | 2017-11-28 |
公开(公告)号: | CN107979166A | 公开(公告)日: | 2018-05-01 |
发明(设计)人: | 王磊 | 申请(专利权)人: | 珠海存中信息技术有限公司 |
主分类号: | H02J9/06 | 分类号: | H02J9/06;H02J7/00 |
代理公司: | 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350 | 代理人: | 汤东凤 |
地址: | 519000 广东省珠海市高新区*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电力 开关 操作 电源 | ||
技术领域
本发明属于工业备用电源技术领域,具体涉及一种电力开关操作电源。
背景技术
目前电力交流操作系统的备用电源通常选用普通的UPS电源,该电源适用于计算机系统或数字设备掉电后作为备用电源系统投入,分为在线式和后备式两种,共同的问题是:
1.现有产品不具备工业运行条件,一般该类产品的使用条件是-5℃到40℃,湿度20%-90%;而工业环境要求为-25℃到60℃;
2.现有产品不具备过冲能力,不能带载具有冲击性感性负荷的负载,如电动机,电磁线圈负载等;
3.现有产品不具备智能电池维护功能;
4.现有大部分输出为方波交流电,对负载会产生有害的影响:如发热增加,效率低等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力开关操作电源,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种电力开关操作电源,包括:
电源监控模块:其与工作模式转换模块连接,实时监控电源输入,电源输出,电源输出功率数据,并可对电源工作环境温度进行监控,当输入电源消失或超出正常工作范围时,控制切换为蓄电池工作方式;
工作模式转换模块:其连接电源输入接口和电源输出接口,蓄电池管理模块和逆变电源模块,具有电源输入电压检测回路,电源输出电压、电流检测回路,电源工作电压模块,电源工作模式切换回路;
蓄电池管理模块:其采用智能型铅酸蓄电池充放电管理模块,零功耗待机,均、浮充自动转换,与蓄电池输入输出接口连接,用于对蓄电池的充电进行管理,按照不同功率需求,配置不同功率的电池管理模块;
逆变输出电源模块:其与蓄电池管理模块,蓄电池共同接在直流母线上,输出接入工作模式转换模块,当电源有外电输入,电源开关和电池开关均闭合时,处于工作状态,输出标准的50Hz正弦波交流电,给本电源系统提供内部电源,并处于电源热备用状态;
机箱:采用标准19英寸2U金属机箱,用于安装内部充电、逆变和监控模块,并设有一个外部交流电源输入接口、一个电源输出接口,蓄电池接口以及交流和直流回路控制开关,散热器出口。
优选的,所述的电源监控模块,包括一组输入电压检测回路,一组输出电压检测回路和一组输出电流检测回路,所述的输入、输出检测回路根据外部电源电压范围是否合格以及输出模块是否工作在加力输出状态,判断是否自动转入旁路运行状态,并可根据输入电压的范围,自动选择旁路模式或逆变模式输出,起到稳定输出电压的作用,且不会造成频繁的模式切换。
优选的,高频开关原理的直流充电模块,采用数字式高频开关原理和逆变桥的逆变电源输出模块,以及旁路和热备用工作模式切换的监控保护模块和低压直流蓄电池组共同构成的纯正弦波输出的旁路优先热备用电源系统。
优选的,所述的蓄电池管理模块包括高频开关直流电源电路单元、电压调节电路单元、电流调节电路单元、输出电压和电流测量单元、及环境温度测量单元,其中微控制器采用PWM调制方式输出控制电压调节电路单元和电流调节电路单元,实现对电池的充电电压和电流的调节,电压采用差分放大进行测量、电流采用专用传感器测量,取消充电输出的虚拟负载,降低待机功率。
优选的,所述的电池管理模块有浮充和均充两种工作模式,其中,浮充电压为电池组标称电压27.2V,均充电压为28.5V,充电电流限制在电池容量的0.05~0.15C可调。
优选的,所述的均充与浮充之间的切换有两种模式,第一种模式为定期转换,即每60天进行一次;第二种模式为交流输入时,测量到电池电压低于电池组标称电压的时直接进行均充,在充过程中先恒流充电,当电压达到均充电压时,自动转为恒压充电,当充电电流小于0.01C时转成浮充方式,转换结束。
优选的,蓄电池管理模块的微控制器通过环境温度测量元件对电池工作环境温度的测量,以20℃为基准,温度上升降低充电电压,温度下降则上调充电电压,以此确保电池在不同温度环境下不会过充和欠充。
优选的,逆变输出模块由升压电路,直流母线,逆变单元,专用微控制器和辅助开关电源组成,电池电压先其高频开关电路和变压器,将电压升至直流420V,做为逆变单元的稳定直流电压输入,逆变单元由逆变开关桥和SPWM驱动电路组成,接受微控制器控制,输出220V/50HZ的标准纯正弦波交流电。
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