用於不間斷電源的控制裝置的製作方法

2023-05-20 01:50:11

專利名稱：用於不間斷電源的控制裝置的製作方法
技術領域：
用於不間斷電源的控制裝置
技術領域：
本實用新型涉及電力控制技術，尤其涉及一種用於不間斷電源的控制裝置。
背景技術：
現有不間斷電源系統的控制裝置其一般反饋時間長，在市電停止供應後不 能夠立即供電，出現斷電閃爍現象，難以滿足高精度設備的要求。

實用新型內容
本實用新型針對現有技術的上述缺陷，提供一種數位化控制的用於不間斷 電源的控制裝置，使輸出電壓不產生斷續現象，提供優質在線不間斷電源。
為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的 一種用於不間斷電源的控制裝置，該裝置包括
使用電流互感器、電壓互感器檢測輸入開關後端的輸入電壓Vi/輸入電流 is、負載連接端的輸出電壓V0/輸出電流ip、電池端的直流電壓Vd，並採用阻 抗迴路方式處理檢測信號從而實現無延遲、高速檢測的高速檢測單元；
接收高速檢測單元檢測出的輸入/輸出電壓、輸入/輸出電流、直流電壓等 信號與掩睫錄入的各種功能設定值進行比較處理，實現不間斷電源、穩壓功能 及各種監^L、顯示、保護等功能的中央微處理器；
根據中央微處理器中脈寬調製信號PWM來控制不間斷電源電路中1#逆變器 和2#逆變器的脈寬調製信號PWM輸出的驅動單元。
所述中央^t處理器包括
為實現穩壓功能，控制1#逆變器，並通過斬波迴路控制變壓器的二次線圏 來穩定輸出電壓的輸出電壓控制單元；
控制電池充電電壓及充電電流的電池充電控制單元；
控制輸入及輸出電壓調製的顯示和控制警報功能的線路電壓調製單元；
存儲和管理各單元別設定值的單元別設置單元；
控制各單元，選擇系統運行條件，控制報警、保護及旁路等功能的主控制單元；
根據各單元控制功能，為驅動1#逆變器和2#逆變器，由主控制單元控制產 生脈寬調製信號PWM輸出給驅動迴路的脈寬調製發生單元。
從以上技術方案可以看出，本實用新型採用高速檢測、零切換時間技術在 線連接，使輸出電壓不產生斷續現象，實現全在線不間斷電源，採用中央微處 理器控制的全數位化、高效率、高功率因數、高性能的不間斷電源系統。


圖1為實用新型中央微處理器內部功能方框圖2為根據本實用新型用於不間斷電源的控制裝置的方框其中附圖中符號說明如下
10 :1#變壓器11 :輸入開關
12 :靜態開關20 二斬波迴路
30 :1#逆變器40 :電池
50 :2#逆變器60 ::2#變壓器
70 :驅動單元80:高速檢測單元
90 :中央微處理器91 :脈寬調製信號發生單元
92 :輸出電壓控制單元93 ::主控制單元
94 :電池充電控制單元95 ::線路電壓調製單元
96單元別設置單元100:操作鍵盤
110:液晶顯示單元
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明介紹:
圖1為實用新型中央^L處理器內部功能方框圖。
參見圖1所示，本實用新型是使用數位化微處理晶片，將逆變器、脈寬調
制器(PWM)及旁路、電力半導體、開關裝置、驅動信號等所有功能都實現數字 化控制，通過鍵盤操作設置並存儲本系統所有關聯功能的參數及變量，實現高 智能、高效率、全數位化的不間斷電源控制裝置。 中央微處理器90包括
為了實現穩壓功能AVR，控制1#逆變器30,通過斬波迴路20控制1#變壓 器10的二次線圈輸出電壓的輸出電壓控制單元92;
控制電池40的充電電壓及充電電流的電池充電控制單元94;通過監控輸入 /輸出電壓顯示值來控制才艮警功能的線路電壓調製單元95;存儲和管理各單元別 設置參數的單元別設置單元96;控制各單元，選擇系統運行條件，控制報警、 保護及旁路等功能的主控制單元93;根據各系統的控制功能，為驅動1#逆變器 30和2#逆變器50由主控制單元93控制產生脈寬調製信號PWM輸出給驅動迴路 的脈寬調製發生單元91等所構成。
本發明的脈寬調製器PWM是用來控制逆變器正弦波電壓的，在控制方式上 採用單極式脈寬調製方式，使得系統內部紋波電壓降低了 1/2，這是由中央微處 理器90內部程序中的脈寬調製發生單元91來控制的，逆變器輸入的正弦波頻 率可用皿設置，可與線路不同頻率運行。高速檢測單元80檢測輸入電壓Vi 時，以零電壓切換功能來檢測頻率，輸入與輸出頻率不同時，按照設定的輸出 頻率調製脈寬，自動調整輸出頻率為設定頻率輸出；
輸出電壓控制單元92控制檢測出的輸出電壓保持與基準電壓一致，輸出電 壓控制器為滿足負栽的穩定性和應答性，執行控制電壓及控制輸出電流補償的 功能。由高速檢測單元檢測輸入/輸出電壓、電流，演算處理後，通過控制1#逆變器30的脈寬調製使輸出的電壓及電流達到設定值輸出，同時通過斬波迴路 20控制1#變壓器10的二次線圏電壓及電流，形成輸出電壓和電流的##來執 行穩壓功能；
電池充電控制單元94執行浮充電壓充電以及第一次安裝時或電池放電至最 低電壓時的均等充電工作，最大充電電流是受限制的。均等充電時，充電電流 低於最大充電電流的10%以下時，轉入浮充狀態；充電電流的控制是以輸入電流 和輸出電流之差的實效值來計算電池充電電流大小的，並以最大充電電流值來 限制充電電流。充電接近飽和狀態時，使用穩壓功能減小充電電流，充電電流 的響應是以充電控制反饋信息來定。在均充電壓的溫度補償方面，當機溫低於 常溫時，調高充電電流，機溫高於常溫時，降低充電電流，機溫高於常溫時使 用陽溫補償方式，低於常溫時使用陰溫補償方式；
線路電壓調製單元95,線路電壓的正常與否是由額定電壓和實際電壓之差 而定，當差異值大於設定值時，啟動逆變器。這是以檢測輸入電壓來控制的； 檢測線路電壓時，電壓變化在警界值邊緣時，通過邊帶電壓控制線路運行和逆 變器運行的頻繁切換；
在檢測線路電壓是否正常時，應用檢測電壓的矯正值來鈍化線路電壓的敏 感度，線路電壓頻繁的變化超出設定的允許變化範圍，不通過線路，只通過逆 變器將電池電源輸出給負荷；
即檢測電壓時運用電壓允許變化範圍及系統電壓矯正值來減少頻繁切換， 系統出現異常頻率或電壓超出額定範圍時，自動斷開輸入電源，只通過逆變器 運行，這是由中央微處理器90來控制切斷靜態開關12來切斷輸入電壓，啟動 2並逆變器，將電池40的充電電源轉換為交流輸出電壓Vo輸出至負載端；
單元別設置單元96是設置各種設定值的單元，通過皿100選擇菜單，設置各種設定值並存儲，然後用選擇功能設置系統運行頻率60Hz或50Hz;由逆變 器運行，待電池全部放電、市電再次恢復時，選擇該系統是否自動運行，並選 擇控制板的繼電器端子的運行方式；在模擬信號中提取數值或輸出時，如變換 差異不夠精確會導致微處理器控制產生誤差，為了精確地測定，需要重新調整 變換差異值。此時，可在精細調整範圍內進行調整電池電壓的差異是電池電 壓測定差異值，輸出電壓的差異是輸出電壓測定差異值，輸出電流差異是輸出 電流測定差異值，充電電流的差異是充電電流測定的差異值，輸入電壓的差異 是輸入電壓測定的差異值等，這些變數利用額定輸出電流在液晶顯示器120上 顯示，輸出電壓差異升高時，在顯示器上顯示增加，但在逆變器穩定控制器上 顯示是減少電壓；
主控制單元93是控制上述各單元的同時，按照各控制單元的功能，控制脈 寬調製發生單元91真正實施不間斷電源系統的主要控制；報警功能是在正常電 壓運行時不報警，在非正常電壓由逆變器運行時進行報警，報警器根據逆變器 運行、保護功能發生異常、電池老化狀態等不同的報警情況分別以不同的聲音 報警。
參見圖2所示，輸入電源通過輸入開關11經1次線圏控制輸出電壓供給負 載的1#變壓器10;通過控制1#變壓器10二次線圏的電壓/電流來控制1#變壓 器10對負載輸出的斬波迴路20;控制斬波迴路20電壓/電流的1#逆變器30; 斷電時，供應不間斷電力的電池40;斷電時將電池40電源轉換成交流電源輸出， 或市電正常供電狀態時，從負載端受入反饋電源，轉換成直流電源給電池40充 電的2#逆變器50;連接在2#逆變器50和1#變壓器輸出端之間，市電正常供電 狀態時，將負栽端電源向2#逆變器50反饋，斷電時，接收通過2#逆變器50轉 換來的電池電源再輸出給負載端的2#變壓器60。
使用電流互感器CT和電壓互感器PT分別檢測輸入開關11後端輸入電壓 /電流、負栽連接端輸出電壓/電流、電池40直流電壓，將檢測信號運用阻抗回 路實現無延遲時間高速檢測的高速檢測單元80;接收高速檢測單元80檢測出的 輸入/輸出電壓、輸入/輸出電流、直流電壓等信號與M錄入的各種功能設定 值進行比較處理，實現不間斷電源、穩壓功能及各種監視、顯示、保護等功能 的中央微處理器90;運用中央微處理器90中的脈寬調製信號控制1#逆變器30 和2#逆變器50脈寬調製信號輸出的驅動單元70;為操作者進行各種功能設置 以及調整設定值等操作用的鍵盤系統100;顯示各種狀態、顯示操作菜單及設 定值的液晶顯示器110。輸入電源兩條電線中在串聯1#變壓器10的另一條線上 串聯靜態開關SCR 12,在異常狀態下由中央微處理器90控制切斷。
其中檢測輸入/輸出端電壓電流的互感器是本行業專業人員都清楚，所以 簡明原理圖上未標明。
以上對本發明所提供的 一種用於不間斷電源的控制裝置進行了詳細介紹，
說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般 技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處， 綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求1、一種用於不間斷電源的控制裝置，其特徵在於，該裝置包括使用電流互感器、電壓互感器檢測輸入開關後端的輸入電壓Vi/輸入電流is、負載連接端的輸出電壓V0/輸出電流ip、電池端的直流電壓Vd，並採用阻抗迴路方式處理檢測信號從而實現無延遲、高速檢測的高速檢測單元；接收高速檢測單元檢測出的輸入/輸出電壓、輸入/輸出電流、直流電壓等信號與按鍵錄入的各種功能設定值進行比較處理，實現不間斷電源、穩壓功能及各種監視、顯示、保護功能的中央微處理器；根據中央微處理器中脈寬調製信號PWM來控制不間斷電源電路中1#逆變器和2#逆變器的脈寬調製信號PWM輸出的驅動單元。
2、 根據權利要求l所述的用於不間斷電源的控制裝置，其特徵在於，所述 中央微處理器包括為實現穩壓功能，控制1#逆變器，並通過斬波迴路控制變壓器的二次線圏 來穂定輸出電壓的輸出電壓控制單元；控制電池充電電壓及充電電流的電池充電控制單元；控制輸入及輸出電壓調製的顯示和控制警報功能的線路電壓調製單元；存儲和管理各單元別設定值的單元別設置單元；控制各單元，選擇系統運行條件，控制報警、保護及旁路功能的主控制單元；根據各單元控制功能，為驅動1#逆變器和2#逆變器，由主控制單元控制產 生脈寬調製信號PWM輸出給驅動迴路的脈寬調製發生單元。
專利摘要本實用新型公開了一種用於不間斷電源的控制裝置，該裝置包括使用電流互感器、電壓互感器檢測輸入開關後端的輸入電壓Vi/輸入電流is、負載連接端的輸出電壓V0/輸出電流ip、電池端的直流電壓Vd，並採用阻抗迴路方式處理檢測信號從而實現無延遲、高速檢測的高速檢測單元；接收高速檢測單元檢測出的輸入/輸出電壓、輸入/輸出電流、直流電壓等信號與按鍵錄入的各種功能設定值進行比較處理，實現不間斷電源、穩壓功能及各種監視、顯示、保護功能的中央微處理器；根據中央微處理器中脈寬調製信號PWM來控制不間斷電源電路中1#逆變器和2#逆變器的脈寬調製信號PWM輸出的驅動單元。本實用新型採用高速檢測、零切換時間技術在線連接，使輸出電壓不產生斷續現象，實現數位化在線不間斷電源。
文檔編號H02J7/00GK201075710SQ200720054068
公開日2008年6月18日 申請日期2007年7月13日 優先權日2007年7月13日
發明者許光旭 申請人:東莞市友美電源設備有限公司