專利名稱：一種交直流兩用的高壓直流電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種交直流兩用高壓直流電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著通信技術(shù)的IP化，IT設(shè)備得到了大量的應(yīng)用，對(duì)于電源的安全及可靠性要求越來越高，由于高壓直流電源系統(tǒng)與傳統(tǒng)的UPS相比在節(jié)能、可靠，投資、維護(hù)等方面具有巨大優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在通信機(jī)房中開始逐步替代傳統(tǒng)的UPS供電。在高壓直流電源系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的UPS供電的過程中，目前開發(fā)應(yīng)用的高壓直流電源只能提供直流電源，帶直流負(fù)載，不能提供交流電源，不能帶交流負(fù)載。實(shí)際上，通信網(wǎng)絡(luò)或信息網(wǎng)絡(luò)中大部分設(shè)備是直流負(fù)載，但也有小部分設(shè)備是只能使用交流電源的，如風(fēng)扇、 小型變壓器、CRT顯示器、感性負(fù)載、具有輸入頻率檢測(cè)啟動(dòng)的設(shè)備等。對(duì)于直流負(fù)載，可以直接采用高壓直流電源系統(tǒng)供電，但對(duì)于交流負(fù)載，用戶就只好直接使用原市電進(jìn)行供電。 這不僅大大限制了高壓直流電源系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，而且一旦市電停電，將導(dǎo)致交流負(fù)載不能正常工作，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)部分癱瘓。高壓直流電源系統(tǒng)只能提供直流供電、不能提供交流供電這一缺點(diǎn)，不僅給整個(gè)后端用電系統(tǒng)帶來了很大的風(fēng)險(xiǎn)性，而且給后備電源的改造帶來了很多的實(shí)際困難，同時(shí)也阻礙了高壓直流電源取代UPS供電的步伐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)上述問題提供了一種既能提供直流供電，同時(shí)又能提供交流供電的高壓直流電源系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明主要包括交流配電單元、整流模塊、逆變器模塊、監(jiān)控模塊、蓄電池組及直流配電單元。交流配電單元連接各整流模塊的輸入端，整流模塊的輸出端分三路，三路處于并聯(lián)狀態(tài)，一路直接接直流配電單元，一路接逆變器模塊的輸入端，還有一路接蓄電池組。直流配電單元連接各直流負(fù)載，逆變器模塊連接各交流負(fù)載；蓄電池組，用于交流輸入單元停電時(shí)，向直流配電單元、逆變器模塊提供電源，使直流負(fù)載與交流負(fù)載能正常工作。整流模塊，用于轉(zhuǎn)化交流電為直流電，包括功率因數(shù)校正整流及直流/直流變換雙級(jí)電路。功率因數(shù)校正整流用于對(duì)輸入交流電壓整流成直流電壓，同時(shí)將輸入交流電源校正為與輸入電壓波形相位一致，降低輸入電流諧波和提高輸入功率因數(shù)；直流/直流變換電路為脈沖寬度調(diào)制型直流/直流變換電路。監(jiān)控模塊通過信號(hào)線與交流配電單元、整流模塊、逆變器模塊、蓄電池組及直流配電單元連接，用于監(jiān)控各單元運(yùn)行狀態(tài)、信號(hào)采集、運(yùn)行設(shè)置、蓄電池組充放電、工程輸出監(jiān)控、故障判斷、故障報(bào)警等系統(tǒng)控制。高壓直流電源系統(tǒng)直流輸出標(biāo)稱電壓為M0V、288V、300V、312V、360V或384V。高壓直流電源系統(tǒng)交流逆變輸出標(biāo)稱電壓為220V。
本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明提供一種既能提供直流供電，同時(shí)又能提供交流供電的高壓直流電源系統(tǒng)。在提高系統(tǒng)可靠性的同時(shí)，用戶不必更改原任何用電設(shè)備，避免重復(fù)投資，減少系統(tǒng)的維護(hù)。2、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明高壓直流電源既能提供直流供電又能提供交流供電，， 保證用戶在突然停電的情況下，所有通信或IT網(wǎng)絡(luò)的用電設(shè)備能正常工作。


圖1為本發(fā)明高壓直流電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明逆變模塊結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式以下所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。參閱圖1所示，本發(fā)明中，兩路交流電源經(jīng)過交流配電單元1自動(dòng)切換成一路總電源后，將交流電源連接到各個(gè)整流模塊2，整流模塊的輸入輸出端采用的是一體化可帶電插拔型插座，各整流模塊通過內(nèi)部的PFC功率因數(shù)校正電路整流和PWM型DC/DC變換雙級(jí)電路，將輸入交流電源變換成穩(wěn)定的高壓直流電源，各整流模塊的輸出后匯總分三路，三路處于并聯(lián)狀態(tài)，一路直接接直流配電單元5，一路接逆變器模塊4的輸入端，還有一路接蓄電池組3。所述直流配電單元1連接各直流負(fù)載7，所述逆變器模塊4輸出連接各交流負(fù)載8。 監(jiān)控模塊6通過信號(hào)線與交流配電單元1、整流模塊2、逆變器模塊4、蓄電池組3及直流配電單元5連接。下面結(jié)合圖2，具體對(duì)逆變器模塊4的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行說明逆變器模塊4包括交流輸入單元9、直流輸入單元10、直流濾波單元11、逆變單元 12、切換單元13、交流濾波單元14、交流輸出單元15。交流輸入單元9 一端接市電，一端接切換單元13。直流輸入單元10接蓄電池組 3，經(jīng)直流濾波單元11、逆變單元12連接到切換單元13。交流輸入單元9與直流輸入單元 10呈并聯(lián)狀態(tài)，經(jīng)切換單元13匯合后，再經(jīng)交流濾波單元14連接到交流輸出單元15。其中，逆變單元(1 與切換單元(1 的控制端均與監(jiān)控模塊6的控制輸出端相連。當(dāng)監(jiān)控模塊6檢測(cè)到市電正常時(shí)，控制切換單元13接通交流輸入單元9，交流電經(jīng)切換單元13、交流濾波單元14、交流輸出電路15直接向交流負(fù)載8供電。當(dāng)監(jiān)控模塊6檢測(cè)到市電停電時(shí)，控制切換單元13接通直流輸入電路10，并控制逆變單元12立即工作，同時(shí)斷開交流輸入電路9。蓄電池組3向直流輸入單元9輸入直流電，直流電經(jīng)過直流濾波單元11濾波后，將直流電源的雜訊濾除，得到平穩(wěn)的直流、送入逆變單元12。逆變單元12采用SPWM脈寬調(diào)制技術(shù)，獨(dú)特的非線性控制電路，先進(jìn)的DC-AC電氣隔離技術(shù)，將直流電源轉(zhuǎn)換為正弦交流電源后，連接到切換單元13，再經(jīng)交流濾波單元14 濾除輸出的交流諧波和干擾，使輸出更加平穩(wěn)。交流濾波后的交流電通過交流輸出單元15 向交流負(fù)載8供電。逆變器模塊4采用智能化微電腦控制技術(shù)，控制逆變器電源跟隨基準(zhǔn)市電，并與其保持相同的相位和頻率，自動(dòng)調(diào)節(jié)，并使電源在規(guī)定的范圍內(nèi)，按照設(shè)定的保護(hù)值運(yùn)行和保護(hù)。 逆變器模塊4可根據(jù)負(fù)載的大小，可以多個(gè)并聯(lián)的方式進(jìn)行擴(kuò)容。并通過通信接口與高壓直流電源系統(tǒng)的監(jiān)控模塊6通訊，隨時(shí)可監(jiān)測(cè)其數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種交直流兩用的高壓直流電源系統(tǒng)，包括交流配電單元(1)、整流模塊O)、逆變器模塊G)、監(jiān)控模塊(6)、蓄電池組C3)及直流配電單元(5)，其特征在于交流配電單元 (1)連接整流模塊O)，整流模塊( 通過并聯(lián)分別連接直流配電單元(5)、逆變器模塊和蓄電池組(3)，直流配電單元( 連接若干個(gè)直流負(fù)載(7)，逆變器模塊(4)連接若干個(gè)交流負(fù)載(8)，監(jiān)控模塊(6)與交流配電單元(1)、整流模塊O)、逆變器模塊G)、蓄電池組 (3)及直流配電單元(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交直流兩用的高壓直流電源系統(tǒng)，其特征在于所述的逆變模塊(4)中的逆變單元(1 與切換單元(1 的控制端均與監(jiān)控模塊(6)的控制輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交直流兩用的高壓直流電源系統(tǒng)，其特征在于所述的逆變器模塊(4)可根據(jù)負(fù)載的大小，采取多個(gè)并聯(lián)的方式進(jìn)行擴(kuò)容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交直流兩用的高壓直流電源系統(tǒng)，其特征在于所述的逆變器模塊(4)可通過通信接口與高壓直流電源系統(tǒng)的監(jiān)控模塊(6)通訊，隨時(shí)可監(jiān)測(cè)其數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種交直流兩用高壓直流電源系統(tǒng)。本發(fā)明的目的在于提供一種既能提供直流供電，同時(shí)又能提供交流供電的高壓直流電源系統(tǒng)。本發(fā)明包括交流配電單元、整流模塊、逆變器模塊、監(jiān)控模塊、蓄電池組及直流配電單元。交流配電單元連接各整流模塊、各整流模塊分別連接直流配電單元、逆變器模塊、蓄電池組。直流配電單元連接各直流負(fù)載，逆變器模塊連接各交流負(fù)載，監(jiān)控模塊與交流配電單元、整流模塊、逆變器模塊、蓄電池組及直流配電單元相連接。
文檔編號(hào)H02J9/06GK102468682SQ20101053278
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者孔慶海, 楊水根, 王懷忠, 黎福根 申請(qǐng)人:湖南豐日電源電氣股份有限公司