專利名稱：無擾動(dòng)不間斷供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種可以實(shí)現(xiàn)無擾動(dòng)切換的不間斷電源供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，各種大型國(guó)際會(huì)議、大型比賽越來越多，確保會(huì)議、賽事可靠、安全供電，不僅是重要的供電事件，而且也對(duì)國(guó)家政治產(chǎn)生了重大的影響。因此，如何對(duì)大型場(chǎng)館進(jìn)行可靠、安全供電已經(jīng)提到了一個(gè)非常重要的議程。然而，今天的大型場(chǎng)館大空間照明往往采用金屬鹵素?zé)?，瞬間的斷電都會(huì)導(dǎo)致金屬鹵素?zé)袅⒓聪?，而且再次來電時(shí)金屬鹵素?zé)舨荒芰⒓袋c(diǎn)亮，需要經(jīng)過大約10分鐘左右的預(yù)熱時(shí)間才會(huì)逐步達(dá)到正常的亮度。因此，一旦在大型國(guó)際會(huì)議或者大型比賽項(xiàng)目中出現(xiàn)此類事故，將會(huì)產(chǎn)生極壞的影響。同時(shí)，今天的大型場(chǎng)館還在大量地使用LED屏顯示各種信息圖像，這種LED屏功率大、容性負(fù)載強(qiáng)，在通電開啟顯示屏?xí)r，會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生很大的沖擊，威脅著供電安全。除此之夕卜，大型場(chǎng)館在使用過程中，往往需要臨時(shí)增加許多電視轉(zhuǎn)播車，通過電視轉(zhuǎn)播車發(fā)出的高頻電磁波會(huì)對(duì)大型場(chǎng)館的電網(wǎng)帶來大量的諧波干擾，同樣也影響著電網(wǎng)的供電安全。除了以上影響之外，為大型場(chǎng)館供電的電網(wǎng)還會(huì)受到外界極端天氣、線路受損、市政施工導(dǎo)致的外力破壞等事故的影響，造成供電電壓瞬間驟降(出現(xiàn)晃電約100毫秒以內(nèi)的斷電)或者供電中斷等問題，都會(huì)導(dǎo)致大型場(chǎng)館中敏感用電設(shè)備(例如金屬鹵素?zé)?、LED屏、電視轉(zhuǎn)播車、電腦服務(wù)器等)的斷電、停機(jī)等嚴(yán)重后果，進(jìn)而造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至重大的人身傷亡，以致產(chǎn)生不可挽回的負(fù)面影響。因此，如何滿足大型場(chǎng)館的不間斷穩(wěn)定供電要求，已經(jīng)成為目前電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域亟待解決的一項(xiàng)主要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無擾動(dòng)不間斷供電裝置，可以滿足各種敏感性用電設(shè)備的連續(xù)用電需求。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
一種無擾動(dòng)不間斷供電裝置，包括用于外接電網(wǎng)的電源接入端子、整流器、逆變器、智能充電器、儲(chǔ)能裝置、直供開關(guān)和無擾動(dòng)切換裝置；所述電源接入端子一路通過直供開關(guān)連接無擾動(dòng)切換裝置的其中一組開關(guān)單元，第二路通過整流器輸出直流電源至逆變器，通過逆變器逆變輸出的交流電源傳輸至無擾動(dòng)切換裝置的另外一組開關(guān)單元，第三路連接智能充電器，所述智能充電器在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段為儲(chǔ)能裝置充電蓄能，所述儲(chǔ)能裝置在逆變器的輸入電壓降低時(shí)輸出直流電源至逆變器；所述無擾動(dòng)切換裝置在兩組所述的開關(guān)單元之間進(jìn)行無擾動(dòng)切換，輸出交流電源至電源輸出端子。進(jìn)一步的，所述電源接入端子設(shè)置有兩路，一路連接主電網(wǎng)，另一路連接副電網(wǎng)或者發(fā)電機(jī)；兩路電源接入端子通過雙電源互投裝置分別與所述的直供開關(guān)、整流器和智能充電器對(duì)應(yīng)連接。當(dāng)然，也可以將所述的電源接入端子設(shè)置成兩路，一路連接主電網(wǎng)，另一路連接副電網(wǎng)，然后再在所述無擾動(dòng)不間斷供電裝置上再進(jìn)一步設(shè)置一個(gè)用于連接發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)接入端子，所述發(fā)電機(jī)接入端子與兩路所述的電源接入端子通過多電源互投裝置分別與所述的直供開關(guān)、整流器和智能充電器對(duì)應(yīng)連接，通過多電源互投裝置在各路輸入電源之間進(jìn)行互鎖切換，以免供電有誤。為了在外部電源斷電或者出現(xiàn)異常時(shí)，仍能保證所述的供電裝置不間斷地向后級(jí)負(fù)載提供連續(xù)的交流電源，所述智能充電器在電網(wǎng)供電正常期間，若檢測(cè)到儲(chǔ)能裝置的剩余電量低于設(shè)定的下限值時(shí)，無論當(dāng)前電網(wǎng)負(fù)荷處于低谷時(shí)段還是高峰時(shí)段，都立即為所述的儲(chǔ)能裝置充電蓄能，以備在外部電源異常時(shí)能夠通過逆變器繼續(xù)逆變輸出后級(jí)負(fù)載所
需的交流電源，為負(fù)載的不間斷運(yùn)行提供保障。優(yōu)選的，對(duì)于所述無擾動(dòng)切換裝置來說，優(yōu)選采用一個(gè)固態(tài)切換開關(guān)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在所述固態(tài)切換開關(guān)中包含有主控制器、電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置以及兩組所述的開關(guān)單元，且在每一組開關(guān)單元中均包含有N條分別由兩個(gè)晶閘管反向并聯(lián)組成的開關(guān)通路，所述N為交流電源的相數(shù)，N條開關(guān)通路一一對(duì)應(yīng)地串聯(lián)在交流電源的N條相電源線中；所述電壓檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置分別連接在開關(guān)單元與交流電源相連接的供電線路上，分別采樣生成電壓檢測(cè)信號(hào)和電流檢測(cè)信號(hào)，輸出至所述的主控制器；所述主控制器根據(jù)接收到的電壓檢測(cè)信號(hào)和電流檢測(cè)信號(hào)生成觸發(fā)信號(hào)控制各路晶閘管通斷，以實(shí)現(xiàn)供電線路的無擾動(dòng)切換。進(jìn)一步的，在所述固態(tài)切換開關(guān)中還設(shè)置有人機(jī)交互單元，連接所述的主控制器；所述主控制器根據(jù)用戶通過人機(jī)交互單元輸入的供電方式選擇指令，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述的直供開關(guān)，控制所述直供開關(guān)通斷。為了實(shí)現(xiàn)兩路交流電源的無擾動(dòng)切換，所述固態(tài)切換開關(guān)在供電裝置工作在無擾動(dòng)供電方式時(shí)，將通過直供開關(guān)傳入的交流電源作為主電源，將通過逆變器輸出的交流電源作為備用電源，所述逆變器根據(jù)主電源的相位逆變生成與主電源同相位的備用電源；所述主控制器在檢測(cè)到主電源的電壓幅值降低到負(fù)載的電源最低門限值以下時(shí)，首先停止向連接在主電源的各相電源線中的晶閘管發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，然后通過電壓檢測(cè)裝置對(duì)各路晶閘管的端電壓進(jìn)行極性檢測(cè)，若端電壓為正極性，則向連接在備用電源的同相電源線中的正向晶閘管發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，待主電源線路中的晶閘管的電流過零時(shí)，再向連接在備用電源的同相電源線中的反向晶閘管發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；若端電壓為負(fù)極性，則首先向連接在備用電源的同相電源線中的反向晶閘管發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，待主電源線路中的晶閘管的電流過零時(shí)，再向連接在備用電源的同相電源線中的正向晶閘管發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。為了達(dá)到節(jié)約有限資源的設(shè)計(jì)目的，在所述無擾動(dòng)不間斷供電裝置中還設(shè)置有新能源優(yōu)選裝置，所述新能源優(yōu)選裝置的輸入端分別連接多個(gè)利用新能源發(fā)電的裝置，接收新能源發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能，一方面輸出至所述的逆變器，優(yōu)先為逆變器提供直流供電；另一方面輸出至所述的儲(chǔ)能裝置，優(yōu)先為儲(chǔ)能裝置充電蓄能。進(jìn)一步的，在所述新能源優(yōu)選裝置中包括整流單元和DC-DC轉(zhuǎn)換單元，所述整流單元的交流側(cè)連接輸出交流電源的新能源發(fā)電裝置，整流單元的直流側(cè)連接一二極管的陽極，所述二極管的陰極分別與所述的逆變器和儲(chǔ)能裝置對(duì)應(yīng)連接；所述DC-DC轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接輸出直流電源的新能源發(fā)電裝置，DC-DC轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接另一二極管的陽極，所述另一二極管的陰極分別與所述的逆變器和儲(chǔ)能裝置對(duì)應(yīng)連接。為了抑制諧波干擾，使輸出至負(fù)載的交流電源穩(wěn)定，在所述無擾動(dòng)切換裝置連接電源輸出端子的線路中還連接有有源濾波器，以濾除干擾信號(hào)；為了在所述的供電電源故障時(shí)方便維修，在所述電源接入端子與電源輸出端子之間還連接有旁路開關(guān)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明的無擾動(dòng)不間斷供電裝置能夠?yàn)楣╇娨罂量?、不允許斷電、不允許供電電壓超出范圍、不允許供電中有大量的諧波和瞬間晃電的單位或者局部區(qū)域提供高質(zhì)量、高精度的不間斷供電，用電負(fù)載在供電過程中不會(huì)受到任何干擾而停機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的無擾動(dòng)供電。同時(shí)，本發(fā)明的供電裝置還可以利用新能源如風(fēng)能、太陽能及其他電能，為負(fù)載供電，避免了并網(wǎng)帶來的一系列的弊病。此
夕卜，本發(fā)明通過采用在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段為供電電源中的大容量?jī)?chǔ)能裝置充電蓄能，而在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)段控制儲(chǔ)能裝置放電的控制策略，可以顯著降低用電成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)電價(jià)供電的設(shè)計(jì)目的。結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。


圖I是本發(fā)明所提出的無擾動(dòng)不間斷供電裝置的系統(tǒng)架構(gòu)示意 圖2是固態(tài)切換開關(guān)的整體架構(gòu)不意 圖3是米用圖2所不的固態(tài)切換開關(guān)對(duì)雙路二相交流電源進(jìn)行切換的一種實(shí)施例的電路原理框 圖4是多電源互投裝置的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖5是圖I中新能源優(yōu)選裝置的一種實(shí)施例的電路原理框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地描述。本實(shí)施例的無擾動(dòng)不間斷供電裝置主要由電源接入端子Jl、J2、整流器、逆變器、智能充電器、儲(chǔ)能裝置、直供開關(guān)和無擾動(dòng)切換裝置等部分組成，參見圖I所示。其中，所述電源接入端子可以設(shè)置一路，比如Jl ;也可以設(shè)置兩路，比如Jl、J2。當(dāng)僅設(shè)置一路電源接入端子Jl時(shí)，將所述電源接入端子Jl與電網(wǎng)連接，在外界電網(wǎng)供電正常時(shí)，利用所述電網(wǎng)提供的網(wǎng)電為用電負(fù)載供電，并進(jìn)一步通過智能充電器在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段將交流網(wǎng)電整流成直流電源，為所述的儲(chǔ)能裝置充電蓄能。當(dāng)外界電網(wǎng)異?；蛘邿o供電時(shí)，可以利用儲(chǔ)能裝置輸出電能，經(jīng)由逆變器逆變成交流電源繼續(xù)為負(fù)載供電。若所述電源接入端子設(shè)置有兩路，比如J1、J2，則可以將其中一路電源接入端子Jl連接主電網(wǎng)(以電網(wǎng)I為例進(jìn)行說明)，以接收來自主電網(wǎng)的交流供電；另外一路電源接入端子J2連接副電網(wǎng)(以電網(wǎng)2為例進(jìn)行說明)，以接收來自副電網(wǎng)提供的交流供電。當(dāng)設(shè)置兩路電源接入端子Jl、J2時(shí)，為了在兩路交流供電之間進(jìn)行自動(dòng)切換，需要在兩路電源接入端子Jl、J2之間增設(shè)雙電源互投裝置。所述雙電源互投裝置在電網(wǎng)I供電正常時(shí)，自動(dòng)連通電網(wǎng)I的供電傳輸線路，而在電網(wǎng)I供電異常時(shí)，則自動(dòng)投切到電網(wǎng)2，繼續(xù)為無擾動(dòng)不間斷供電裝置中的各功能電路傳輸交流供電電源。當(dāng)然，也可以在兩路所述的電源接入端子Jl、J2的基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步設(shè)置一路發(fā)電機(jī)接入端子J3，如圖I所示，以用于與外界的發(fā)電機(jī)相連接，在無網(wǎng)電時(shí)，可以利用發(fā)電機(jī)提供的電力繼續(xù)為用電負(fù)載供電。采用這種設(shè)計(jì)方式時(shí)，需要將所述的雙電源互投裝置替換成至少支持三路交流電源投切的多電源互投裝置，分別連接所述的電源接入端子J1、J2與發(fā)電機(jī)接入端子J3，以滿足在各路交流供電電源之間的自動(dòng)互鎖切換。對(duì)于所述多電源互投裝置的具體組建結(jié)構(gòu)，可以采用多個(gè)雙電源互投裝置級(jí)聯(lián)的方式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。以支持三路交流電源投切的多電源互投裝置為例進(jìn)行說明，如圖4所示，可以采用兩路雙電源互投裝置K1、K2級(jí)聯(lián)來構(gòu)建所述的多電源互投裝置。即，將第一路雙電源互投裝置Kl的兩個(gè)輸入端分別與電網(wǎng)I、電網(wǎng)2對(duì)應(yīng)連接，對(duì)兩路網(wǎng)電進(jìn)行自鎖切換；將
第二路雙電源互投裝置K2的兩個(gè)輸入端分別與第一路雙電源互投裝置Kl的輸出端以及發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)連接，在網(wǎng)電與發(fā)電機(jī)電能之間進(jìn)行自鎖切換。在實(shí)際使用過程中，只要電網(wǎng)I有供電，則第一路雙電源互投裝置Kl自動(dòng)將電網(wǎng)I的交流供電投切輸出；若電網(wǎng)I斷電，電網(wǎng)2有供電，則第一路雙電源互投裝置Kl自動(dòng)投切至電網(wǎng)2輸出；只要有網(wǎng)電輸出，則第二路雙電源互投裝置K2自動(dòng)將網(wǎng)電投切輸出，當(dāng)且僅當(dāng)通過第一路雙電源互投裝置Kl無網(wǎng)電輸出時(shí)，第二路雙電源互投裝置K2才會(huì)投切至發(fā)電機(jī)，利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能為后級(jí)負(fù)載供電。當(dāng)然，本實(shí)施例對(duì)電源接入端子的具體設(shè)計(jì)方式并不僅限于以上舉例，可以根據(jù)實(shí)際使用情況具體配置。無論連接外部電源的接入端子采用何種設(shè)計(jì)方式，都需要將通過互投裝置(雙電源互投裝置或者多電源互投裝置)引入到所述無擾動(dòng)不間斷供電裝置內(nèi)部的交流供電電源分別傳輸至所述的直供開關(guān)、整流器和智能充電器。具體來講，對(duì)于僅設(shè)置有一路電源接入端子Jl的供電裝置來說，可以直接將所述電源接入端子Jl分別與所述的直供開關(guān)、整流器和智能充電器對(duì)應(yīng)連接；而對(duì)于設(shè)置有至少兩路電源接入端子Jl、J2的供電裝置，或者在此基礎(chǔ)上再進(jìn)一步增設(shè)有發(fā)電機(jī)接入端子J3的供電裝置來說，則可以將各路電源接入端子Jl、J2和發(fā)電機(jī)接入端子J3與多電源互投裝置連接后，再分別與所述的直供開關(guān)、整流器和智能充電器對(duì)應(yīng)連接，如圖I所示。將所述的直供開關(guān)連接到無擾動(dòng)切換裝置的其中一組開關(guān)單元SCRl上，將整流器整流輸出的直流電源傳輸至逆變器的直流輸入側(cè)，并將逆變器的交流輸出端連接到無擾動(dòng)切換裝置的另外一組開關(guān)單元SCR2上，通過所述無擾動(dòng)切換裝置對(duì)其兩組開關(guān)單元SCR1、SCR2進(jìn)行無擾動(dòng)切換，進(jìn)而輸出無擾動(dòng)的交流電源，通過電源輸出端子Jout傳輸至后級(jí)的用電負(fù)載，為負(fù)載供電。此外，通過多電源互投裝置切換輸出的其中一路交流供電電源同時(shí)傳輸至智能充電器，若該路交流供電電源為網(wǎng)電，則智能充電器對(duì)電網(wǎng)當(dāng)前所處的負(fù)荷情況進(jìn)行檢測(cè)，優(yōu)選在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段對(duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行快速充電，而在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)段停止對(duì)儲(chǔ)能裝置的充電過程，以實(shí)現(xiàn)采用經(jīng)濟(jì)電價(jià)供電的設(shè)計(jì)目的。但是，考慮到后級(jí)用電負(fù)載的不間斷供電需求，本實(shí)施例優(yōu)選對(duì)儲(chǔ)能裝置的剩余電量進(jìn)行檢測(cè)(對(duì)于儲(chǔ)能裝置剩余電量的檢測(cè)可以利用所述的智能充電器一并完成)，并在剩余電量低于設(shè)定的下限值時(shí)，無論電網(wǎng)當(dāng)前處于用電高峰時(shí)期還是低谷時(shí)期，智能充電器都立即啟動(dòng)，向儲(chǔ)能裝置充電蓄能，以避免在外界的交流供電電源發(fā)生突然斷電時(shí)，儲(chǔ)能裝置由于自身電量不足而導(dǎo)致不能持續(xù)為用電負(fù)載提供長(zhǎng)時(shí)間不間斷供電的情況發(fā)生。將所述儲(chǔ)能裝置通過二極管Dl連接至逆變器的直流輸入側(cè)，用于在外部電源斷電或者出現(xiàn)晃電時(shí)，不間斷地為逆變器提供直流電源，進(jìn)而滿足后級(jí)負(fù)載的連續(xù)用電需求。利用二極管Dl的反向截止特性，可以避免通過整流器輸出的直流電源流入儲(chǔ)能裝置，使儲(chǔ)能裝置在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)段錯(cuò)誤的進(jìn)入充電過程。若通過多電源互投裝置投切輸入的交流供電電源由發(fā)電機(jī)提供，則智能充電裝置可以立即啟動(dòng)，直接為所述的儲(chǔ)能裝置充電蓄能。在本實(shí)施例中，所述整流器和逆變器優(yōu)選采用兆瓦級(jí)的大容量整流設(shè)備和逆變?cè)O(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以滿足大負(fù)載的用電需求。為了避免外界的浪涌電流引入到供電裝置中，對(duì)供電裝置內(nèi)部的功能電路造成損壞，本實(shí)施例優(yōu)選在多電源互投裝置連接所述直供開關(guān)、整流器和智能充電器的線路中增設(shè)浪涌抑制電路，如圖I所示，以將雷電等浪涌電流及時(shí)地泄放到地，以實(shí)現(xiàn)所述供電裝置的防雷擊設(shè)計(jì)。為了使得輸出至負(fù)載的交流電源穩(wěn)定，本實(shí)施例還優(yōu)選在無擾動(dòng)切換裝置與電源輸出端子Jout之間的交流電源傳輸線路中增設(shè)有源濾波器，如圖I所示，以濾除電力諧波，避免對(duì)后級(jí)負(fù)載造成干擾影響。為了實(shí)現(xiàn)供電線路的無擾動(dòng)切換，本實(shí)施例優(yōu)選采用固態(tài)切換開關(guān)作為所述的無擾動(dòng)切換裝置，進(jìn)行系統(tǒng)電路的電氣設(shè)計(jì)。參見圖2所示，在所述的固態(tài)切換開關(guān)中包含有電壓檢測(cè)裝置V1、V2、主控制器和開關(guān)單元SCR1、SCR2等主要組成部分。其中，電壓檢測(cè)裝置VI、V2用于對(duì)各路交流供電電源的電壓值進(jìn)行采樣檢測(cè)，提供給主控制器以完成對(duì)交流供電電源是否出現(xiàn)異常的分析和判斷。所述開關(guān)單元SCR1、SCR2包括兩組，分別連接在每一路交流供電電源的供電線路中，用于在各路交流供電電源之間進(jìn)行選擇切換。對(duì)于各路開關(guān)單元SCRl、SCR2，所述固態(tài)切換開關(guān)選用晶閘管作為開關(guān)元件，利用晶閘管在其觸發(fā)極接收到觸發(fā)脈沖時(shí)能瞬間導(dǎo)通，而在失去觸發(fā)脈沖且電壓過零點(diǎn)時(shí)能瞬間關(guān)斷的特性，實(shí)現(xiàn)通電或者斷電的切換?？紤]到交流電源的電流雙向傳輸特性，在每一組開關(guān)單元SCR1、SCR2中均設(shè)置有N條分別由兩個(gè)晶閘管T1P/T1N、T2P/T2N反向并聯(lián)組成的開關(guān)通路，所述N為交流供電電源的相數(shù)，且每一組開關(guān)單元的N條開關(guān)通路一一對(duì)應(yīng)地串聯(lián)在一路交流供電電源的N條相電源線中。參見圖3所示，對(duì)于三相交流電源來說，每組開關(guān)單元就需要三條所述的開關(guān)通路，一一對(duì)應(yīng)地串聯(lián)在三條相電源線A、B、C中，分別對(duì)三相電源進(jìn)行切換控制。連接在每一路交流電源的供電線路中的電壓檢測(cè)裝置Vl、V2可以對(duì)各路交流供電電源的相電壓進(jìn)行采樣檢測(cè)。所述電壓檢測(cè)裝置VI、V2可以采用由多個(gè)分壓電阻串聯(lián)組成分壓網(wǎng)絡(luò)的形式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，分別連接在交流供電電源的每一條相電源線與地之間，通過選擇合適的分壓節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生電壓檢測(cè)信號(hào)，輸出至主控制器，進(jìn)而換算出各路交流供電電源的相電壓，以完成對(duì)各路交流供電電源的電壓檢測(cè)。當(dāng)交流供電電源處于正半周時(shí)，電流從正向晶閘管TlP或T2P流過；當(dāng)交流供電電源處于負(fù)半周時(shí)，電流從反向晶閘管TlN或T2N流過。將每一個(gè)晶閘管T1P/T1N、T2P/T2N的控制極連接到主控制器的不同觸發(fā)信號(hào)輸出接口上，在主控制器發(fā)出的觸發(fā)信號(hào)的控制作用下導(dǎo)通或者關(guān)斷，以實(shí)現(xiàn)對(duì)供電線路的切換控制。對(duì)于接口驅(qū)動(dòng)能力不足的主控制器來說，可以在主控制器的觸發(fā)信號(hào)輸出接口上進(jìn)一步連接驅(qū)動(dòng)單元，通過驅(qū)動(dòng)單元來提升觸發(fā)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各路晶閘管TlP/T1N、T2P/T2N的觸發(fā)控制。對(duì)于兩路交流供電電源不是常規(guī)供電電源(將線電壓為380V的交流電源定義為常規(guī)供電電源)的情況，比如10千伏以上的交流電源等，則可以在固態(tài)切換開關(guān)連接兩路交流供電電源的供電線路中分別增加變壓器T1、T2，如圖2所示，用于對(duì)兩路交流供電電源進(jìn)行降壓變換后，再傳輸至所述的電壓檢測(cè)裝置V1、V2和開關(guān)單元SCR1、SCR2，進(jìn)而滿足后級(jí)負(fù)載的安全用電需求。在兩路交流供電電源的供電線路中還可以進(jìn)一步連接電流檢測(cè)裝置II、12，如圖2所示，具體可以采用交流互感器串聯(lián)在各路交流電源的供電線路中，用于對(duì)每一路交流供電電源的相電流進(jìn)行過零檢測(cè)，并將電流檢測(cè)信號(hào)傳輸至所述的主控制器，以協(xié)助主控制器完成對(duì)各組開關(guān)單元SCRl、SCR2的可靠切換。為了滿足人機(jī)交互的要求，在本實(shí)施例的固態(tài)切換開關(guān)中還設(shè)置有人機(jī)交互單
元，如圖2所示，可以具體采用觸摸式顯示屏，或者鍵盤加顯示屏的設(shè)計(jì)方式，連接所述的主控制器，以實(shí)現(xiàn)外部指令的輸入以及檢測(cè)結(jié)果的顯示功能。技術(shù)人員利用所述的人機(jī)交互單元可以向主控制器輸入其工作時(shí)所需要的系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)，例如負(fù)載所允許的電源最低門限值、主電源和副電源所對(duì)應(yīng)的開關(guān)單元、電源切換的延時(shí)時(shí)間、供電方式的選擇設(shè)置等參數(shù)，以完成系統(tǒng)控制。在本實(shí)施例中，優(yōu)選設(shè)置所述固態(tài)切換開關(guān)在供電裝置工作在無擾動(dòng)供電方式時(shí)，將通過直供開關(guān)傳入的交流供電電源作為主電源，將通過逆變器輸出的交流供電電源作為備用電源，通過所述固態(tài)切換開關(guān)實(shí)現(xiàn)在兩路交流供電電源之間的無擾動(dòng)切換。對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行情況可以利用設(shè)置在人機(jī)交互單元中的遠(yuǎn)程通訊模塊以有線或者無線數(shù)據(jù)傳輸方式定時(shí)傳送至遠(yuǎn)程的控制中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)功能。采用固態(tài)切換開關(guān)在兩路交流供電電源之間進(jìn)行切換時(shí)，其切換時(shí)間可以達(dá)到ferns，因此，可以真正的實(shí)現(xiàn)交流供電電源之間的無擾動(dòng)切換(對(duì)于為敏感性負(fù)載提供交流供電的電源來說，若供電出現(xiàn)突降，且跌落時(shí)間超過IOms以上，則會(huì)對(duì)負(fù)載產(chǎn)生擾動(dòng))，滿足敏感性負(fù)載的不間斷供電要求。本實(shí)施例所提出的無擾動(dòng)不間斷供電裝置可以提供無擾動(dòng)供電方式和在線不間斷供電方式兩種模式，為描述簡(jiǎn)便起見，以下以在供電裝置上設(shè)置有兩路電源接入端子J1、J2為例，對(duì)兩種供電方式的具體工作過程進(jìn)行詳細(xì)闡述。I、無擾動(dòng)供電方式
當(dāng)用戶通過人機(jī)交互單元選擇無擾動(dòng)供電方式時(shí)，主控制器首先輸出控制信號(hào)至直供開關(guān)，控制所述直供開關(guān)閉合；然后，主控制器將開關(guān)單元SCRl設(shè)置為傳輸主電源的開關(guān)通道，將開關(guān)單元SCR2設(shè)置為傳輸備用電源的開關(guān)通道，并執(zhí)行以下無擾動(dòng)切換過程。I. I、在電網(wǎng)I有供電時(shí)，互投裝置接通電網(wǎng)I、封鎖電網(wǎng)2，將通過電網(wǎng)I輸出的網(wǎng)電經(jīng)由直供開關(guān)傳輸至固態(tài)切換開關(guān)。所述固態(tài)切換開關(guān)利用其內(nèi)部的電壓檢測(cè)裝置Vi對(duì)電網(wǎng)I提供的交流供電電源進(jìn)行檢測(cè)，若供電質(zhì)量符合要求，則通過主控制器控制開關(guān)單元SCRl導(dǎo)通，SCR2關(guān)閉，將電網(wǎng)I提供的交流供電電源傳輸至電源輸出端子Jout，直接為負(fù)載供電。I. 2、當(dāng)電網(wǎng)I的供電電壓或者頻率出現(xiàn)問題，不符合要求時(shí)，固態(tài)切換開關(guān)在4^6ms之間立即切換到開關(guān)單元SCR2導(dǎo)通，SCRl關(guān)閉，此時(shí)，電網(wǎng)I提供的交流供電改為經(jīng)由互投裝置、整流器、逆變器、固態(tài)切換開關(guān)的開關(guān)單元SCR2進(jìn)行穩(wěn)頻穩(wěn)壓輸出，為后級(jí)負(fù)載提供無擾動(dòng)供電。當(dāng)電網(wǎng)I的供電質(zhì)量經(jīng)過多次檢測(cè)均符合要求時(shí)，再次切換為I. I的方式供電。I. 3、當(dāng)電網(wǎng)I斷電或者電壓瞬間驟降出現(xiàn)晃電時(shí)，固態(tài)切換開關(guān)在ferns之間立即切換到開關(guān)單元SCR2導(dǎo)通，SCRl關(guān)閉，利用儲(chǔ)能裝置的電能經(jīng)逆變器、開關(guān)單元SCR2繼續(xù)為負(fù)載供電。與此同時(shí)，互投裝置對(duì)電網(wǎng)2輸出的電能進(jìn)行檢測(cè)，若電網(wǎng)2有供電輸出，則接通電網(wǎng)2，封鎖電網(wǎng)I。此時(shí)，通過電網(wǎng)2提供的交流供電電源經(jīng)由直供開關(guān)傳輸至固態(tài)切換開關(guān)，主控制器在檢測(cè)到投入的電能符合要求時(shí)，立即切換至開關(guān)單元SCRl導(dǎo)通，SCR2關(guān)閉，進(jìn)而利用電網(wǎng)2提供的交流供電為后級(jí)負(fù)載繼續(xù)供電。當(dāng)主控制器檢測(cè)到電網(wǎng)2的供電質(zhì)量不符合要求時(shí)，則切換至I. 2的方式供電，即利用整流器和逆變器將電網(wǎng)2的交流供電進(jìn)行穩(wěn)頻穩(wěn)壓處理后，再經(jīng)由開關(guān)單元SCR2輸出至后級(jí)負(fù)載。若電網(wǎng)I的供電恢復(fù)正常，則互投裝置重新切換至電網(wǎng)1，重復(fù)上述I. 1、1. 2或
I.3的供電過程。對(duì)于所述固態(tài)切換開關(guān)的無擾動(dòng)切換過程，其具體實(shí)現(xiàn)方式為
當(dāng)備用電源與主電源同步時(shí)，所述主控制器在檢測(cè)到主電源的電壓幅值降低到負(fù)載的電源最低門限值以下時(shí)，首先停止向連接在主電源的各相電源線中的晶閘管TIP、TlN發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，結(jié)合圖2、圖3所示。然后，通過電壓檢測(cè)裝置Vl對(duì)各路晶閘管T1P、T1N的端電壓Upea進(jìn)行極性檢測(cè)，以A相為例進(jìn)行說明，若端電壓UPM>0，即為正極性，則說明電流由主電源流向負(fù)載，且流經(jīng)正向晶閘管TIP。此時(shí)，反向晶閘管TIN因其兩端加載了反向電壓而截止，正向晶閘管TlP仍保持導(dǎo)通狀態(tài)。主控制器向連接在備用電源的A相電源線中的正向晶閘管T2P發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制正向晶閘管T2P導(dǎo)通。晶閘管T2P觸發(fā)導(dǎo)通后，若備用電源的電壓高于主電源電壓，則晶閘管TlP因其兩端加上了反向電壓而截止。當(dāng)檢測(cè)到晶閘管TlP的電流減小到零時(shí)，則表示晶閘管TlP完全關(guān)斷，繼而向連接在備用電源的A相電源線中的反向晶閘管T2N發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制反向晶閘管T2N導(dǎo)通，完成該相電源線路的切換過程。同理，若通過電壓檢測(cè)裝置Vl檢測(cè)到端電壓Upea<0，即為負(fù)極性，則說明電流由負(fù)載流向主電源，且流經(jīng)反向晶閘管TIN。此時(shí)，正向晶閘管TIP因其兩端加載了反向電壓而截止，反向晶閘管TlN仍保持導(dǎo)通狀態(tài)。在這種情況下，主控制器首先向連接在備用電源的A相電源線中的反向晶閘管T2N發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，待主電源線路中的反向晶閘管TlN的電流過零時(shí)，再向連接在備用電源的A相電源線中的正向晶閘管T2P發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制正向晶閘管T2P觸發(fā)導(dǎo)通，完成該相電源線路的切換過程。B、C兩相的切換過程相同，本實(shí)施例不再重復(fù)說明。由于備用電源由逆變器逆變生成，因此，可以利用逆變器根據(jù)主電源的相位逆變生成與主電源電壓同步的備用電源，以簡(jiǎn)化主控制器對(duì)兩路供電線路的無擾動(dòng)切換過程。當(dāng)備用電源與主電源電壓不同步時(shí)，主控制器在檢測(cè)到主電源電壓的幅值降低到負(fù)載的電源最低門限值以下時(shí)，首先停止向連接在主電源各相電源線中的晶閘管發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，然后通過電壓檢測(cè)裝置Vl對(duì)各路晶閘管的端電壓進(jìn)行極性檢測(cè)。仍以A相電壓為例進(jìn)行說明，若連接在A相電源線中的晶閘管T1P、T1N的端電壓Upea為正極性，則一方面對(duì)流過正向晶閘管TlP的電流是否降低到零進(jìn)行持續(xù)檢測(cè)；另一方面，同時(shí)對(duì)備用電源的相位進(jìn)行檢測(cè)。若備用電源的相位在變化到與主電源相位同相前，流經(jīng)正向晶閘管TlP的電流已經(jīng)減小到零，則表示晶閘管TlP完全關(guān)斷，主控制器向連接在備用電源的A相電源線中的正向、反向兩個(gè)晶閘管T2P、T2N發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制晶閘管T2P、T2N觸發(fā)導(dǎo)通。若在流過正向晶閘管TlP的電流降低到零之前，備用電源變成與主電源電壓同相，則首先向連接在備用電源的A相電源線中的正向晶閘管T2P發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，待主電源線路中的正向晶閘管TlP的電流過零時(shí)，再向連接在備用電源的A相電源線中的反向晶閘管T2N發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制反向晶閘管T2N觸發(fā)導(dǎo)通，完成該相電源線路的切換過程。同理，若通過電壓檢測(cè)裝置Vl檢測(cè)到端電壓Upm為負(fù)極性，則首先檢測(cè)流過反向晶閘管TlN的電流是否降低到零，若降低到零，則表示晶閘管T1P、T1N完全關(guān)斷，通過主控制器向連接在備用電源的A相電源線中的正向、反向兩個(gè)晶閘管T2P、T2N發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制晶閘管T2P、T2N觸發(fā)導(dǎo)通，完成該相電源線路的切換過程。若在流過反向晶閘管TlN的電流降低到零之前，備用電源已經(jīng)變成與主電源電壓同相，則首先向連接在備用電源的A相電源線中的反向晶閘管T2N發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制反向晶閘管T2N導(dǎo)通；待流過主電源線路中的反向晶閘管TlN的電流減小到零時(shí)，再向連接在備用電源的A相電源線中的正向晶閘管T2P發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制正向晶閘管T2P
觸發(fā)導(dǎo)通，完成該相電源線路的切換過程。B、C兩相的控制方式相同，本實(shí)施例在此不作重復(fù)說明。2、在線不間斷供電方式
當(dāng)用戶通過人機(jī)交互單元選擇在線不間斷供電方式時(shí)，主控制器首先輸出控制信號(hào)至直供開關(guān)，控制直供開關(guān)斷開；然后，主控制器將開關(guān)單元SCRl關(guān)閉，開關(guān)單元SCR2導(dǎo)通，并執(zhí)行以下不間斷供電過程。2. I、當(dāng)電網(wǎng)I供電正常時(shí)，將電網(wǎng)I提供的交流供電經(jīng)由互投裝置、整流器、逆變器、開關(guān)單元SCR2直接為負(fù)載供電。2. 2、當(dāng)電網(wǎng)I斷電或者出現(xiàn)晃電時(shí)，儲(chǔ)能裝置的電能零切換(即無切換時(shí)間)投入給逆變器，經(jīng)由逆變器轉(zhuǎn)換成交流電源后，通過開關(guān)單元SCR2為負(fù)載提供不間斷供電。此時(shí)，互投裝置將電網(wǎng)2提供的交流供電電源投切到所述的供電裝置中，并在電網(wǎng)2切換接入穩(wěn)定后，將電網(wǎng)2提供的交流供電經(jīng)由整流器、逆變器進(jìn)行整流和逆變處理后，通過開關(guān)單元SCR2輸出至電源輸出端子Jout，繼續(xù)為負(fù)載供電。當(dāng)電網(wǎng)2切換接入穩(wěn)定后，儲(chǔ)能裝置停止向逆變器輸出直流供電。若電池需要充電或者進(jìn)入電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段，則智能充電器自動(dòng)開啟，對(duì)所述的儲(chǔ)能裝置充電蓄能。2.3、當(dāng)電網(wǎng)I、電網(wǎng)2均無交流供電時(shí)，儲(chǔ)能裝置的電能零切換投入供電，經(jīng)由逆變器、開關(guān)單元SCR2輸出至后級(jí)負(fù)載。若有發(fā)電機(jī)，則自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，并在運(yùn)行正常能保證正常供電后，將其電能經(jīng)互投裝置、整流器、逆變器、開關(guān)單元SCR2為負(fù)載供電，儲(chǔ)能裝置停止供電，智能充電裝置利用發(fā)電機(jī)提供的交流供電電源及時(shí)為所述的儲(chǔ)能裝置充電蓄倉(cāng)泛。2. 4、當(dāng)網(wǎng)電I、網(wǎng)電2、發(fā)電機(jī)均無交流供電電源輸出時(shí)，儲(chǔ)能裝置的電能零切換投入供電，直至其儲(chǔ)存的電能放電完畢，自動(dòng)關(guān)機(jī)停止供電。若放電中途網(wǎng)電或者發(fā)電機(jī)恢復(fù)供電，則轉(zhuǎn)為網(wǎng)電或者發(fā)電機(jī)供電。在上述2. I 2. 4的過程中，各種電能轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)負(fù)載來講均為零切換不間斷供電。此外，在本實(shí)施例中，出于節(jié)約有限資源方面的考慮，本實(shí)施例在所述供電裝置中還設(shè)置有新能源優(yōu)選裝置，參見圖I所示。將所述新能源優(yōu)選裝置分別與風(fēng)能發(fā)電裝置、太陽能發(fā)電裝置以及其他利用新能源進(jìn)行發(fā)電的裝置(例如核能發(fā)電裝置、潮汐能發(fā)電裝置等)對(duì)應(yīng)連接，接收新能源發(fā)電裝置提供的交流或者直流供電，并進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理后，輸出直流電源分別為逆變器提供直流電源，并為所述的儲(chǔ)能裝置充電蓄能。在實(shí)際運(yùn)行過程中，通過新能源發(fā)電裝置提供的電能可能會(huì)出現(xiàn)不足以滿足逆變器所需直流供電的情況，此時(shí)，可以轉(zhuǎn)由電網(wǎng)I、電網(wǎng)2或者發(fā)電機(jī)輸出的交流供電經(jīng)由整流器整流后進(jìn)行供電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)電與新能源電能之間的自動(dòng)互補(bǔ)供電。在本實(shí)施例中，所述新能源優(yōu)選裝置具體可以采用整流單元、DC-DC轉(zhuǎn)換單元和多個(gè)二極管D2、D3組建形成，參見圖5所示。其中，將整流單元的交流側(cè)連接輸出交流電源的新能源發(fā)電裝置，例如風(fēng)能發(fā)電裝置等，將該類新能源發(fā)電裝置輸出的交流電源整流成直流電源后，通過整流單元的直流側(cè)輸出至二極管D2的陽極，控制二極管D2正向?qū)ê螅?br> 分別傳輸至所述的逆變器和儲(chǔ)能裝置。將DC-DC轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接輸出直流電源的新能源發(fā)電裝置，例如太陽能發(fā)電裝置等，對(duì)該類新能源發(fā)電裝置輸出的直流電源進(jìn)行直流變換處理后，通過DC-DC轉(zhuǎn)換單元的輸出端傳輸至二極管D3的陽極，控制二極管D3正向?qū)?，進(jìn)而輸出直流電源分別為逆變器提供直流供電，以及為儲(chǔ)能裝置充電蓄能。在本實(shí)施例中，對(duì)于輸入到逆變器的直流電源，其電壓范圍優(yōu)選設(shè)置在400V飛OOV之間；對(duì)于交流380V網(wǎng)電通過整流器整流輸出的直流電源，其電壓幅值一般在500V左右；通過儲(chǔ)能裝置輸出的直流電源，其電壓幅值一般在480V左右；而在新能源充足時(shí)，通過新能源發(fā)電裝置輸出的電能經(jīng)由新能源優(yōu)選裝置處理輸出的直流電源，其電壓幅值一般在500V以上。由此一來，在新能源充足時(shí)，由于通過新能源優(yōu)選裝置輸出的直流電源的電壓幅值高于網(wǎng)電通過整流器整流輸出的電壓幅值以及儲(chǔ)能裝置輸出的電壓幅值，因此，通過新能源發(fā)電裝置輸出的電能可以優(yōu)選為逆變器供電，以達(dá)到節(jié)約網(wǎng)電的設(shè)計(jì)目的。而在新能源發(fā)電裝置輸出的電能不足時(shí)，例如通過新能源優(yōu)選裝置中的整流單元和DC-DC轉(zhuǎn)換單元輸出的直流電源的電壓幅值跌落到500V以下時(shí)，則轉(zhuǎn)由電網(wǎng)或者儲(chǔ)能裝置為所述逆變器提供直流電源。也就是說，利用二極管D1、D2、D3的線路布設(shè)方式，來實(shí)現(xiàn)哪路直流電源的電壓幅值高，哪路優(yōu)先為逆變器供電的控制方式。在本實(shí)施例中，在所述互投裝置與電源輸出端子Jout之間還優(yōu)選并聯(lián)一個(gè)旁路開關(guān)，如圖I所示，當(dāng)所述供電裝置的內(nèi)部電路發(fā)生故障或者需要檢修時(shí)，可以將所述旁路開關(guān)閉合，將網(wǎng)電直接通過旁路開關(guān)輸出至后級(jí)負(fù)載，滿足負(fù)載的連續(xù)供電要求。對(duì)于所述儲(chǔ)能裝置來說，本實(shí)施例優(yōu)選采用鋰電池或者鉛酸蓄電池，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷處于低谷時(shí)段時(shí)，電池進(jìn)入充電過程；當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷處于高峰時(shí)段時(shí)，電池可放電進(jìn)入逆變供電過程(當(dāng)然，也可以不放電)，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)的供電運(yùn)行模式。當(dāng)然，以上所述僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種無擾動(dòng)不間斷供電裝置，其特征在于包括用于外接電網(wǎng)的電源接入端子、整流器、逆變器、智能充電器、儲(chǔ)能裝置、直供開關(guān)和無擾動(dòng)切換裝置；所述電源接入端子一路通過直供開關(guān)連接無擾動(dòng)切換裝置的其中一組開關(guān)單元，第二路通過整流器輸出直流電源至逆變器，通過逆變器逆變輸出的交流電源傳輸至無擾動(dòng)切換裝置的另外一組開關(guān)單元，第三路連接智能充電器，所述智能充電器在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段為儲(chǔ)能裝置充電蓄能，所述儲(chǔ)能裝置在逆變器的輸入電壓降低時(shí)輸出直流電源至逆變器；所述無擾動(dòng)切換裝置在兩組所述的開關(guān)單元之間進(jìn)行無擾動(dòng)切換，輸出交流電源至電源輸出端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無擾動(dòng)不間斷供電裝置，其特征在于所述電源接入端子設(shè)置有兩路，一路連接主電網(wǎng)，另一路連接副電網(wǎng)或者發(fā)電機(jī)；兩路電源接入端子通過雙電源互投裝置分別與所述的直供開關(guān)、整流器和智能充電器對(duì)應(yīng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無擾動(dòng)不間斷供電裝置，其特征在于所述電源接入端子設(shè)置有兩路，一路連接主電網(wǎng)，另一路連接副電網(wǎng)，在所述無擾動(dòng)不間斷供電裝置上還設(shè)置有用于連接發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)接入端子，所述發(fā)電機(jī)接入端子與兩路所述的電源接入端子通過多電源互投裝置分別與所述的直供開關(guān)、整流器和智能充電器對(duì)應(yīng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無擾動(dòng)不間斷供電裝置，其特征在于所述智能充電器在檢測(cè)到儲(chǔ)能裝置的剩余電量低于設(shè)定的下限值時(shí)，立即為所述的儲(chǔ)能裝置充電蓄能。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無擾動(dòng)不間斷供電裝置，其特征在于在所述無擾動(dòng)切換裝置中包含有一固態(tài)切換開關(guān)，在所述固態(tài)切換開關(guān)中包含有主控制器、電壓檢測(cè)裝置、電流檢測(cè)裝置以及兩組所述的開關(guān)單元，且在每一組開關(guān)單元中均包含有N條分別由兩個(gè)晶閘管反向并聯(lián)組成的開關(guān)通路，所述N為交流電源的相數(shù)，N條開關(guān)通路一一對(duì)應(yīng)地串聯(lián)在交流電源的N條相電源線中；所述電壓檢測(cè)裝置和電流檢測(cè)裝置分別連接在開關(guān)單元與交流電源相連接的供電線路上，分別采樣生成電壓檢測(cè)信號(hào)和電流檢測(cè)信號(hào)，輸出至所述的主控制器；所述主控制器根據(jù)接收到的電壓檢測(cè)信號(hào)和電流檢測(cè)信號(hào)生成觸發(fā)信號(hào)控制各路晶閘管通斷，以實(shí)現(xiàn)供電線路的切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無擾動(dòng)不間斷供電裝置，其特征在于在所述固態(tài)切換開關(guān)中還設(shè)置有人機(jī)交互單元，連接所述的主控制器；所述主控制器根據(jù)用戶通過人機(jī)交互單元輸入的供電方式選擇指令，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至所述的直供開關(guān)，控制所述直供開關(guān)通斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無擾動(dòng)不間斷供電裝置，其特征在于所述固態(tài)切換開關(guān)在供電裝置工作在無擾動(dòng)供電方式時(shí)，將通過直供開關(guān)傳入的交流電源作為主電源，將通過逆變器輸出的交流電源作為備用電源，所述逆變器根據(jù)主電源的相位逆變生成與主電源同相位的備用電源；所述主控制器在檢測(cè)到主電源的電壓幅值降低到負(fù)載的電源最低門限值以下時(shí)，首先停止向連接在主電源的各相電源線中的晶閘管發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，然后通過電壓檢測(cè)裝置對(duì)各路晶閘管的端電壓進(jìn)行極性檢測(cè)，若端電壓為正極性，則向連接在備用電源的同相電源線中的正向晶閘管發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，待主電源線路中的晶閘管的電流過零時(shí)，再向連接在備用電源的同相電源線中的反向晶閘管發(fā)送觸發(fā)信號(hào)；若端電壓為負(fù)極性，則首先向連接在備用電源的同相電源線中的反向晶閘管發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，待主電源線路中的晶閘管的電流過零時(shí)，再向連接在備用電源的同相電源線中的正向晶閘管發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的無擾動(dòng)不間斷供電裝置，其特征在于在所述無擾動(dòng)不間斷供電裝置中還設(shè)置有新能源優(yōu)選裝置，所述新能源優(yōu)選裝置的輸入端分別連接多個(gè)利用新能源發(fā)電的裝置，接收新能源發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能，一方面輸出至所述的逆變器，優(yōu)先為逆變器提供直流供電；另一方面輸出至所述的儲(chǔ)能裝置，優(yōu)先為儲(chǔ)能裝置充電蓄能。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無擾動(dòng)不間斷供電裝置，其特征在于在所述新能源優(yōu)選裝置中包括整流單元和DC-DC轉(zhuǎn)換單元，所述整流單元的交流側(cè)連接輸出交流電源的新能源發(fā)電裝置，整流單元的直流側(cè)連接一二極管的陽極，所述二極管的陰極分別與所述的逆變器和儲(chǔ)能裝置對(duì)應(yīng)連接；所述DC-DC轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接輸出直流電源的新能源發(fā)電裝置，DC-DC轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接另一二極管的陽極，所述另一二極管的陰極分別與所述的逆變器和儲(chǔ)能裝置對(duì)應(yīng)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的無擾動(dòng)不間斷供電裝置，其特征在于在所述無擾動(dòng)切換裝置連接電源輸出端子的線路中還連接有有源濾波器；在所述電源接入端子與電源輸出端子之間還連接有旁路開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無擾動(dòng)不間斷供電裝置，包括電源接入端子、整流器、逆變器、智能充電器、儲(chǔ)能裝置、直供開關(guān)和無擾動(dòng)切換裝置；所述電源接入端子一路通過直供開關(guān)連接無擾動(dòng)切換裝置的其中一組開關(guān)單元，第二路通過整流器、逆變器連接無擾動(dòng)切換裝置的另外一組開關(guān)單元，第三路連接智能充電器，所述智能充電器在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)段為儲(chǔ)能裝置充電蓄能，所述儲(chǔ)能裝置在逆變器的輸入電壓降低時(shí)輸出直流電能至逆變器；所述無擾動(dòng)切換裝置在兩組開關(guān)單元之間進(jìn)行無擾動(dòng)切換，輸出交流電源至電源輸出端子。本發(fā)明的供電裝置可以提供高質(zhì)量、高精度的不間斷供電，用電負(fù)載在供電過程中不會(huì)受到任何干擾而停機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的不間斷供電。
文檔編號(hào)H02J9/06GK102882268SQ201210307449
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者隋學(xué)禮, 郜克存 申請(qǐng)人:青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)創(chuàng)統(tǒng)科技發(fā)展有限公司