一種帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置及其工作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及電氣控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及一種帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置及其工作方法。包括有LKC充電器模塊、DN電能儲(chǔ)存單元、NB功率逆變模塊、DY開(kāi)關(guān)電源模塊、QH切換模塊和DSP控制器。帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置在市電正常時(shí)，閉合QFB斷路器，經(jīng)DY開(kāi)關(guān)電源模塊的整流電路和斬波電路，輸出DC24V安全電壓，此時(shí)負(fù)載實(shí)際使用的電源是來(lái)自電網(wǎng)的市電。市電異常時(shí)，DN電能儲(chǔ)存單元輸出DC220V直接給DY開(kāi)關(guān)電源模塊供電，經(jīng)DY開(kāi)關(guān)電源模塊的DC220V/DC24V斬波電路，輸出DC24V安全電壓。此時(shí)，用戶負(fù)載所使用的電源來(lái)自于DN電能儲(chǔ)存單元。由于無(wú)需經(jīng)功率逆變模塊輸出交流給開(kāi)關(guān)電源模塊供電，可以減輕功率逆變模塊的負(fù)擔(dān)，從而保證了DC24V安全電壓的正常輸出。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置及其工作方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及電氣控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及一種帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0003]應(yīng)急電源多用于應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)，一般情況下，輸出交流220V電壓為應(yīng)急照明燈具和疏散指示燈具供電?，F(xiàn)在國(guó)家對(duì)用電安全的要求逐步提高，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定工頻電壓有效值的額定值有42V、36V、24V、12V和6V。在有電擊危險(xiǎn)環(huán)境中使用的手持照明燈和局部照明燈應(yīng)采用36V或24V安全電壓。應(yīng)急電源也開(kāi)始采用DC24V安全電壓供電方式。
[0004]現(xiàn)有的應(yīng)急電源DC24V供電方式為單一交流供電方式，如圖1所示，具體方案如下:
I )、當(dāng)市電正常時(shí)，閉合QFA，市電經(jīng)KMl，直接輸出220V交流電；在輸出端AC220V經(jīng)開(kāi)關(guān)電源AC/DC轉(zhuǎn)換，輸出DC24V安全電壓；在此情況下若閉合QFC和QFD，則市電經(jīng)LKC充電器模塊給DN電能儲(chǔ)存單元充電。
[0005]2)、當(dāng)市電異常時(shí)，DN電能儲(chǔ)存單元經(jīng)NB功率逆變模塊再經(jīng)KM2輸出220V交流電；在輸出端AC220V經(jīng)開(kāi)關(guān)電源AC/DC轉(zhuǎn)換，輸出DC24V安全電壓。
[0006]這種供電方式會(huì)增加功率逆變模塊的負(fù)擔(dān)，降低功率逆變模塊的實(shí)際輸出功率；當(dāng)DC24V安全電壓輸出功率過(guò)高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致功率逆變模塊過(guò)載，影響應(yīng)急電源的正常使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置及其工作方法，該應(yīng)急電源裝置采用交直流兩種供電方式，保證DC24V安全電壓正常輸出。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)方案為:一種帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置，包括有LKC充電器模塊、DN電能儲(chǔ)存單元、NB功率逆變模塊、DY開(kāi)關(guān)電源模塊、QH切換模塊和DSP控制器，其中， 市電通過(guò)QFA斷路器與QH切換模塊的KMl交流接觸器的輸入端連接； LKC充電器模塊的輸入端通過(guò)QFC斷路器連接在QFA斷路器與KMl交流接觸器的輸入端之間的電路上，LKC充電器模塊的輸出端通過(guò)QFD斷路器與DN電能儲(chǔ)存單元的輸入端連接;
DN電能儲(chǔ)存單元的輸出端與NB功率逆變模塊的輸入端連接，NB功率逆變模塊的輸出端通過(guò)QH切換模塊的KM2交流接觸器的輸入端連接，KMl交流接觸器、KM2交流接觸器的輸出端均與AC220V應(yīng)急輸出總線連接； DY開(kāi)關(guān)電源模塊的輸入端分別與連接市電的QFB斷路器、DN電能儲(chǔ)存單元的輸出端連接，DY開(kāi)關(guān)電源模塊的輸出端與DC24V安全電壓輸出總線連接；
DSP控制器分別與LKC充電器模塊、NB功率逆變模塊、DY開(kāi)關(guān)電源模塊、QH切換模塊連接。
[0009]一種帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置的工作方法，包括有DC24V安全電壓輸出總線供電方法，具體為:
市電正常時(shí)，閉合QFB斷路器，經(jīng)DY開(kāi)關(guān)電源模塊的AC220V/DC220V整流電路和DC220V/DC24V斬波電路，輸出DC24V安全電壓；
市電異常時(shí)，DN電能儲(chǔ)存單元輸出DC220V直接給DY開(kāi)關(guān)電源模塊供電，經(jīng)DY開(kāi)關(guān)電源模塊的DC220V/DC24V斬波電路，輸出DC24V安全電壓。
[0010]一種帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置的工作方法，包括有AC220V應(yīng)急輸出總線供電方法，具體為:
市電正常時(shí)，市電經(jīng)過(guò)QFA斷路器和KMl交流接觸器直接給AC220V應(yīng)急輸出總線供電；市電通過(guò)QFC斷路器向LKC充電器模塊供電，LKC充電器模塊通過(guò)QFD斷路器向DN電能儲(chǔ)存單元充電；
市電供電中斷或市電電壓超限時(shí)，立即斷開(kāi)KMl交流接觸器，運(yùn)行NB功率逆變模塊，將DN電能儲(chǔ)存單元的直流電能逆變成交流電能，在<5ms時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)KM2交流接觸器輸出給AC220V應(yīng)急輸出總線；
市電恢復(fù)正常時(shí)，DPS控制器的控制系統(tǒng)檢測(cè)市電正常后，通過(guò)同步并網(wǎng)切換技術(shù)，閉合KMl交流接觸器，將市電經(jīng)KMl交流接觸器向AC220V應(yīng)急輸出總線供電。
[0011]本發(fā)明的帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置及其工作方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有M效果表現(xiàn)在:
I)、市電正常時(shí)，閉合QFB斷路器，經(jīng)DY開(kāi)關(guān)電源模塊的AC220V/DC220V整流電路和DC220V/DC24V斬波電路，輸出DC24V安全電壓，此時(shí)負(fù)載實(shí)際使用的電源是來(lái)自電網(wǎng)的市電。市電異常時(shí)，DN電能儲(chǔ)存單元輸出DC220V直接給DY開(kāi)關(guān)電源模塊供電，經(jīng)DY開(kāi)關(guān)電源模塊的DC220V/DC24V斬波電路，輸出DC24V安全電壓。此時(shí)，用戶負(fù)載所使用的電源來(lái)自于DN電能儲(chǔ)存單元。由于無(wú)需經(jīng)功率逆變模塊輸出交流給開(kāi)關(guān)電源模塊供電，可以減輕功率逆變模塊的負(fù)擔(dān)，從而保證了 DC24V安全電壓的正常輸出。
[0012]2)、市電正常時(shí)，市電經(jīng)過(guò)QFA斷路器和KMl交流接觸器直接給AC220V應(yīng)急輸出總線供電，整個(gè)應(yīng)急電源裝置進(jìn)行市電檢測(cè)以及DN電能儲(chǔ)存單元充電管理，NB功率逆變模塊沒(méi)有工作，此時(shí)用戶負(fù)載實(shí)際使用的電源是來(lái)自電網(wǎng)的市電，因此，NB功率逆變模塊在市電正常時(shí)一直處于休眠狀態(tài)，可以有效的達(dá)到節(jié)能的效果。市電通過(guò)QFC斷路器向LKC充電器模塊供電，LKC充電器模塊通過(guò)QFD斷路器向DN電能儲(chǔ)存單元充電，LKC充電器模塊只是對(duì)DN電能儲(chǔ)存單元進(jìn)行充電管理，并不具備直接向DN電能儲(chǔ)存單元提供直流電源的能力。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的應(yīng)急電源的電氣原理圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置的電氣原理圖。[0015]圖3是DC24V安全電壓輸出總線供電方法的電氣原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。作為本發(fā)明的一種較佳實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖2和3，帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置，包括有LKC充電器模塊、DN電能儲(chǔ)存單元(例如蓄電池)、NB功率逆變模塊、DY開(kāi)關(guān)電源模塊、QH切換模塊和DSP控制器，其中:
市電通過(guò)QFA斷路器與QH切換模塊的KMl交流接觸器的輸入端連接。
[0017]LKC充電器模塊的輸入端通過(guò)QFC斷路器連接在QFA斷路器與KMl交流接觸器的輸入端之間的電路上，LKC充電器模塊的輸出端通過(guò)QFD斷路器與DN電能儲(chǔ)存單元的輸入端連接。
[0018]DN電能儲(chǔ)存單元的輸出端與NB功率逆變模塊的輸入端連接，NB功率逆變模塊的輸出端通過(guò)QH切換模塊的KM2交流接觸器的輸入端連接，KMl交流接觸器、KM2交流接觸器的輸出端均與AC220V應(yīng)急輸出總線連接。
[0019]DY開(kāi)關(guān)電源模塊的輸入端分別與連接市電的QFB斷路器、DN電能儲(chǔ)存單元的輸出端連接，DY開(kāi)關(guān)電源模塊的輸出端與DC24V安全電壓輸出總線連接。
[0020]DSP控制器分別與LKC充電器模塊、NB功率逆變模塊、DY開(kāi)關(guān)電源模塊、QH切換模塊連接。
[0021]本發(fā)明的帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置，其工作方法主要包括有AC220V應(yīng)急輸出總線供電方法和DC24V安全電壓輸出總線供電方法。
[0022]①、DC24V安全電壓輸出總線供電方法為:
市電正常時(shí)，閉合QFB斷路器，經(jīng)DY開(kāi)關(guān)電源模塊的AC220V/DC220V整流電路和DC220V/DC24V斬波電路，輸出DC24V安全電壓，此時(shí)負(fù)載實(shí)際使用的電源是來(lái)自電網(wǎng)的市電。
[0023]市電異常時(shí)，DN電能儲(chǔ)存單元輸出DC220V直接給DY開(kāi)關(guān)電源模塊供電，經(jīng)DY開(kāi)關(guān)電源模塊的DC220V/DC24V斬波電路，輸出DC24V安全電壓。此時(shí)，用戶負(fù)載所使用的電源來(lái)自于DN電能儲(chǔ)存單元。由于無(wú)需經(jīng)功率逆變模塊輸出交流給開(kāi)關(guān)電源模塊供電，可以減輕功率逆變模塊的負(fù)擔(dān)。
[0024]②、AC220V應(yīng)急輸出總線供電方法為:
當(dāng)市電正常時(shí)，市電經(jīng)過(guò)QFA斷路器和KMl交流接觸器直接給AC220V應(yīng)急輸出總線供電，整個(gè)應(yīng)急電源裝置進(jìn)行市電檢測(cè)以及DN電能儲(chǔ)存單元充電管理，NB功率逆變模塊沒(méi)有工作，此時(shí)用戶負(fù)載實(shí)際使用的電源是來(lái)自電網(wǎng)的市電，因此，NB功率逆變模塊在市電正常時(shí)一直處于休眠狀態(tài)，可以有效的達(dá)到節(jié)能的效果。市電通過(guò)QFC斷路器向LKC充電器模塊供電，LKC充電器模塊通過(guò)QFD斷路器向DN電能儲(chǔ)存單元充電，LKC充電器模塊只是對(duì)DN電能儲(chǔ)存單元進(jìn)行充電管理，并不具備直接向DN電能儲(chǔ)存單元提供直流電源的能力。
[0025]當(dāng)市電供電中斷或市電電壓超限(±20%額定輸入電壓)時(shí)，應(yīng)急電源裝置立即斷開(kāi)KMl交流接觸器，運(yùn)行NB功率逆變模塊，將DN電能儲(chǔ)存單元的直流電能逆變成交流電能，在<5ms時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)KM2交流接觸器輸出給AC220V應(yīng)急輸出總線，此時(shí)，用戶負(fù)載所使用的電源是通過(guò)DPS控制器控制的NB功率逆變模塊轉(zhuǎn)換的交流電源，而不是來(lái)自市電。[0026]當(dāng)市電電壓恢復(fù)正常工作時(shí)，DPS控制器的控制系統(tǒng)檢測(cè)市電正常后，通過(guò)同步并網(wǎng)切換技術(shù)，閉合KMl交流接觸器，實(shí)現(xiàn)從逆變供電轉(zhuǎn)到市電供電，此時(shí)，NB功率逆變模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)。此后，DPS控制器將市電經(jīng)KMl交流接觸器向AC220V應(yīng)急輸出總線(負(fù)載)供電。
[0027]以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)所作的舉例和說(shuō)明，所屬本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置，其特征在于:本裝置包括有LKC充電器模塊、DN電能儲(chǔ)存單元、NB功率逆變模塊、DY開(kāi)關(guān)電源模塊、QH切換模塊和DSP控制器，其中， 市電通過(guò)QFA斷路器與QH切換模塊的KMl交流接觸器的輸入端連接； LKC充電器模塊的輸入端通過(guò)QFC斷路器連接在QFA斷路器與KMl交流接觸器的輸入端之間的電路上，LKC充電器模塊的輸出端通過(guò)QFD斷路器與DN電能儲(chǔ)存單元的輸入端連接; DN電能儲(chǔ)存單元的輸出端與NB功率逆變模塊的輸入端連接，NB功率逆變模塊的輸出端通過(guò)QH切換模塊的KM2交流接觸器的輸入端連接，KMl交流接觸器、KM2交流接觸器的輸出端均與AC220V應(yīng)急輸出總線連接； DY開(kāi)關(guān)電源模塊的輸入端分別與連接市電的QFB斷路器、DN電能儲(chǔ)存單元的輸出端連接，DY開(kāi)關(guān)電源模塊的輸出端與DC24V安全電壓輸出總線連接； DSP控制器分別與LKC充電器模塊、NB功率逆變模塊、DY開(kāi)關(guān)電源模塊、QH切換模塊連接。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置的工作方法，其特征在于:包括有DC24V安全電壓輸出總線供電方法，具體為: 市電正常時(shí)，閉合QFB斷路器，經(jīng)DY開(kāi)關(guān)電源模塊的AC220V/DC220V整流電路和DC220V/DC24V斬波電路，輸出DC24V安全電壓； 市電異常時(shí)，DN電能儲(chǔ)存單元輸出DC220V直接給DY開(kāi)關(guān)電源模塊供電，經(jīng)DY開(kāi)關(guān)電源模塊的DC220V/DC24V斬波電路，輸出DC24V安全電壓。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有獨(dú)立安全電壓的應(yīng)急電源裝置的工作方法，其特征在于:包括有AC220V應(yīng)急輸出總線供電方法，具體為: 市電正常時(shí)，市電經(jīng)過(guò)QFA斷路器和KMl交流接觸器直接給AC220V應(yīng)急輸出總線供電；市電通過(guò)QFC斷路器向LKC充電器模塊供電，LKC充電器模塊通過(guò)QFD斷路器向DN電能儲(chǔ)存單元充電； 市電供電中斷或市電電壓超限時(shí)，立即斷開(kāi)KMl交流接觸器，運(yùn)行NB功率逆變模塊，將DN電能儲(chǔ)存單元的直流電能逆變成交流電能，在<5ms時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)KM2交流接觸器輸出給AC220V應(yīng)急輸出總線； 市電恢復(fù)正常時(shí)，DPS控制器的控制系統(tǒng)檢測(cè)市電正常后，通過(guò)同步并網(wǎng)切換技術(shù)，閉合KMl交流接觸器，將市電經(jīng)KMl交流接觸器向AC220V應(yīng)急輸出總線供電。
【文檔編號(hào)】H02J7/02GK103683442SQ201310410978
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】李多山, 楊坤 申請(qǐng)人:合肥聯(lián)信電源有限公司