一種雙輸入智能供電的不間斷電源系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙輸入智能供電的不間斷電源系統，包括電源輸入控制單元和UPS單元，所述電源輸入控制單元包括第一輸入模塊、第二輸入模塊、輸入切換模塊以及市電檢測模塊。本實用新型通過市電檢測模塊實時檢測第二電源的工作狀態，智能的調整或切換UPS單元的輸入端的供電電源，在兩路交流電源均正常工作時，控制主工作電源為負載進行供電，當主工作電源損壞或無法正常工作時，備工作電源能夠實現接替供電，實現主備輪流供電和主工作電源優先供電的功能，減小了負載斷電的可能性，節省了用電成本，提高負載設備供電的可靠性。
【專利說明】—種雙輸入智能供電的不間斷電源系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及不間斷電源的【技術領域】，尤其涉及一種雙輸入智能供電的不間斷電源系統。
【背景技術】
[0002]UPS (Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply,不間斷電源)，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源，主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷時，UPS立即將機內電池的電能，通過逆變轉換的方法向負載繼續供應交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。
[0003]隨著用戶對負載供電可靠性的不斷提高，于是提出了使用市電和發電機發的交流電分別接入ATS (Automatic transfer switching equipment,自動轉換開關電器)的輸入上，再把ATS的輸出接到不間斷電源的輸入供電端，這樣的使用方法增加了用戶安裝成本和安裝空間，ATS的接觸器容易受輸入工作電壓影響，可能導致后端負載斷電，且不能同不間斷電源進行通信。
[0004]當市電停電時，ATS發出開啟發電機的干接點信號，不間斷電源的蓄電池一直處于飽和狀態，蓄電池只有在沒有市電和發電機故障的情況下才會通過逆變器給負載供電，發電機啟動運行正常后，如果市電一直停電，則發電機一直給不間斷電源(UPS)供電,蓄電池沒有起到后備的作用，發電機長時間運行，運行時產生噪音會影響附近居民的生活、排出的廢氣會污染環境，該供電系統不節能，此外，ATS轉換開關的接觸器還容易受輸入工作電壓影響，可能導致后端負載斷電。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提出一種雙輸入智能供電的不間斷電源系統，來解決以上技術問題。
[0006]為達此目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]—種雙輸入智能供電的不間斷電源系統，包括:1、一種雙輸入智能供電的不間斷電源系統，其特征在于，包括電源輸入控制單元和UPS單元；
[0008]所述電源輸入控制單兀包括第一輸入模塊、第二輸入模塊、輸入切換模塊以及市電檢測模塊；
[0009]所述市電檢測模塊的輸入端連接所述第二輸入模塊的輸入端，所述市電檢測模塊的輸出端連接所述輸入切換模塊的第二輸入端，所述第一輸入模塊的輸入端連接所述輸入切換模塊的第一輸入端，所述輸入切換模塊的第一輸出端連接所述第一輸入模塊的控制端，所述輸入切換模塊的第二輸出端連接所述第二輸入模塊的控制端，所述第一輸入模塊的輸出端和所述第二輸入模塊的輸出端分別連接所述UPS單元的輸入端；[0010]工作時,所述第一輸入模塊的輸入端和所述第二輸入模塊的輸入端分別連接第一電源和第二電源；當所述市電檢測模塊檢測到第二電源工作正常時，所述輸入切換模塊的第二輸出端發出開關閉合信號，使所述第二輸入模塊的輸入端和輸出端接通，由第二電源為所述UPS單元提供輸入電源；當所述市電檢測模塊檢測到第二電源工作異常或不工作時，所述輸入切換模塊的第一輸出端發出開關閉合信號，使所述第一輸入模塊的輸入端和輸出端接通，由第一電源為所述UPS單元提供輸入電源。
[0011]優選的，所述不間斷電源系統還包括系統控制模塊和輔助電源，所述輔助電源用于提供所述系統控制模塊的工作電源和+VCC電源；
[0012]所述輸入切換模塊包括輸入模式選擇開關，所述輸入模式選擇開關包括開關控制部、第一動觸點、第一常開觸點和第一常閉觸點；
[0013]所述系統控制模塊的電源輸入端連接所述輔助電源，所述系統控制模塊的開啟電平輸出端連接所述第一動觸點，用于提供開啟電平信號，所述第一常開觸點連接所述第一輸入模塊的控制端，所述第一常閉觸點連接所述第二輸入模塊的控制端，所述開關控制部的一端連接所述市電檢測模塊的輸出端，所述開關控制部的另一端接+VCC電源；
[0014]工作時，當所述市電檢測模塊檢測到第二電源工作正常時，所述開關控制部得電，控制所述第一動觸點與所述第一常閉觸點接通，所述第二輸入模塊的控制端接收到所述開啟電平信號，使所述第二輸入模塊的輸入端和輸出端導通；否則，控制所述第一動觸點與所述第一常開觸點接通，使所述第一輸入模塊的輸入端和輸出端導通。
[0015]優選的，所述UPS單元包括UPS電池模塊；所述輸入切換模塊還包括干接點模塊；所述電源輸入控制單元和第一電源之間還連接有第一電源控制開關；
[0016]所述輸入模式選擇開關還包括第二動觸點、第二常開觸點和第二常閉觸點；所述第一電源控制開關包括開啟端、關閉端以及公共端；
[0017]所述第二動觸點連接所述公共端，所述第二常開觸點連接所述干接點模塊的第二引腳，所述第二常閉觸點連接所述關閉端以及所述干接點模塊的第一引腳，所述開啟端連接所述干接點模塊的第三引腳；
[0018]所述系統控制模塊的電量信息輸入端連接所述UPS電池模塊，用于獲取所述UPS電池模塊的電量信息，所述系統控制模塊的干接點信號輸出端連接所述干接點模塊的控制端，用于根據電量信息提供干接點控制信號，控制所述干接點模塊的第二引腳和第三引腳短接/斷開；
[0019]工作時，若所述干接點模塊的第二引腳和第三引腳短接，當所述第二動觸點與所述第二常開觸點短接時，所述開啟端和所述公共端短接，第一電源控制開關閉合，第一電源和所述電源輸入控制單元接通；若所述干接點模塊的第二引腳和第三引腳斷開或不短接，所述開啟端和所述公共端不短接，第一電源和所述電源輸入控制單元斷開連接。
[0020]優選的,所述第一輸入模塊包括第一電源輸入控制電路，所述第二輸入模塊包括第二電源輸入控制電路；所述第一電源輸入控制電路包括第一變壓器、第一啟動開關、第一整流電路、第二整流電路、第一可控硅開關以及第二可控硅開關；所述第二電源輸入控制電路包括第二變壓器、第二啟動開關、第三整流電路、第四整流電路、第三可控硅開關以及第四可控娃開關；
[0021 ] 所述輔助電源還用于提供變壓輸入電源，所述變壓輸入電源包括變壓輸入火線端和變壓輸入零線端；
[0022]所述第一變壓器的第一變壓輸入端連接所述變壓輸入火線端，所述第一變壓器的第二變壓輸入端連接所述第一啟動開關的第一端，所述第一啟動開關的第二端連接所述變壓輸入零線端，第一啟動開關的控制端連接所述第一常開觸點；
[0023]所述第一變壓器的輸出端包括第一變壓火線輸出端、第一變壓零線輸出端、第二變壓火線輸出端以及第二變壓零線輸出端；所述第一變壓火線輸出端連接所述第一整流電路的第一整流輸入端，所述第一變壓零線輸出端連接所述第一整流電路的第二整流輸入端，所述第一整流電路的第一整流輸出端連接所述第一可控硅開關的控制端以及第一電源的火線輸出端，所述第一可控硅開關的第一陽極連接所述第一整流電路的第二整流輸出端，所述第一可控硅開關的第二陽極連接所述UPS單元的火線輸入端；所述第二變壓火線輸出端連接所述第二整流電路的第一整流輸入端，所述第二變壓零線輸出端連接所述第二整流電路的第二整流輸入端，所述第二整流電路的第一整流輸出端連接所述第二可控硅開關的控制端以及第一電源的零線輸出端，所述第二可控硅開關的第一陽極連接所述第二整流電路的第二整流輸出端，所述第二可控硅開關的第二陽極連接所述UPS單元的零線輸入端;
[0024]所述第二變壓器的第一變壓輸入端連接所述變壓輸入火線端，所述第二變壓器的第二變壓輸入端連接所述第二啟動開關的第一端，所述第二啟動開關的第二端連接所述變壓輸入零線端或接地，第二啟動開關的控制端連接所述第一常閉觸點；
[0025]所述第二變壓器的輸出端包括第三變壓火線輸出端、第三變壓零線輸出端、第四變壓火線輸出端以及第四變壓零線輸出端；所述第三變壓火線輸出端連接所述第三整流電路的第一整流輸入端，所述第三變壓零線輸出端連接所述第三整流電路的第二整流輸入端，所述第三整流電路的第一整流輸出端連接所述第三可控硅開關的控制端以及第二電源的火線輸出端，所述第三可控硅開關的第一陽極連接所述第三變壓零線輸出端，所述第三可控硅開關的第二陽極連接所述UPS單元的火線輸入端；所述第四變壓火線輸出端連接所述第四整流電路的第一整流輸入端，所述第四變壓零線輸出端連接所述第四整流電路的第二整流輸入端，所述第四整流電路的第一整流輸出端連接所述第四可控硅開關的控制端以及第二電源的零線輸出端，所述第四可控硅開關的第一陽極連接所述第四變壓零線輸出端，所述第四可控硅開關的第二陽極連接所述UPS單元的火線輸入端；
[0026]工作時，當所述第一常開觸點與所述開啟電平信號端接通后，所述第一啟動開關的第一端和第二端導通，第一變壓器開始工作，經過第一整流電路和第二整流電路將第一變壓器的交流輸出轉換為直流輸出，為所述第一可控硅開關和所述第二可控硅開關的控制端提供高電平信號，使所述第一可控硅開關和所述第二可控硅開關閉合，UPS單元的輸入電源由第一電源提供；
[0027]當所述第一常閉觸點與所述開啟電平輸出端接通后，所述第二啟動開關的第一端和第二端導通，第二變壓器開始工作，經過第三整流電路和第四整流電路將第二變壓器的交流輸出轉換為直流輸出，為所述第三可控硅開關和所述第四可控硅開關的控制端提供高電平信號，使所述第三可控硅開關和所述第四可控硅開關閉合，UPS單元的輸入電源由第二電源提供。
[0028]優選的，所述第一整流電路包括第一半波整流電路和第一 RC濾波電路，所述第二整流電路包括第二半波整流電路和第二 RC濾波電路，所述第三整流電路包括第三半波整流電路和第三RC濾波電路，所述第四整流電路包括第四半波整流電路和第四RC濾波電路；
[0029]第一半波整流電路包括第一整流二極管和第一整流電容，第一 RC濾波電路包括第一濾波電阻和第一濾波電容；所述第一整流二極管的正極連接所述第一變壓火線輸出端，所述第一整流二極管的負極連接所述第一整流電容的第一端以及第一濾波電阻的第一端，所述第一整流電容的第二端連接所述第一濾波電容的第二端，所述第一濾波電容的第一端連接所述第一濾波電阻的第二端以及第一可控硅開關的控制極；
[0030]第二半波整流電路包括第二整流二極管和第二整流電容，第二 RC濾波電路包括第二濾波電阻和第二濾波電容；所述第二整流二極管的正極連接所述第二變壓火線輸出端，所述第二整流二極管的負極連接所述第二整流電容的第一端以及第二濾波電阻的第一端，所述第二整流電容的第二端連接所述第二濾波電容的第二端，所述第二濾波電容的第一端連接所述第二濾波電阻的第二端以及第二可控硅開關的控制極；
[0031]第三半波整流電路包括第三整流二極管和第三整流電容，第三RC濾波電路包括第三濾波電阻和第三濾波電容；所述第三整流二極管的正極連接所述第三變壓火線輸出端，所述第三整流二極管的負極連接所述第三整流電容的第一端以及第三濾波電阻的第一端，所述第三整流電容的第二端連接所述第三濾波電容的第二端，所述第三濾波電容的第一端連接所述第三濾波電阻的第二端以及第三可控硅開關的控制極；
[0032]第四半波整流電路包括第四整流二極管和第四整流電容，第四RC濾波電路包括第四濾波電阻和第四濾波電容；所述第四整流二極管的正極連接所述第四變壓火線輸出端，所述第四整流二極管的負極連接所述第四整流電容的第一端以及第四濾波電阻的第一端，所述第四整流電容的第二端連接所述第四濾波電容的第二端，所述第四濾波電容的第一端連接所述第四濾波電阻的第二端以及第四可控硅開關的控制極。
[0033]優選的，所述市電檢測模塊包括火線采樣端、零線采樣端和檢測電路；
[0034]所述檢測電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、穩壓二極管ZD1、光耦合器U1、電容Cl、電容C2以及三極管Ql ；
[0035]二極管Dl的正極連接所述火線采樣端，二極管Dl的負極連接二極管D2的正極，二極管D2的負極連接電阻Rl的第一端，電阻Rl的第二端連接電阻R2的第一端，電阻R2的第二端連接電阻R4的第一端，電阻R4的第二端連接電阻R3的第一端，電阻R3的第二端分別連接電阻R5的第一端、穩壓二極管ZDl的負極以及電容Cl的正極，穩壓二極管ZDl的正極連接電容C2的正極，電容C2的負極連接二極管D3的負極以及光耦合器Ul的正輸入端，所述零線采樣端分別連接電阻R5的第二端、電容Cl的負極、二極管D3的正極以及光耦合器Ul的負輸入端,光稱合器Ul的高電平輸出端連接三極管Ql的基極、光稱合器Ul的低電平輸出端和三極管Ql的集電極接地，三極管Ql的發射極連接二極管D4的正極以及所述開關控制部的一端，二極管D4的負極接+VCC電源以及所述開關控制部的另一端。
[0036]優選的，所述輸入模式選擇開關采用繼電器或接觸器，所述開關控制部為控制線圈。
[0037]優選的，所述UPS電池模塊包括直流電池和電池電量監測模塊，所述電池電量監測模塊的輸入端連接所述直流電池，所述電池電量監測模塊的輸出端連接所述系統控制模塊的電量信息輸入端。
[0038]優選的，所述第一啟動開關以及第二啟動開關為MOS管驅動開關；所述第一可控硅開關、所述第二可控硅開關、所述第三可控硅開關以及所述第四可控硅開關為雙向可控硅開關。
[0039]優選的，所述第二電源為一路市電，是主用供電電源，所述第一電源為另一路市電或發電機，是備用供電電源。
[0040]本實用新型的有益效果:本實用新型通過市電檢測模塊實時檢測第二電源的工作狀態，智能的調整或切換UPS單元的輸入端的供電電源，在兩路交流電源均正常工作時，控制主工作電源為負載進行供電，當主工作電源損壞或無法正常工作時，備工作電源能夠實現接替供電，當主工作電源恢復，控制切換主工作電源為負載進行供電，實現主備輪流供電和主工作電源優先供電的功能，減小了負載斷電的可能性，節省了用電成本，提高負載設備供電的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1為第一實施例的雙輸入智能供電的不間斷電源系統的結構示意圖。
[0042]圖2為第一實施例的市電檢測模塊的電路原理圖。
[0043]圖3為第一實施例的輸入切換模塊的結構原理圖。
[0044]圖4為第一實施例的第一輸入模塊的電路原理圖。
[0045]圖5為第二實施例的雙輸入智能供電的不間斷電源系統的具體應用示意圖。
[0046]圖中:101、電源輸入控制單元；102、UPS單元、103、第一電源；104、第二電源；105、負載設備；106、市電檢測模塊；107、輸入切換模塊；108、第一輸入模塊；109、第二輸入模；110、系統控制模塊；111、第一電源控制開關；112、輔助電源；113、輸入模式選擇開關；114、干接點模塊；115、不間斷電源系統。
【具體實施方式】
[0047]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部內容。
[0048]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。
[0049]實施例一:
[0050]請參考圖1，圖1為第一實施例的雙輸入智能供電的不間斷電源系統的結構示意圖，本實施例提出的不間斷電源系統115，包括:電源輸入控制單元101和UPS單元102.[0051]其中，電源輸入控制單兀101包括第一輸入模塊108、第二輸入模塊109、輸入切換模塊107以及市電檢測模塊106。
[0052]市電檢測模塊106的輸入端連接第二輸入模塊109的輸入端，市電檢測模塊106的輸出端連接輸入切換模塊107的第二輸入端,第一輸入模塊108的輸入端連接輸入切換模塊107的第一輸入端，輸入切換模塊107的第一輸出端連接第一輸入模塊108的控制端，輸入切換模塊107的第二輸出端連接第二輸入模塊109的控制端，第一輸入模塊108的輸出端和第二輸入模塊109的輸出端并聯連接，并分別連接UPS單元102的輸入端。
[0053]請參考圖2，圖2為第一實施例的市電檢測模塊的電路原理圖。工作時，第一輸入模塊108的輸入端和第二輸入模塊109的輸入端分別連接第一電源103和第二電源104 ；當市電檢測模塊106檢測到第二電源104工作正常時，輸入切換模塊107的第二輸出端發出開關閉合信號，使第二輸入模塊109的輸入端和輸出端接通，由第二電源104為UPS單元102提供輸入電源；當市電檢測模塊106檢測到第二電源104工作異常或不工作時，輸入切換模塊107的第一輸出端發出開關閉合信號，使第一輸入模塊108的輸入端和輸出端接通，由第一電源103為UPS單元102提供輸入電源。
[0054]通過市電檢測模塊106實時檢測第二電源104的工作狀態，智能的調整或切換UPS單元102的輸入端的供電電源，定義第二電源104為主工作電源，定義第一電源103為備工作電源，在兩路交流電源均正常工作時，控制主工作電源為負載進行供電，當主工作電源損壞或無法正常工作時，備工作電源能夠實現接替供電，當主工作電源恢復，控制切換主工作電源為負載進行供電，實現主備輪流供電和主工作電源優先供電的功能，減小了負載設備105斷電的可能性，節省了用電成本，提高負載設備105供電的可靠性。
[0055]具體的，不間斷電源系統115還包括系統控制模塊110和輔助電源112，輔助電源112用于提供系統控制模塊110的工作電源和+VCC電源。
[0056]請參考圖3，圖3為第一實施例的輸入切換模塊的結構原理圖。輸入切換模塊107包括輸入模式選擇開關113,輸入模式選擇開關113包括開關控制部、第一動觸點、第一常開觸點和第一常閉觸點。
[0057]系統控制模塊110的電源輸入端連接輔助電源112，系統控制模塊110的開啟電平輸出端連接第一動觸點，用于提供開啟電平信號，第一常開觸點連接第一輸入模塊108的控制端，第一常閉觸點連接第二輸入模塊109的控制端，開關控制部的一端連接市電檢測模塊106的輸出端,開關控制部的另一端接+VCC電源。
[0058]工作時，當市電檢測模塊106檢測到第二電源104工作正常時，該開關控制部得電，控制第一動觸點與第一常閉觸點接通，第二輸入模塊109的控制端接收到開啟電平信號，使第二輸入模塊109的輸入端和輸出端導通；否則，控制第一動觸點與第一常開觸點接通，使第一輸入模塊108的輸入端和輸出端導通。
[0059]更具體的，UPS單元102包括UPS電池模塊；輸入切換模塊107還包括干接點模塊114 ;電源輸入控制單元101和第一電源103之間還連接有第一電源控制開關111。
[0060]輸入模式選擇開關113還包括第二動觸點、第二常開觸點和第二常閉觸點；第一電源控制開關111包括開啟端、關閉端以及公共端；
[0061]第二動觸點連接公共端，第二常開觸點連接干接點模塊114的第二引腳，第二常閉觸點連接關閉端以及干接點模塊114的第一引腳，開啟端連接干接點模塊114的第三引腳；請參考圖3，第二引腳為干接點模塊114的COM端，第一引腳為干接點模塊114的NC端，第三引腳為干接點模塊114的NO端。
[0062]系統控制模塊110的電量信息輸入端連接UPS電池模塊，用于獲取UPS電池模塊的電量信息，系統控制模塊110的干接點信號輸出端連接干接點模塊114的控制端，用于根據電量信息提供干接點控制信號，控制干接點模塊114的第二引腳和第三引腳短接/斷開。
[0063]工作時，若第二引腳和第三引腳短接，當第二動觸點與第二常開觸點短接時，開啟端和公共端短接，第一電源控制開關111閉合，第一電源103和電源輸入控制單元101接通；若第二引腳和第三引腳不短接或第二動觸點與第二常開觸點不短接時，開啟端和公共端不短接，第一電源103和電源輸入控制單元101斷開連接。
[0064]通過控制第一電源控制開關111的閉合和斷開狀態可控制第一電源103是否開始工作，當第二電源104故障或不工作時，不間斷電源系統115的系統控制模塊110得知UPS電池模塊的電量信息，并根據電量信息控制第一電源103控制開關111的開關狀態，使不間斷電源系統115的電池電量充足時不需要第一電源進行供電，而是UPS電池模塊為負載設備105供電，當電池電量不足時，又可切換第一電源為負載設備105進行供電，同時為UPS電池模塊進行充電，UPS電池模塊無需一直處于飽和狀態，沒有起到后備的作用，該供電系統不節能，而且電池始終為高壓存放狀態也會影響電池壽命。
[0065]具體的，請參考圖4，圖4為第一實施例的第一輸入模塊的電路原理圖。第二輸入模塊109和第一輸入模塊108的原理類似。
[0066]第一輸入模塊108包括第一電源輸入控制電路,第二輸入模塊109包括第二電源輸入控制電路；第一電源輸入控制電路包括第一變壓器、第一啟動開關、第一整流電路、第二整流電路、第一可控硅開關以及第二可控硅開關；第二電源輸入控制電路包括第二變壓器、第二啟動開關、第三整流電路、第四整流電路、第三可控硅開關以及第四可控硅開關。
[0067]輔助電源112還用于提供變壓輸入電源，變壓輸入電源包括變壓輸入火線端和變壓輸入零線端。
[0068]第一變壓器的第一變壓輸入端連接變壓輸入火線端，第一變壓器的第二變壓輸入端連接第一啟動開關的第一端，第一啟動開關的第二端連接變壓輸入零線端，第一啟動開關的控制端連接第一常開觸點。
[0069]第一變壓器的輸出端包括第一變壓火線輸出端、第一變壓零線輸出端、第二變壓火線輸出端以及第二變壓零線輸出端；第一變壓火線輸出端連接第一整流電路的第一整流輸入端，第一變壓零線輸出端連接第一整流電路的第二整流輸入端，第一整流電路的第一整流輸出端連接第一可控硅開關的控制端以及第一電源的火線輸出端，第一可控硅開關的第一陽極連接第一整流電路的第二整流輸出端，第一可控硅開關的第二陽極連接UPS單元102的火線輸入端；第二變壓火線輸出端連接第二整流電路的第一整流輸入端，第二變壓零線輸出端連接第二整流電路的第二整流輸入端，第二整流電路的第一整流輸出端連接第二可控硅開關的控制端以及第一電源的零線輸出端，第二可控硅開關的第一陽極連接第二整流電路的第二整流輸出端，第二可控硅開關的第二陽極連接UPS單元102的零線輸入端。
[0070]第二變壓器的第一變壓輸入端連接變壓輸入火線端，第二變壓器的第二變壓輸入端連接第二啟動開關的第一端，第二啟動開關的第二端連接變壓輸入零線端或接地，第二啟動開關的控制端連接第一常閉觸點。
[0071]第二變壓器的輸出端包括第三變壓火線輸出端、第三變壓零線輸出端、第四變壓火線輸出端以及第四變壓零線輸出端；第三變壓火線輸出端連接第三整流電路的第一整流輸入端，第三變壓零線輸出端連接第三整流電路的第二整流輸入端，第三整流電路的第一整流輸出端連接第三可控硅開關的控制端以及第二電源的火線輸出端，第三可控硅開關的第一陽極連接第三變壓零線輸出端，第三可控硅開關的第二陽極連接UPS單元102的火線輸入端；第四變壓火線輸出端連接第四整流電路的第一整流輸入端，第四變壓零線輸出端連接第四整流電路的第二整流輸入端，第四整流電路的第一整流輸出端連接第四可控硅開關的控制端以及第二電源的零線輸出端，第四可控硅開關的第一陽極連接第四變壓零線輸出端，第四可控硅開關的第二陽極連接UPS單元102的火線輸入端。
[0072]工作時，當第一常開觸點與開啟電平信號端接通后，第一啟動開關的第一端和第二端導通，第一變壓器開始工作，經過第一整流電路和第二整流電路將第一變壓器的交流輸出轉換為直流輸出，為第一可控硅開關和第二可控硅開關的控制端提供高電平信號，使第一可控硅開關和第二可控硅開關閉合，UPS單元102的輸入電源由第一電源103提供。
[0073]當第一常閉觸點與開啟電平輸出端接通后，第二啟動開關的第一端和第二端導通，第二變壓器開始工作，經過第三整流電路和第四整流電路將第二變壓器的交流輸出轉換為直流輸出，為第三可控硅開關和第四可控硅開關的控制端提供高電平信號，使第三可控硅開關和第四可控硅開關閉合，UPS單元102的輸入電源由第二電源104提供。
[0074]ATS轉換開關的接觸器容易受輸入工作電壓影響，可能導致后端負載斷電，且不能同不間斷電源(UPS)進行通信，無法實現智能化，本實施例采用可控硅代替ATS轉換開關，通過對市電檢測模塊106的檢測結果輸出開啟電平信號控制可控硅開關的閉合和斷開狀態，而且可控硅開關可快速開啟，但是必須對通過其的電流過零才能使其關斷，所以可控硅開關關斷是需要時間的，從而使第一電源103與第二電源104的切換時的供電可靠性增加，實現智能化、高效率。
[0075]更具體的，第一整流電路包括第一半波整流電路和第一 RC濾波電路，第二整流電路包括第二半波整流電路和第二 RC濾波電路，第三整流電路包括第三半波整流電路和第三RC濾波電路，第四整流電路包括第四半波整流電路和第四RC濾波電路。
[0076]第一半波整流電路包括第一整流二極管和第一整流電容，第一 RC濾波電路包括第一濾波電阻和第一濾波電容；第一整流二極管的正極連接第一變壓火線輸出端，第一整流二極管的負極連接第一整流電容的第一端以及第一濾波電阻的第一端，第一整流電容的第二端連接第一濾波電容的第二端，第一濾波電容的第一端連接第一濾波電阻的第二端以及第一可控硅的控制極。
[0077]第二半波整流電路包括第二整流二極管和第二整流電容，第二 RC濾波電路包括第二濾波電阻和第二濾波電容；第二整流二極管的正極連接第二變壓火線輸出端，第二整流二極管的負極連接第二整流電容的第一端以及第二濾波電阻的第一端，第二整流電容的第二端連接第二濾波電容的第二端，第二濾波電容的第一端連接第二濾波電阻的第二端以及第二可控硅的控制極。
[0078]第三半波整流電路包括第三整流二極管和第三整流電容，第三RC濾波電路包括第三濾波電阻和第三濾波電容；第三整流二極管的正極連接第三變壓火線輸出端，第三整流二極管的負極連接第三整流電容的第一端以及第三濾波電阻的第一端，第三整流電容的第二端連接第三濾波電容的第二端，第三濾波電容的第一端連接第三濾波電阻的第二端以及第三可控硅的控制極。
[0079]第四半波整流電路包括第四整流二極管和第四整流電容，第四RC濾波電路包括第四濾波電阻和第四濾波電容；第四整流二極管的正極連接第四變壓火線輸出端，第四整流二極管的負極連接第四整流電容的第一端以及第四濾波電阻的第一端，第四整流電容的第二端連接第四濾波電容的第二端，第四濾波電容的第一端連接第四濾波電阻的第二端以及第四可控硅的控制極。
[0080]通過整流電路將變壓器輸出的交流輸出轉換為可控硅的開關控制信號，實現通過開啟電平控制可控硅開關的閉合/斷開狀態，進而實現對UPS單元102的智能化輸入控制。
[0081]具體的，請參考圖2，市電檢測模塊106包括火線采樣端、零線采樣端和檢測電路。
[0082]檢測電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、穩壓二極管ZDl、光耦合器U1、電容Cl、電容C2以及三極管Ql。
[0083]二極管Dl的正極連接火線采樣端，二極管Dl的負極連接二極管D2的正極，二極管D2的負極連接電阻Rl的第一端，電阻Rl的第二端連接電阻R2的第一端，電阻R2的第二端連接電阻R4的第一端，電阻R4的第二端連接電阻R3的第一端，電阻R3的第二端分別連接電阻R5的第一端、穩壓二極管ZDl的負極以及電容Cl的正極，穩壓二極管ZDl的正極連接電容C2的正極，電容C2的負極連接二極管D3的負極以及光耦合器Ul的正輸入端，零線采樣端分別連接電阻R5的第二端、電容Cl的負極、二極管D3的正極以及光耦合器Ul的負輸入端，光I禹合器Ul的高電平輸出端連接三極管Ql的基極、光I禹合器Ul的低電平輸出端和三極管Ql的集電極接地，三極管Ql的發射極連接二極管D4的正極以及開關控制部的一端，二極管D4的負極接+VCC電源以及開關控制部的另一端。
[0084]工作時，火線采樣端和零線采樣端分別連接第二電源104的火線和零線，檢測第二電源104是否正常工作，若是，第二電源104經二極管D1、二極管D2 二極管整流后，經過電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4和電阻R5分壓，再通過穩壓二極管ZDl穩壓后給光耦合器Ul供電，光耦合器Ul導通后把三極管Ql基極的電平拉低，三極管Ql導通，開關控制部得電，使系統控制模塊110的開啟電平輸出端接到第二輸入模塊109的控制端，第二電源104和UPS單元102接通。同時干接點模塊114控制第一電源控制開關111關閉，第一電源103不工作，不間斷電源系統115轉換為第二電源供電模式，實現市電優先工作功能。
[0085]具體的，本實施例的輸入模式選擇開關113采用繼電器或接觸器，開關控制部為控制線圈。
[0086]具體的，本實施例中的UPS電池模塊包括直流電池和電池電量監測模塊，電池電量監測模塊的輸入端連接直流電池，電池電量監測模塊的輸出端連接系統控制模塊110的電量信息輸入端。
[0087]具體的，第一啟動開關以及第二啟動開關為MOS管驅動開關；第一可控硅、第二可控硅、第三可控硅以及第四可控硅為雙向可控硅。
[0088]雙向可控硅第一陽極與第二陽極間，無論所加電壓極性是正向還是反向，只要控制極和第一陽極間加有正負極性不同的觸發電壓，就可觸發導通呈低阻狀態。此時第一陽極與第二陽極間壓降也約IV。雙向可控硅一旦導通，即使失去觸發電壓，也能繼續保持導通狀態。只有當第一陽極、第二陽極電流減小，小于維持電流或第一陽極與第二陽極間的電壓極性改變且沒有觸發電壓時，雙向可控硅才截斷，此時只有重新加觸發電壓方可導通。
[0089]本實施例中提到的第二電源為一路市電，是主用供電電源，第一電源為另一路市電或發電機，是備用供電電源。
[0090]實施例二:
[0091]請參考圖5，圖5為第二實施例的雙輸入智能供電的不間斷電源系統的具體應用示意圖。[0092]第一實施例中主要對不間斷電源系統115的電源輸入控制單元101進行相關的說明和舉例，本實施例為不間斷電源系統115的具體應用實例。本實施例中的第一電源103為發電機，第二電源104為一路市電。
[0093]不間斷電源系統115包括:輸入控制單元101和UPS單元102。
[0094]其中，UPS單元102包括第一 UPS濾波模塊、整流模塊、第一 UPS逆變模塊、第二 UPS逆變模塊、第二 UPS濾波模塊、單通二極管以及靜態開關；
[0095]發電機和市電分別接入到電源輸入控制單元101的輸入端，電源輸入控制單元101的輸出端連接第一 UPS濾波模塊的輸入端，第一 UPS濾波模塊的輸出端連整流模塊的輸入端，整流模塊的輸出端分別連接單通二極管的負極、第一 UPS逆變模塊的輸入端以及第二 UPS逆變模塊的輸入端，第一 UPS逆變模塊的輸出端連接UPS電池模塊，第二 UPS逆變模塊的輸出端連接第二 UPS濾波模塊的輸入端，第二 UPS濾波模塊的輸出端連接靜態開關的第一端，靜態開關的第二端連接負載設備105。
[0096]工作時，市電輸入異常，不間斷電源系統115由UPS電池模塊通過逆變器給負載供電。預置UPS電池模塊的低壓告警值和高壓提示值，當不間斷電源系統115檢測UPS電池模塊的直流電池放電至單節電池的電壓小于等于低壓告警值時，控制模塊110往干接點模塊114發吸合信號，第一電源控制開關111啟動開啟端和公共端通過干接點模塊114短接，發電機啟動。
[0097]接上述工作狀態，發電機運行正常后，開啟第一輸入模塊108。當不間斷電源系統115檢測第一輸入模塊108輸入正常后,系統控制模塊110開啟靜態開關給負載供電，同時也開啟第一 UPS逆變模塊給直流電池充電。
[0098]接上述工作狀態，當不間斷電源系統115檢測電池充電至單節的電池的電壓達到高壓提示值并持續2小時后，系統控制模塊110往干接點模塊114發出釋放信號，第一電源控制開關111的開啟端和公共端斷開，發電機啟動。
[0099]此外，不間斷電源系統115還包括旁路開關和維修旁路開關；用于當UPS單元102故障時或市電故障時短接以排除故障。
[0100]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種雙輸入智能供電的不間斷電源系統，其特征在于，包括電源輸入控制單元和UPS單元； 所述電源輸入控制單兀包括第一輸入模塊、第二輸入模塊、輸入切換模塊以及市電檢測模塊； 所述市電檢測模塊的輸入端連接所述第二輸入模塊的輸入端，所述市電檢測模塊的輸出端連接所述輸入切換模塊的第二輸入端，所述第一輸入模塊的輸入端連接所述輸入切換模塊的第一輸入端，所述輸入切換模塊的第一輸出端連接所述第一輸入模塊的控制端，所述輸入切換模塊的第二輸出端連接所述第二輸入模塊的控制端，所述第一輸入模塊的輸出端和所述第二輸入模塊的輸出端分別連接所述UPS單元的輸入端； 工作時，所述第一輸入模塊的輸入端和所述第二輸入模塊的輸入端分別連接第一電源和第二電源；當所述市電檢測模塊檢測到第二電源工作正常時，所述輸入切換模塊的第二輸出端發出開關閉合信號，使所述第二輸入模塊的輸入端和輸出端接通，由第二電源為所述UPS單元提供輸入電源；當所述市電檢測模塊檢測到第二電源工作異常或不工作時，所述輸入切換模塊的第一輸出端發出開關閉合信號，使所述第一輸入模塊的輸入端和輸出端接通，由第一電源為所述UPS單元提供輸入電源。
2.根據權利要求1所述的不間斷電源系統，其特征在于，還包括系統控制模塊和輔助電源，所述輔助電源用于提供所述系統控制模塊的工作電源和+VCC電源； 所述輸入切換模塊包括輸入模式選擇開關，所述輸入模式選擇開關包括開關控制部、第一動觸點、第一常開觸點和第一常閉觸點； 所述系統控制模塊的電源輸入端連接所述輔助電源，所述系統控制模塊的開啟電平輸出端連接所述第一動觸點，用于提供開啟電平信號，所述第一常開觸點連接所述第一輸入模塊的控制端，所述第一常閉觸點連接所述第二輸入模塊的控制端，所述開關控制部的一端連接所述市電檢測模塊的輸出端，所述開關控制部的另一端接+VCC電源； 工作時，當所述市電檢測模塊檢測到第二電源工作正常時，所述開關控制部得電，控制所述第一動觸點與所述第一常閉觸點接通，所述第二輸入模塊的控制端接收到所述開啟電平信號，使所述第二輸入模塊的輸入端和輸出端導通；否則，控制所述第一動觸點與所述第一常開觸點接通，使所述第一輸入模塊的輸入端和輸出端導通。
3.根據權利要求2所述的不間斷電源系統，其特征在于，所述UPS單元包括UPS電池模塊；所述輸入切換模塊還包括干接點模塊；所述電源輸入控制單元和第一電源之間還連接有第一電源控制開關； 所述輸入模式選擇開關還包括第二動觸點、第二常開觸點和第二常閉觸點；所述第一電源控制開關包括開啟端、關閉端以及公共端； 所述第二動觸點連接所述公共端，所述第二常開觸點連接所述干接點模塊的第二引腳，所述第二常閉觸點連接所述關閉端以及所述干接點模塊的第一引腳，所述開啟端連接所述干接點模塊的第三引腳； 所述系統控制模塊的電量信息輸入端連接所述UPS電池模塊，用于獲取所述UPS電池模塊的電量信息，所述系統控制模塊的干接點信號輸出端連接所述干接點模塊的控制端，用于根據電量信息提供干接點控制信號，控制所述干接點模塊的第二引腳和第三引腳短接/斷開；工作時，若所述干接點模塊的第二引腳和第三引腳短接，當所述第二動觸點與所述第二常開觸點短接時，所述開啟端和所述公共端短接，第一電源控制開關閉合，第一電源和所述電源輸入控制單元接通；若所述干接點模塊的第二引腳和第三引腳斷開或不短接，所述開啟端和所述公共端不短接，第一電源和所述電源輸入控制單元斷開連接。
4.根據權利要求3所述的不間斷電源系統，其特征在于，所述第一輸入模塊包括第一電源輸入控制電路，所述第二輸入模塊包括第二電源輸入控制電路；所述第一電源輸入控制電路包括第一變壓器、第一啟動開關、第一整流電路、第二整流電路、第一可控硅開關以及第二可控硅開關；所述第二電源輸入控制電路包括第二變壓器、第二啟動開關、第三整流電路、第四整流電路、第三可控硅開關以及第四可控硅開關； 所述輔助電源還用于提供變壓輸入電源，所述變壓輸入電源包括變壓輸入火線端和變壓輸入零線端； 所述第一變壓器的第一變壓輸入端連接所述變壓輸入火線端，所述第一變壓器的第二變壓輸入端連接所述第一啟動開關的第一端，所述第一啟動開關的第二端連接所述變壓輸入零線端，第一啟動開關的控制端連接所述第一常開觸點； 所述第一變壓器的輸出端包括第一變壓火線輸出端、第一變壓零線輸出端、第二變壓火線輸出端以及第二變壓零線輸出端；所述第一變壓火線輸出端連接所述第一整流電路的第一整流輸入端，所述第一變壓零線輸出端連接所述第一整流電路的第二整流輸入端，所述第一整流電路的第一整流輸出端連接所述第一可控硅開關的控制端以及第一電源的火線輸出端，所述第一可控硅開關的第一陽極連接所述第一整流電路的第二整流輸出端，所述第一可控硅 開關的第二陽極連接所述UPS單元的火線輸入端；所述第二變壓火線輸出端連接所述第二整流電路的第一整流輸入端，所述第二變壓零線輸出端連接所述第二整流電路的第二整流輸入端，所述第二整流電路的第一整流輸出端連接所述第二可控硅開關的控制端以及第一電源的零線輸出端，所述第二可控硅開關的第一陽極連接所述第二整流電路的第二整流輸出端，所述第二可控硅開關的第二陽極連接所述UPS單元的零線輸入端；所述第二變壓器的第一變壓輸入端連接所述變壓輸入火線端，所述第二變壓器的第二變壓輸入端連接所述第二啟動開關的第一端，所述第二啟動開關的第二端連接所述變壓輸入零線端或接地，第二啟動開關的控制端連接所述第一常閉觸點； 所述第二變壓器的輸出端包括第三變壓火線輸出端、第三變壓零線輸出端、第四變壓火線輸出端以及第四變壓零線輸出端；所述第三變壓火線輸出端連接所述第三整流電路的第一整流輸入端，所述第三變壓零線輸出端連接所述第三整流電路的第二整流輸入端，所述第三整流電路的第一整流輸出端連接所述第三可控硅開關的控制端以及第二電源的火線輸出端，所述第三可控硅開關的第一陽極連接所述第三變壓零線輸出端，所述第三可控硅開關的第二陽極連接所述UPS單元的火線輸入端；所述第四變壓火線輸出端連接所述第四整流電路的第一整流輸入端，所述第四變壓零線輸出端連接所述第四整流電路的第二整流輸入端，所述第四整流電路的第一整流輸出端連接所述第四可控硅開關的控制端以及第二電源的零線輸出端，所述第四可控硅開關的第一陽極連接所述第四變壓零線輸出端，所述第四可控硅開關的第二陽極連接所述UPS單元的火線輸入端； 工作時，當所述第一常開觸點與所述開啟電平信號端接通后，所述第一啟動開關的第一端和第二端導通，第一變壓器開始工作，經過第一整流電路和第二整流電路將第一變壓器的交流輸出轉換為直流輸出，為所述第一可控硅開關和所述第二可控硅開關的控制端提供高電平信號，使所述第一可控硅開關和所述第二可控硅開關閉合，UPS單元的輸入電源由第一電源提供； 當所述第一常閉觸點與所述開啟電平輸出端接通后，所述第二啟動開關的第一端和第二端導通，第二變壓器開始工作，經過第三整流電路和第四整流電路將第二變壓器的交流輸出轉換為直流輸出，為所述第三可控硅開關和所述第四可控硅開關的控制端提供高電平信號，使所述第三可控硅開關和所述第四可控硅開關閉合，UPS單元的輸入電源由第二電源提供。
5.根據權利要求4所述的不間斷電源系統，其特征在于，所述第一整流電路包括第一半波整流電路和第一 RC濾波電路，所述第二整流電路包括第二半波整流電路和第二 RC濾波電路，所述第三整流電路包括第三半波整流電路和第三RC濾波電路，所述第四整流電路包括第四半波整流電路和第四RC濾波電路； 第一半波整流電路包括第一整流二極管和第一整流電容，第一 RC濾波電路包括第一濾波電阻和第一濾波電容；所述第一整流二極管的正極連接所述第一變壓火線輸出端，所述第一整流二極管的負極連接所述第一整流電容的第一端以及第一濾波電阻的第一端，所述第一整流電容的第二端連接所述第一濾波電容的第二端，所述第一濾波電容的第一端連接所述第一濾波電阻的第二端以及第一可控硅開關的控制極； 第二半波整流電路包括第二整流二極管和第二整流電容，第二 RC濾波電路包括第二濾波電阻和第二濾波電容；所述第二整流二極管的正極連接所述第二變壓火線輸出端，所述第二整流二極管的負極連接所述第二整流電容的第一端以及第二濾波電阻的第一端，所述第二整流電容的第二端連接所述第二濾波電容的第二端，所述第二濾波電容的第一端連接所述第二濾波電 阻的第二端以及第二可控硅開關的控制極； 第三半波整流電路包括第三整流二極管和第三整流電容，第三RC濾波電路包括第三濾波電阻和第三濾波電容；所述第三整流二極管的正極連接所述第三變壓火線輸出端，所述第三整流二極管的負極連接所述第三整流電容的第一端以及第三濾波電阻的第一端，所述第三整流電容的第二端連接所述第三濾波電容的第二端，所述第三濾波電容的第一端連接所述第三濾波電阻的第二端以及第三可控硅開關的控制極； 第四半波整流電路包括第四整流二極管和第四整流電容，第四RC濾波電路包括第四濾波電阻和第四濾波電容；所述第四整流二極管的正極連接所述第四變壓火線輸出端，所述第四整流二極管的負極連接所述第四整流電容的第一端以及第四濾波電阻的第一端，所述第四整流電容的第二端連接所述第四濾波電容的第二端，所述第四濾波電容的第一端連接所述第四濾波電阻的第二端以及第四可控硅開關的控制極。
6.根據權利要求4所述的不間斷電源系統，其特征在于，所述市電檢測模塊包括火線采樣端、零線采樣端和檢測電路； 所述檢測電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、穩壓二極管ZDl、光耦合器Ul、電容Cl、電容C2以及三極管Ql ； 二極管Dl的正極連接所述火線采樣端，二極管Dl的負極連接二極管D2的正極，二極管D2的負極連接電阻Rl的第一端，電阻Rl的第二端連接電阻R2的第一端，電阻R2的第二端連接電阻R4的第一端，電阻R4的第二端連接電阻R3的第一端，電阻R3的第二端分別連接電阻R5的第一端、穩壓二極管ZDl的負極以及電容Cl的正極，穩壓二極管ZDl的正極連接電容C2的正極，電容C2的負極連接二極管D3的負極以及光耦合器Ul的正輸入端，所述零線采樣端分別連接電阻R5的第二端、電容Cl的負極、二極管D3的正極以及光耦合器Ul的負輸入端，光稱合器Ul的高電平輸出端連接三極管Ql的基極、光稱合器Ul的低電平輸出端和三極管Ql的集電極接地，三極管Ql的發射極連接二極管D4的正極以及所述開關控制部的一端，二極管D4的負極接+VCC電源以及所述開關控制部的另一端。
7.根據權利要求2所述的不間斷電源系統，其特征在于，所述輸入模式選擇開關采用繼電器或接觸器，所述開關控制部為控制線圈。
8.根據權利要求3所述的不間斷電源系統，其特征在于，所述UPS電池模塊包括直流電池和電池電量監測模塊，所述電池電量監測模塊的輸入端連接所述直流電池，所述電池電量監測模塊的輸出端連接所述系統控制模塊的電量信息輸入端。
9.根據權利要求4所述的不間斷電源系統，其特征在于，所述第一啟動開關以及第二啟動開關為MOS管驅動開關；所述第一可控硅開關、所述第二可控硅開關、所述第三可控硅開關以及所述第四可控硅開關為雙向可控硅開關。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的不間斷電源系統，其特征在于，所述第二電源為一路市電，是主用供電電源，所述第一電源為另一路市電或發電機，是備用供電電源。
【文檔編號】H02J9/04GK203537047SQ201320664111
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日
【發明者】賈芳 申請人:廣東易事特電源股份有限公司