專(zhuān)利名稱(chēng)：直流不停電電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流不停電電源，屬于不停電電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、經(jīng)融和科研單位，為了在電網(wǎng)發(fā)生故障 時(shí)仍能正常工作，都大量使用著各種直流不停電電源。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)外使用的直流不停電電源系統(tǒng)，工作原理大多差不多， 即采用電池組作為后備電源，用高頻開(kāi)關(guān)電源作主供電源兼充電機(jī)。 高頻開(kāi)關(guān)電源直接和電池組并聯(lián)，其電壓調(diào)至電池組的浮充電壓給電 池組浮充充電，同時(shí)向用電設(shè)備供電。在交流電網(wǎng)供電正常時(shí)，電池 組始終處于浮充充電狀態(tài)，用電設(shè)備全部由主供電源或電網(wǎng)供電，即 電池組處于完全后備狀態(tài)。當(dāng)交流電網(wǎng)由于各種原因停電時(shí)，主供開(kāi) 關(guān)電源停止供電，電池組自動(dòng)通過(guò)逆變電源向用電設(shè)備供電，從而構(gòu) 成不停電電源系統(tǒng)。
上述原理構(gòu)建的直流不停電電源，經(jīng)過(guò)十多年的運(yùn)行考驗(yàn)，暴露 出了一些問(wèn)題，并曾給電力，通信等部門(mén)造成過(guò)重大事故，給國(guó)民經(jīng) 濟(jì)帶來(lái)了一定的損失。對(duì)事故和故障的調(diào)査表明，由開(kāi)關(guān)電源損壞直 接造成的故障很少，而大部份故障是在交流電網(wǎng)停電時(shí)，電池組不能 正常投入運(yùn)行所造成。分析原因主要有以下幾點(diǎn)
1) 、主供開(kāi)關(guān)電源由于采用了 N+l熱備用的模塊化設(shè)計(jì)，出現(xiàn)同 時(shí)損壞的幾率極低，即使發(fā)生雷擊模塊全部損壞，但只要電池組不同 時(shí)損壞，供電仍能維持。
2) 、密封鉛酸閥控電池在我國(guó)使用初期曾被誤稱(chēng)為密封免維護(hù)電
3池，致使很多人誤以為該種電池完全不要維護(hù)，從而電池壞了也不知 道。
3) 、由于電池組和主用開(kāi)關(guān)電源直接并聯(lián)充電，電池組總電壓和 每節(jié)電池的電壓已由充電電壓確定，因此通過(guò)簡(jiǎn)單地測(cè)量電壓反映不 出電池的好壞和電量是否充足。誤導(dǎo)人們把已損壞的、容量不足的電 池當(dāng)好電池使用。
4) 、近年的研究發(fā)現(xiàn)，密封鉛酸閥控電池長(zhǎng)期浮充充電而不進(jìn)行 放電，內(nèi)部會(huì)發(fā)生硫化，阻止充電進(jìn)程，進(jìn)而使電池比理論壽命提前 損壞。而這種損壞由于電池組和充電機(jī)并聯(lián)而常常被掩蓋了 。
以上分析的原因，造成了當(dāng)交流電網(wǎng)故障時(shí)，備用電池組已損壞 或容量不足，不能正常投入工作，從而造成不停電電源的停電事故， 給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成重大損失。
為了避免電池故障或容量不足造成的停電事故，人們認(rèn)識(shí)到對(duì)密 封閥控電池進(jìn)行維護(hù)的重要性。各地采用了多種方法對(duì)電池組進(jìn)行監(jiān) 控和檢測(cè)，其中最有效的方法就是電池組容量核對(duì)試驗(yàn)。原電力部和 郵電部都曾發(fā)文件規(guī)定，對(duì)通信電源和操作電源的備用電池組每年必 須進(jìn)行不少於一次的核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)。
所謂電池容量核對(duì)性實(shí)驗(yàn)，就是從電池容量的定義出發(fā)。將被實(shí) 驗(yàn)的電池進(jìn)行恒流放電一定時(shí)間，并不斷測(cè)量電池的端電壓，以確定 電池是否達(dá)到規(guī)定的容量指標(biāo)。這種方法準(zhǔn)確可靠，目前是唯一得到 大家認(rèn)可的方法。但實(shí)施比較麻煩和浪費(fèi)。
1) 、電池組放電需要脫離電源系統(tǒng)方能進(jìn)行，因此要預(yù)先申請(qǐng)；
2) 、需要一臺(tái)專(zhuān)用的放電儀，以保證恒流放電和電池電壓的檢測(cè)； 放電儀價(jià)格高，使用效率低。
3) 、中、大型的操作電源或UPS系統(tǒng)的電池組有多達(dá)一百節(jié)以上 的電池，每放一次電接線(xiàn)工作量十分繁重，因此不可能經(jīng)常進(jìn)行。4)、電源放一次電要浪費(fèi)很多電能。以一個(gè)中小型變電站的操作
電源為例， 一組220V/100AH (AH——安培小時(shí)，電池容量單位)，放 電實(shí)驗(yàn)一次，需要22千瓦時(shí)電能，大中型操作電源放電的能量更多。 全國(guó)成千上萬(wàn)的各種不停電電源， 一年僅這一項(xiàng)，將浪費(fèi)很多電能！ 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種直流不停電電源，解決現(xiàn)有直流不 停電電源中因電池組長(zhǎng)期處于后備電源狀態(tài)，而電池組內(nèi)部發(fā)生的硫 化現(xiàn)象阻止了日常的充電進(jìn)程，由于電池組和充電機(jī)并聯(lián)，這種硫化 造成的電池組中某些電池的損壞常常被掩蓋了，造成需要通過(guò)電池組 供電時(shí)無(wú)法供電，從而發(fā)生各種不同程度的事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了 相應(yīng)損失的不足；而采用每年必須進(jìn)行的不少於一次的核對(duì)性放電實(shí) 驗(yàn)，不僅存在實(shí)施比較麻煩，每年成千上萬(wàn)的各種不停電電源進(jìn)行核 對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)將浪費(fèi)很多電能的不足；通過(guò)本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)有效防止 電池組硫化，減少核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)的麻煩和最大限度的節(jié)約能源。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的， 一種直流不停電 電源，包括并聯(lián)連接的電池組、開(kāi)關(guān)電源，電源監(jiān)控器，開(kāi)關(guān)電源的 源端外接交流電，其特征是，電池組的輸入端接入設(shè)置的電流傳感器 和電子鐘，設(shè)置的電池巡檢儀測(cè)試端分接電池的正負(fù)極。
電源監(jiān)控器在接收到電流傳感器、電子鐘變位信號(hào)或電池巡檢儀 報(bào)警信號(hào)時(shí)，使電池組和開(kāi)關(guān)電源交替?zhèn)溆谩?br> 本實(shí)用新型通過(guò)在現(xiàn)有直流不停電電源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在電池組 的輸入端接入設(shè)置的電流傳感器和電子鐘，設(shè)置電池巡檢儀分接電池 的正負(fù)極，在軟件程序的支持下，使電池組、開(kāi)關(guān)電源在一定條件下 交替為負(fù)載供電和互為備用，變現(xiàn)有電池組為防止硫化而進(jìn)行的既麻 煩又浪費(fèi)大量能源的核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)，為局部放電過(guò)程同時(shí)又是供電 過(guò)程，從而既有效的防止了電池組的硫化，同時(shí)又減少核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)的麻煩和最大限度的節(jié)約了能源，本實(shí)用新型方法簡(jiǎn)單，意義卻很 大，克服了因電池組硫化因素和容量不足造成該供電時(shí)無(wú)法供電而發(fā) 生各種不同程度的事故， 一方面有效地提高了電池組的實(shí)際壽命，降 低了使用成本，另一方面因減少了事故的發(fā)生，減少了事故帶來(lái)的經(jīng) 濟(jì)損失；電池組變放電為供電，有效地利用了能源，減少了驚人的浪 費(fèi)。


圖1為本實(shí)用新型電器連接框圖；具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，如圖1所示，本實(shí)用 新型由并聯(lián)連接的電池組、開(kāi)關(guān)電源，電源監(jiān)控器，電流傳感器，和 電子鐘和電池巡檢儀構(gòu)成，開(kāi)關(guān)電源的源端外接交流電，電池組的輸 入端接入設(shè)置的電流傳感器和電子鐘，設(shè)置的電池巡檢儀分接電池的 正負(fù)極。
對(duì)現(xiàn)有直流不停電電源自帶的電源監(jiān)控器的軟件程序做相應(yīng)修 改，(近幾年的產(chǎn)品一般都已配置電源監(jiān)控器)，或加裝一個(gè)簡(jiǎn)易的監(jiān) 控器，用一個(gè)霍爾電流傳感器和一個(gè)電子鐘監(jiān)測(cè)電池組的輸入端，本 實(shí)施例設(shè)定，如果充電電流連續(xù)三個(gè)月未出現(xiàn)中斷和反相(放電)，表 明電池組浮充充電已經(jīng)連續(xù)三個(gè)月，則發(fā)出交替?zhèn)溆每刂菩盘?hào)；
在收到交替?zhèn)溆每刂菩盘?hào)后，電源監(jiān)控器進(jìn)入調(diào)壓程序，輸出一 個(gè)信號(hào)，改變開(kāi)關(guān)電源的脈寬，使其輸出電壓下降至電池組標(biāo)稱(chēng)電壓 的95% (對(duì)220V電池組降至209V;對(duì)48V電池組降至45. 5V;)。
由于開(kāi)關(guān)電源直流輸出端都有高頻整流電路，當(dāng)它的輸出電壓比 電池組電壓低時(shí)，整流二極管將起隔離作用，電池組將自動(dòng)成為"主 供電源"，向用電設(shè)備供電，此時(shí)開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)為備用，以防止電池組不 能正常供電。
6電池組開(kāi)始主供時(shí)，傳感器電流反相(放電)，利用這一信號(hào)，重 新啟動(dòng)電子鐘計(jì)時(shí)，此時(shí)傳感器電流和時(shí)間的乘積，就是放掉的電池
用一個(gè)廉價(jià)的電池巡檢儀(有的操作電源本身就有)巡檢電池組 總電壓和每節(jié)電池電壓，并預(yù)置報(bào)警電壓參數(shù)。(對(duì)應(yīng)三分之一容量，
220V電池總電壓報(bào)警點(diǎn)可設(shè)為212V; 48V電池組總電壓報(bào)警點(diǎn)可設(shè)為 46V;單節(jié)12V電池報(bào)警點(diǎn)可設(shè)為11. 5V;單節(jié)2V電池可設(shè)為1. 92V)。 用以判斷電池是否有問(wèn)題。
當(dāng)放電容量達(dá)到預(yù)置的電池組標(biāo)稱(chēng)容量三分之一時(shí)；或未到設(shè)定 容量但總電壓或單節(jié)電池電壓已報(bào)警時(shí)；監(jiān)控器再次發(fā)出交替?zhèn)溆每?制信號(hào)，撤消對(duì)開(kāi)關(guān)電源的控制信號(hào)，開(kāi)關(guān)電源恢復(fù)主供地位，并對(duì) 電池組進(jìn)行充電。
電子鐘重新進(jìn)入設(shè)定月計(jì)時(shí)。
本實(shí)用新型中的電流傳感器、電子鐘和電池巡檢儀均可從市場(chǎng)購(gòu)得。
權(quán)利要求1、一種直流不停電電源，包括并聯(lián)連接的電池組、開(kāi)關(guān)電源，電源監(jiān)控器，開(kāi)關(guān)電源的源端外接交流電；其特征是，電池組的輸入端接入設(shè)置的電流傳感器和電子鐘，設(shè)置的電池巡檢儀的測(cè)試端分接電池的正負(fù)極。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的直流不停電電源，其特征是，電源監(jiān)控 器在接收到電流傳感器、電子鐘變位信號(hào)或電池巡檢儀報(bào)警信號(hào)時(shí)， 使電池組和開(kāi)關(guān)電源交替?zhèn)溆谩?br> 專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種直流不停電電源，屬于不停電電源技術(shù)領(lǐng)域，主要特點(diǎn)是在電池組的輸入端接入設(shè)置的電流傳感器和電子鐘，設(shè)置電池巡檢儀分接電池的正負(fù)極，在軟件程序的支持下，使電池組、開(kāi)關(guān)電源在一定條件下交替為負(fù)載供電和互為備用，從而既有效的防止了電池組的硫化，同時(shí)又減少核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)的麻煩和最大限度的節(jié)約了能源，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，克服了因電池組硫化因素和容量不足造成該供電時(shí)無(wú)法供電而發(fā)生各種不同程度的事故，一方面有效地提高了電池組的實(shí)際壽命，降低了使用成本，另一方面因減少了事故的發(fā)生，減少了事故帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失；電池組變放電為供電，有效地利用了能源，減少了驚人的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201323463SQ20082021707
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
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