申请/专利权人：维谛技术有限公司

申请日：2016-11-29

公开（公告）日：2020-06-26

公开（公告）号：CN108123538B

主分类号：H02J9/06(20060101)

分类号：H02J9/06(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.06.26#授权;2018.06.29#实质审查的生效;2018.06.05#公开

摘要：本发明实施例公开了一种不间断电源UPS电路反灌保护方法、装置及UPS，用以解决现有技术中传统的机械反灌保护必须选择有距离要求的反灌保护器件的问题，降低器件选型难度，降低系统设计成本。所述不间断电源UPS电路反灌保护方法，包括：采集所述UPS交流输入端口处的输入电压；在确定所述输入电压为直流电压，且所述输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开所述UPS中与电池组件相连接的继电器。

主权项：1.一种不间断电源UPS电路反灌保护方法，其特征在于，包括：采集所述UPS交流输入端口处的输入电压；在确定所述输入电压为直流电压，且所述输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开所述UPS中与电池组件相连接的继电器；所述电池组件经所述继电器连接至所述UPS中整流电路的输入端。

全文数据：一种不间断电源UPS电路反灌保护方法、装置及UPS技术领域[0001]本发明涉及不间断电源技术领域，尤其是涉及一种应用在不间断电源UPS中的不间断电源UPS电路反灌保护方法、装置及UPS。背景技术[0002]典型的在线式不间断电源UninterruptiblePowerSupply，UPS通常可以工作在三个模式:市电供电模式、电池逆变模式以及旁路模式。当市电正常且UPS没有任何异常时，UPS工作在市电供电模式；当市电异常或输入断电时，UPS切换工作模式到电池逆变模式，给负载持续供电；当UPS内部逆变器故障或电池放电完成时，可以工作在旁路模式，以最大限度给负载供电。[0003]所谓电池逆变模式，即是由UPS中的电池组件作为输入给负载供电，当UPS工作在电池逆变模式时，一旦UPS内部器件失效时，电池电压或危险能量将会反灌到交流输入端口或者市电输入端口），这种现象称之为反灌，此时若触碰UPS的交流输入端口，则存在被电击的危险。[0004]反灌保护就是为了防止UPS工作在电池逆变模式且内部器件失效时，危险电压或危险能量直接或间接例如:通过泄漏途径反灌到交流输入端口的保护措施，其目的在于保护操作人员在UPS工作在电池逆变模式下时，触摸交流输入端口时不会产生电击危险。[0005]反灌保护按照功能实现的位置可以分为内置反灌保护交流输入端口为插头式的UPS要求必须内置反灌保护和外置反灌保护两种。[0006]无论内置反灌保护还是外置反灌保护通常都依赖于传统的机械反灌保护方式，传统机械反灌保护方式，典型的电路模型包括以下两种：[0007]电路模型一、如图1所示，交流输入端口的所有相线，即火线（Line，L和零线NEUTRAL，N都设置有反灌保护器件，其中，图1中示出的反灌保护器件102为有绝缘距离要求的继电器或者接触器。[0008]具体应用电路，如图2所示，图2中示出的外置反灌保护电路即是依靠用户提供继电器202和接触器204组成，该外置反灌保护电路中UPS只需提供干接点信号。[0009]电路模型二、如图3所示，交流输入端口的零线N直接连通，火线L上设置有反灌保护器件，其中，图3中示出的反灌保护器件302为满足加强绝缘距离要求的继电器或者接触器。[0010]从机械反灌保护的电路模型可以看出，反灌保护需要在UPS交流输入端使用有绝缘距离要求的继电器、接触器或者空气开关。使用机械反灌保护时，需按照标准查具体的绝缘距离要求，下表1列出了当前标准对于绝缘距离的要求海拔2000米，如其它海拔需考虑系数。[0011][0012]表I[0013]综上所述，现有技术中传统的机械反灌保护必须要选择有距离要求的反灌保护器件例如:继电器或者接触器），器件选型难度较大，且系统设计成本较高。发明内容[0014]本发明实施例提供一种不间断电源UPS电路反灌保护方法、装置及UPS，用以解决现有技术中传统的机械反灌保护必须选择有距离要求的反灌保护器件的问题，降低器件选型难度，降低系统设计成本。[0015]本发明实施例技术方案如下：[0016]一种不间断电源UPS电路反灌保护方法，包括:采集所述UPS交流输入端口处的输入电压;在确定所述输入电压为直流电压，且所述输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开所述UPS中与电池组件相连接的继电器。[0017]一种不间断电源UPS电路反灌保护装置，该装置包括:输入电压采集单元，用于采集所述UPS交流输入端口处的输入电压;控制单元，用于在确定所述输入电压为直流电压，且所述输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开所述UPS中与电池组件相连接的继电器。[0018]一种不间断电源UPS，所述UPS包括如上所述的UPS电路反灌保护装置。[0019]根据本发明实施例的技术方案，通过采集UPS交流输入端口处的输入电压，在确定输入电压为直流电压，且输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开UPS中与电池组件相连接的继电器，从而切断电池组件的输入，避免操作人员触碰交流输入端口产生电击危险，本发明实施例通过切断电池组件的输入的方式实现反灌保护，无需使用机械反灌保护的方式，也即无需选择有距离要求的继电器或者接触器，与现有技术中传统的机械反灌保护必须要选择有距离要求的反灌保护器件相比，降低了器件选型难度，同时降低了系统设计成本。[0020]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明[0021]图1为现有技术中一种机械反灌保护的原理示意图；[0022]图2为现有技术中一种外置反灌保护的原理示意图[0023]图3为现有技术中另一机械反灌保护的原理示意图；[0024]图4为本发明实施例提供的一种UPS电路反灌保护方法的示意流程图；[0025]图5A为本发明实施例提供的一种带反灌保护的UPS电路的结构示意图；[0026]图5B为本发明实施例提供的另一带反灌保护的UPS电路的结构示意图；[0027]图6为本发明实施例提供的一种UPS电路反灌保护装置的结构框图；[0028]图7为本发明实施例提供的另一UPS电路反灌保护装置的结构框图。具体实施方式[0029]以下结合附图对本申请的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请。[0030]针对现有技术中传统的机械反灌保护必须要选择有距离要求的反灌保护器件，存在器件选型难度较大，且系统设计成本较高的问题，本发明实施例提供了一种UPS电路反灌保护方案，在该方案中，通过采集UPS交流输入端口处的输入电压，在确定输入电压为直流电压，且输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开UPS中与电池组件相连接的继电器，从而切断电池组件的输入，避免操作人员触碰交流输入端口产生电击危险，本发明实施例通过切断电池组件的输入的方式实现反灌保护，无需使用机械反灌保护的方式，也即无需选择有距离要求的继电器或者接触器，与现有技术中传统的机械反灌保护必须要选择有距离要求的反灌保护器件相比，降低了器件选型难度，同时降低了系统设计成本。[0031]下面对本申请实施例进行详细说明。[0032]一）、本发明实施例首先提供了一种不间断电源UPS电路反灌保护方法[0033]本发明实施例提供的不间断电源UPS电路反灌保护方法，如图4所示，包括：[0034]步骤402，采集UPS交流输入端口处的输入电压。_35]具体实施时，采集UPS交流输入端口域者市电输入端口）处的输入电压，可以采用现有技术中的方法，此处不再赘述，例如:通过采样电阻采集UPS交流输入端口处的输入电压。[0036]步骤404,在确定输入电压为直流电压，且输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开UPS中与电池组件相连接的继电器。[0037]本步骤中，在确定输入电压为直流电压，且输入电压值大于预设阈值的条件下，确定UPS中直流电压或者危险能量反灌到交流输入端口，则为了避免工作人员操作时发生触电，控制断开UPS中与电池组件相连接的继电器，具体实施时，可以通过数字信号处理器向继电器或者继电器驱动发送控制信号例如:高电平信号或者低电平信号），以控制断开UPS中与电池组件相连接的继电器，当然，本发明其它实施例中还可以采用其它方式控制断开UPS中与电池组件相连接的继电器，此处并不用于具体限定。其中，预设阈值可以根据实际情况进行设定，例如:预设阈值为50伏V。[0038]需要说明的是，在确定输入电压为交流电压时，则表明UPS的交流输入正常，此种情况下不会发生反灌，因此可以不做任何处理。[0039]较为优选地，在UPS连接负载较大时，为了防止直接断开UPS中与电池组件相连接的继电器时，烧毁继电器或者其它电路元件，本发明实施例在确定输入电压为直流电压，且输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开UPS中与电池组件相连接的继电器之前，该方法还包括:停止UPS中逆变器的工作。[0040]具体实施时，在确定输入电压为直流电压，且输入电压值大于预设阈值的条件下，可以由数字信号处理器发送控制信号至控制停止逆变器工作的器件以及与电池组件连接的继电器，首先控制停止UPS中逆变器的工作，以使UPS的输出电流为零，然后控制断开UPS中与电池组件相连接的继电器，以避免UPS连接负载较大时，直接断开继电器，烧毁继电器或者其它电路元件。[0041]较为优选地，在采集UPS交流输入端口处的输入电压之前，该方法还包括:采集UPS输出端口处的输出电压，并根据输出电压确定UPS中的逆变器是否正常工作;采集UPS交流输入端口处的输入电压，包括:在根据输出电压确定UPS中的逆变器正常工作的条件下，采集UPS交流输入端口处的输入电压。[0042]具体实施时，由于UPS工作在市电供电模式和电池逆变模式时，UPS中的逆变器均正常工作，具体来说，UPS工作在市电供电模式时，UPS中的逆变器将整流后的直流电转换为交流电提供给负载，UPS工作在电池逆变模式时，UPS中的逆变器将电池组件中存储的直流电转换为交流电提供给负载，因此，在采集UPS交流输入端口处的输入电压之前，先采集UPS输出端口处的输出电压，并根据输出电压确定UPS中的逆变器是否正常工作，若根据输出电压确定UPS中的逆变器正常工作，则可以确定UPS工作在市电供电模式或者电池逆变模式，进一步采集UPS交流输入端口处的输入电压，若UPS交流输入端口处的输入电压为交流电压，则确定UPS工作在市电供电模式，此种情况下不会发生反灌，若UPS交流输入端口处的输入电压为直流电压，则进一步根据输入电压值的大小判断是否发生反灌。当然，值得说明的是，若根据输出电压确定UPS中的逆变器未正常工作，则此种情况下也不会发生反灌。其中，根据输出电压确定UPS中的逆变器是否正常工作，可以采用现有技术中的方法，此处不再赘述。[0043]本发明实施例提供的UPS电路反灌保护方法，应用在UPS中时，可以采用如图5A或图5B所示的电路结构，具体来说：[0044]如图5A所示，UPS工作在电池逆变模式时，与电池组件502连接的继电器504闭合，电池组件502作为输入源，输出直流电经整流电路506输出至逆变器以及负载，由于UPS此种工作模式下可能反生反灌，因此，在UPS中设置采样电路508，采样电路508采集UPS交流输入端口的输入电压，并判断UPS交流输入端口的输入电压是否为大于预设阈值的直流电压，若UPS交流输入端口的输入电压为大于预设阈值的直流电压，确定发生反灌，则控制断开与电池组件502相连接的继电器504,同时还可以断开反灌保护继电器或者接触器510。[0045]如图5B所示，整流电路还可以采用图5B中507示出的形式，图5B中示出UPS电路的原理与图5A中示出的电路原理相同，此处不再赘述。当然，本发明其它实施例中整流电路也可以采用其它的形式，此处并不用于具体限定。[0046]值得说明的是，在图5A和图5B示出的电路中用于反灌保护的继电器或接触器510，可以采用带驱动电路的电子器件，也可以采用普通机械器件或者空气开关等。[0047]二基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种不间断电源UPS电路反灌保护装置[0048]图6示出了本发明实施例提供的一种不间断电源UPS电路反灌保护装置的结构，如图6所示，该装置包括：[0049]输入电压采集单元602，用于采集UPS交流输入端口处的输入电压；[0050]控制单元604,用于在确定输入电压为直流电压，且输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开UPS中与电池组件相连接的继电器。[0051]优选地，控制单元604在确定输入电压为直流电压，且输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开UPS中与电池组件相连接的继电器之前，还用于:控制停止UPS中逆变器的工作。[0052]优选地，该装置还包括:输出电压采集单元606，用于在输入采集单元602采集UPS交流输入端口处的输入电压之前，采集UPS输出端口处的输出电压；[0053]处理单元608,用于根据输出电压确定UPS中的逆变器是否正常工作，并在根据输出电压确定UPS中的逆变器正常工作的条件下，通知输入电压采集单元602采集UPS交流输入端口处的输入电压。[0054]本发明实施例提供的另一种不间断电源UPS电路反灌保护装置，如图7所示，包括：采样模块702、处理模块704、电源模块706、逆变器模块708、逆变器控制模块710、反灌保护模块712以及控制模块714，其中，采样模块对应于图6中示出的输入电压采样单元602，用于采集UPS交流输入端口处的输入电压，处理模块704相当于图6中示出的控制单元604以及处理单元608,用于在确定交流输入端口处的输入电压为大于预设阈值的直流电压时，发送停止逆变器工作的信号至逆变器控制模块710以及发送切断电源模块输入的信号至与电源模块706相连接的继电器，逆变器控制模块710接收到停止逆变器工作的信号时，停止逆变器模块708的工作，与电池模块706相连接的继电器接收到切断电源模块输入的信号时，继电器断开，切断电池模块706的输入，然后可通过控制模块714控制反灌保护模块712断开，实现反灌保护。其中，反灌保护模块712可以采用带驱动电路的电子器件，也可以采用普通机械器件或者空气开关等。[0055]相应地，本发明实施例还提供了一种不间断电源UPS，包括如图6或图7所示的不间断电源UPS电路反灌保护装置。[0056]综上所述，根据本发明实施例的技术方案，通过采集UPS交流输入端口处的输入电压，在确定输入电压为直流电压，且输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开UPS中与电池组件相连接的继电器，从而切断电池组件的输入，避免操作人员触碰交流输入端口产生电击危险，本发明实施例通过切断电池组件的输入的方式实现反灌保护，无需使用机械反灌保护的方式，也即无需选择有距离要求的继电器或者接触器，降低了器件选型难度，同时降低了系统设计成本。[0057]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

权利要求：1.一种不间断电源UPS电路反灌保护方法，其特征在于，包括：采集所述UPS交流输入端口处的输入电压；在确定所述输入电压为直流电压，且所述输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开所述UPS中与电池组件相连接的继电器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述输入电压为直流电压，且所述输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开所述UPS中与电池组件相连接的继电器之前，该方法还包括：停止所述UPS中逆变器的工作。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在采集所述UPS交流输入端口处的输入电压之前，该方法还包括：采集所述UPS输出端口处的输出电压，并根据所述输出电压确定UPS中的逆变器是否正常工作；所述采集所述UPS交流输入端口处的输入电压，包括：在根据所述输出电压确定UPS中的逆变器正常工作的条件下，采集所述UPS交流输入端口处的输入电压。4.一种不间断电源UPS电路反灌保护装置，其特征在于，包括：输入电压采集单元，用于采集所述UPS交流输入端口处的输入电压；控制单元，用于在确定所述输入电压为直流电压，且所述输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开所述UPS中与电池组件相连接的继电器。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制单元在确定所述输入电压为直流电压，且所述输入电压值大于预设阈值的条件下，控制断开所述UPS中与电池组件相连接的继电器之前，还用于：控制停止所述UPS中逆变器的工作。6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，该装置还包括：输出电压采集单元，用于在所述输入采集单元采集所述UPS交流输入端口处的输入电压之前，采集所述UPS输出端口处的输出电压；处理单元，用于根据所述输出电压确定UPS中的逆变器是否正常工作，并在根据所述输出电压确定UPS中的逆变器正常工作的条件下，通知所述输入电压采集单元采集所述UPS交流输入端口处的输入电压。7.—种不间断电源UPS，其特征在于，所述UPS包括如权利要求4-6中任一项所述的UPS电路反灌保护装置。

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