專利名稱：：Ups雙機(jī)串聯(lián)供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型有關(guān)于一種不間斷電源(UPS)的串聯(lián)供電裝置，使UPS發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益，并充分達(dá)到完全不中斷主要設(shè)備的供電，效率高，可節(jié)省大量成本。一般電腦主機(jī)或其相關(guān)周邊設(shè)備在運轉(zhuǎn)時皆要求100％的不能停電，以免電腦內(nèi)的重要資料流失或產(chǎn)生錯誤，造成更大的損失。尤其在一些大型的電腦網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，其主機(jī)內(nèi)藏數(shù)以萬計的資料，如稍有閃失因停電而造成電腦死機(jī)，其損失往往無法補(bǔ)救。所以，一般的電腦主機(jī)系統(tǒng)皆利用不間斷電源(亦即UPS)供電于系統(tǒng)及其周邊設(shè)備，以保持電力不斷。而一般的UPS大都利用單機(jī)運轉(zhuǎn)或雙機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)或三機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)。如以單機(jī)運轉(zhuǎn)，在UPS發(fā)生故障或在保養(yǎng)時有停電的顧慮，造成供電中斷，在一般較重要的電腦系統(tǒng)中皆不使用這種供電方式。而使用雙機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)或三機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)的，若一部UPS發(fā)生故障時，雖不致影響正常供電，但其投資成本高，經(jīng)濟(jì)效益非常差，又浪費極大空間，實為一種無效率不經(jīng)濟(jì)的作法，茲舉一例說明雙機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)及三機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益值1.雙機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)假設(shè)電腦設(shè)備主要用電為1，以設(shè)備利用率0,8來說，其單機(jī)容量＝主要用電÷0.8＝1.25×主要用量(1)＝1.25，而以另一臺UPS為備用，單機(jī)容量同為1.25，故總UPS容量須為1.25×2＝2.5，而實際上其主要用電僅為1，故其總經(jīng)濟(jì)效益為1÷2.5＝0.4。2.三機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)單機(jī)容量＝1×1.25(80％設(shè)備利用率)÷2＝0.625，則總UPS容量＝0.625×3＝1.875，而實際上其主要用電僅為1，故總經(jīng)濟(jì)效益為1÷1.875＝0.533。由以上兩個實例計算得知，目前傳統(tǒng)的UPS雙機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)及三機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其經(jīng)濟(jì)效益非常差，僅達(dá)50％或50％不到，而其投資成本卻相當(dāng)高，除了兩倍的購機(jī)成本外，沿需負(fù)擔(dān)比單機(jī)昂貴很多的保養(yǎng)費、用電費及場地費用，可說是一種昂貴的負(fù)擔(dān)，而另一方面，由于雙機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)或三機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)，其二臺UPS輸出頻率相位、電壓及用電平衡度造成二臺之間回流問題，其電壓的穩(wěn)定性、可靠性均不及單機(jī)運轉(zhuǎn)來得好。然而，單機(jī)運轉(zhuǎn)雖其經(jīng)濟(jì)效益高，穩(wěn)定性好，但卻有供電不安全的顧慮。本實用新型的目的，即是提供一種UPS雙機(jī)串聯(lián)供電裝置，可以提高經(jīng)濟(jì)效益和改善UPS運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的一種UPS雙機(jī)串聯(lián)供電裝置，包括一為主要用電設(shè)備供電的主要用電UPS和一為次要用電設(shè)備供電的次要用電UPS，其特點是，所述主要用電UPS和所述次要用電UPS相互串聯(lián)連接；還包括一可與主要用電設(shè)備聯(lián)接的旁路回路和一轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)所述主要用電UPS發(fā)生故障或保養(yǎng)時，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)可將所述次要用電UPS連接于所述旁路回路，以對所述主要用電設(shè)備供電。本實用新型中，將欲由UPS供電的設(shè)備，在不影響施工成本的前提下，將設(shè)備用電分成主要用電和次要用電，比如在一大型的電腦系統(tǒng)里，將電腦主機(jī)歸為主要用電，其他周邊設(shè)備如終端機(jī)、印表機(jī)、畫圖機(jī)或其輸出入設(shè)備歸為次要用電，再分別由二臺獨立的UPS運轉(zhuǎn)供電于主要用電設(shè)備和次要用電設(shè)備，當(dāng)主要用電的UPS發(fā)生故障或在保養(yǎng)時，可由次要用電的UPS經(jīng)一切換開關(guān)送電至主要設(shè)備?，F(xiàn)參考附圖詳細(xì)描述本實用新型的結(jié)構(gòu)及功能圖1為本實用新型UPS雙機(jī)串聯(lián)供電系統(tǒng)單線圖；圖2為本實用新型所使用切換開關(guān)接點切換時序圖；圖3為本實用新型UPS雙機(jī)串聯(lián)供電系統(tǒng)方塊圖；本實用新型UPS雙機(jī)串聯(lián)供電系統(tǒng)，如圖1所示，上端為UPS1，供電給主要用電設(shè)備4，下方為UPS2，供電給次要用電設(shè)備5，若供主要用電設(shè)備使用的UPS1發(fā)生故障時，UPS1會由逆變器自動轉(zhuǎn)換到旁路的供電回路上。UPS2輸出供應(yīng)兩個電源回路，一個回路提供給次要用電設(shè)備5使用，另一個回路則成為主要供電設(shè)備UPS1的旁路回路，利用地線作為共同參考點調(diào)整兩臺UPS的相位角及電壓差到最小值。因此UPS1不管由逆變器輸出供電或旁路輸出供電，二者都有UPS電源的雙重保護(hù)功能。圖1中，上端的UPS1供電于主要用電設(shè)備4，下方的UPS2供電于次要用電設(shè)備5。若主要用電4的UPS1發(fā)生故障時，會產(chǎn)生一信號而控制自動轉(zhuǎn)換開關(guān)7自動切換至旁路(BY-PASS)回路，而上端主要用電設(shè)備5的旁路回路聯(lián)接次要用電的UPS2，故UPS2可供電至主要用電設(shè)備，而如果主要用電的UPS1需要保養(yǎng)時，則利用人工切換，將切換開關(guān)3切換至另一旁路回路上，也即切換至UPS2的供電回路上，故不論UPS1發(fā)生故障或保養(yǎng)，均不會造成主要用電設(shè)備斷電，而平時主要用電設(shè)備4與次要用電設(shè)備5皆以一獨立的UPS供電，其電壓穩(wěn)定性、可靠性象單機(jī)一樣好，改善了雙機(jī)并聯(lián)的缺點。另外，人工切換開關(guān)3為一特殊不中斷的開關(guān)，在操作時，不會造成開關(guān)切換時瞬間斷電現(xiàn)象(此現(xiàn)象對某些敏感的電腦主機(jī)而言足以使他們資料產(chǎn)生錯誤，甚至死機(jī))。圖2即是本實用新型使用的切換開關(guān)的動作時序圖，由其時序圖中可看出每一角度CA與CB的變化，在本例中CA接點接至旁路回路，而CB接至主要UPS回路，而根據(jù)動作時序圖，切換開關(guān)3由90°切換至60°時，CA接點已接通，而CB接點尚未離開，切換至30°時，CA接點仍然接通，而CB接點至此方打開，故當(dāng)切換開關(guān)3切換至旁路回路時，切換開關(guān)3不會產(chǎn)生瞬間的中斷現(xiàn)象此特點可確保主要用電設(shè)備供電永不中斷的效果，提高了用電的安全性，此為單機(jī)運轉(zhuǎn)所無法比擬的。切換開關(guān)3和自動轉(zhuǎn)換開關(guān)7有連動保護(hù)設(shè)計，在正常運轉(zhuǎn)中誤操作也不會造成電力中斷或異常。如圖2所示，本切換開關(guān)3另設(shè)有一輔助接點(AUX)，此輔助接點可接至主要用電設(shè)備UPS1的自動轉(zhuǎn)換電路上，當(dāng)由UPS1正常供電時，如切換開關(guān)3被誤操作，切換開關(guān)的輔助接點會先送出一信號至UPS1自動轉(zhuǎn)換電路，電路自動切換至旁路回路上(亦即由UPS2供電)，而由于切換開關(guān)CA與CB接點不中斷，即使是切換開關(guān)3任意地操作，也不會失誤而造成供電中斷。再者以經(jīng)濟(jì)效益而言，茲舉一計算實例說明如下1.假設(shè)主要用電與次要用電的設(shè)備用電相等，皆為1，則UPS1＝1÷0.8＝1.25(以設(shè)備利用率80％來說)UPS2＝1+1＝2，故總UPS容量為1.25+2＝3.25，總經(jīng)濟(jì)效益為2÷3.25＝0.61.單機(jī)經(jīng)濟(jì)效益，UPS1＝1÷1.25＝0.8UPS2＝1÷2＝0.52.假設(shè)主要用電為1，次要用電為2時UPS1＝1÷0.8＝1.25UPS2＝1+2＝3，總UPS容量為1.25+3＝4.25故總經(jīng)濟(jì)效益為3÷4.25＝0.705單機(jī)經(jīng)濟(jì)效益UPS1＝1÷1.25＝0.8UPS2＝2÷3＝0.663.假設(shè)主要用電為1，次要用電為3時，UPS1＝1÷0.8＝1.25UPS2＝1+3＝4，總UPS容量為1.25+4＝5.25故總經(jīng)濟(jì)效益為4÷5.25＝0.76單機(jī)經(jīng)濟(jì)效益UPS1＝1÷1.25＝0.8UPS2＝3÷4＝0.75故綜合上述三項假設(shè)與傳統(tǒng)的雙機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)或三機(jī)并聯(lián)運轉(zhuǎn)相比，可得一經(jīng)濟(jì)效益之比較表如下</tables>綜合上述說明與比較，本實用新型在維持供電的安全性方面來說，可維持主要用電供電絕不中斷，就算在UPS1發(fā)生故障時，也可由UPS2供應(yīng)主要用電設(shè)備和次要用電設(shè)備，而若UPS2發(fā)生故障時，主要用電設(shè)備仍由UPS1供電，次要用電設(shè)備可由其自動轉(zhuǎn)換開關(guān)切換至市電，由市電供應(yīng)，故在整體供電安全性來說，可保持主要用電設(shè)備和次要用電設(shè)備供電絕不中斷。再以供電品質(zhì)來說，它近似于單機(jī)系統(tǒng)的使用，在電源電壓穩(wěn)定性與可靠性上，沒有雙機(jī)并聯(lián)、三聯(lián)并聯(lián)所產(chǎn)生的回流與電壓浮動問題，不容易發(fā)生故障，而以總經(jīng)濟(jì)效益衡量，不論在何種情況下，串聯(lián)供電系統(tǒng)的總經(jīng)濟(jì)效益比雙機(jī)并聯(lián)、三機(jī)并聯(lián)來得高(見上表)。故整體來說，本實用新型投資成本低、經(jīng)濟(jì)效益高、供電安全可靠、供電品質(zhì)穩(wěn)定，改善了傳統(tǒng)一般UPS并聯(lián)系統(tǒng)的缺點，而主要用電設(shè)備和次要用電設(shè)備電力的分配，是由配電盤來調(diào)整的，故在整體電力系統(tǒng)的規(guī)劃上，沒有設(shè)計和施工的困擾，亦不會增加工程費用。權(quán)利要求1.一種UPS雙機(jī)串聯(lián)供電裝置，包括一為主要用電設(shè)備供電的主要用電UPS和一為次要用電設(shè)備供電的次要用電UPS，其特征在于，所述主要用電UPS和所述次要用電UPS相互串聯(lián)連接；還包括一可與主要用電設(shè)備聯(lián)接的旁路回路和一轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)所述主要用電UPS發(fā)生故障或保養(yǎng)時，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)可將所述次要用電UPS連接于所述旁路回路，以對所述主要用電設(shè)備供電。專利摘要一種UPS雙機(jī)串聯(lián)供電裝置，其主要目的是提高經(jīng)濟(jì)效益，并達(dá)到完全供電不中斷。本實用新型將設(shè)備用電分成主要用電和次要用電，利用二臺UPS分別運轉(zhuǎn)供電于主要用電設(shè)備和次要用電設(shè)備，而利用一不中斷的切換開關(guān)，于主要用電UPS保養(yǎng)或發(fā)生故障時，使次要用電的UPS經(jīng)切換開關(guān)供電于主要用電的設(shè)備，而達(dá)到設(shè)備容量使用率高及維持主要設(shè)備不斷電的供電方式。文檔編號G06F1/30GK2264928SQ96204740公開日1997年10月15日申請日期1996年3月22日優(yōu)先權(quán)日1996年3月22日發(fā)明者王清申請人:王清