不间断电源的制作方法

文档序号:87716阅读:568来源:国知局
专利名称:不间断电源的制作方法
技术领域
本发明涉及不间断电源。
背景技术
通过缩写UPS为世界所公知的不间断电源是被设计成向诸如例如配电网络或数据流流经的网络的或多或少复杂的用户设备提供电力的机器。
这些不间断电源置于外部电源与用户设备之间,而且具有双重目的稳定它们的电源电流;以及补偿任何短时间断电,或在较长时间断电的情况下,确保足以执行紧急断电的设定程序的覆盖时间,该双重目的适于尽可能多地保护通过所述用户设备确保的服务。
近年来,从UPS在计划用于网络运行的设备系统中的战略角色的观点来看,UPS已取得了一定的创新性进步。
在网络电源系统中UPS使用的增加首先是出于例如配电网络或移动电话网络的网络经营者所声明的、为了提供基本上连续的服务的需要,即基本上没有断电周期。
这需要结合使得用于提供这些服务的控制中心不受位置限制的推动,如在例如用于世界范围的本来就不受位置限制的无线电话系统中所发生的一样。
至于电力网,使用UPS的递增重要性也由于用户设备所需的功率电平的增加、必须通过提高所提供服务的质量来匹配的数量的增加而变得显著。
此外,其中放置了网络系统的所谓服务器以进行工作(术语“服务器”用来指用于执行管理本地或地区网络的服务、外围设备的管理、计算机之间数据的交换和共享、发送或者转发电子邮件或将文件存储在网络位置中、以及其它类似动作的计算机)的场所所达到的大小随着在其中工作的服务器的增加以及所述服务器大小的增大而逐步增大,这相应地会在处理由所述服务器、以及与之相关联的、和所述场所中包含的设备所产生的热量时引起比以往更严重的问题。
为了满足具有最为不同的性能和环境特性的装置的需要,专用于防止个人计算机的存储器丢失数据的小型UPS,以及具有更高容量、并适于服务排满诸如所谓“刀片服务器”的功能强大的紧凑型服务器的控制室的UPS目前是众所周知并分布广泛的;最后,并联安装以确保用于向整个商业区供应稳定电流的输送的大型不间断电源也是众所周知的。
在图1中示意性地示出UPS的常规配置,并通过参考字母A标示。
图1所示的UPS包括-主供电线路B,可看到连接其上的依次为输入滤波器C、与输入变压器E相关联、且适于改进从线路取得的电流波形的整流器D、辅助电容滤波器F、适于将来自整流器D或者来自连接于主供电线路B的一个或多个电池H的DC转换成AC的逆变器G、适于将用户设备与DC电压和输入线路隔离的输出变压器L、以及输出滤波器M,-直接连接到网络或发电机的旁路副供电线路N,-适于将用户设备交替连接到主供电线路B或旁路线路N的静态开关P。
与不间断电源的使用范围相关的技术开发需要处理各种问题。
市场需要便宜、可靠、高效、紧凑、易于维护、并具有较低电冲击和热冲击的机器,但是小尺寸的要求与具有对系统的较低热冲击的可能性相抵触。
特别地,可以发现UPS对与其相关联的系统产生的热量的控制是特别棘手的,因为高温往往会降低所述UPS的效率,另外还需要使用更昂贵的元件和材料。

发明内容本发明的目标是提供具体用于配电网络和数据传输网络的不间断电源,它可具有比已知类型的不间断电源更低的热冲击。
在此目标范围中,本发明的一个目的是提供一种相对于已知类型的不间断电源,其尺寸和消耗都有竞争力的不间断电源。
本发明的另一个目的是提供一种不间断电源,该不间断电源的容量、效率、稳定性不比已知类型的不间断电源的低。
本发明的又一个目的是提供具体用于配电网络和数据传输网络的、可用已知系统和技术来制造的不间断电源。
将在下文中变得更加显而易见的这个目的和其它目的通过设置有冷却系统的不间断电源来实现,该冷却系统用于控制不间断电源的产生最大热量的元件的温度,其特征是所述冷却系统是具有制冷循环的类型,并具有其内部放置有产生最大热量的所述元件的至少之一的制冷容器。
根据以下附图中作为非限制性示例示出的优选、但并非唯一的实施例的详细说明,本发明的其它特征和优点将变得更加显而易见,其中图1是一般已知类型的不间断电源的示图;图2是用于根据本发明的不间断电源的冷却系统的示图。
具体实施方式参看附图,根据本发明的不间断电源通常通过标号10标示。
不间断电源10设置有用于控制其产生最大热量的元件的温度的冷却系统11。
将在下文中更详细描述的冷却系统11是具有制冷循环的类型并具有制冷容器12,其中放置有将在下文中更详细描述的产生最大热量的所述元件的至少之一。
在作为本发明的非限制性示例在此描述的实施例中,不间断电源10包括主供电线路13和旁路副供电线路14。
置于主供电线路13上的有-为简便起见未示出、且适于改进从线路取得的电流的波形的整流器15,可选择在其前面加上输入滤波器,-与整流器15相关联、且适于改进从线路取得的电流的波形的输入变压器16,-适于将来自整流器15或者来自连接于主供电线路13的一个或多个电池18的DC电压转换成AC电压的逆变器17,-输出变压器19,-可任选的输出滤波器,未示出。
旁路副供电线路14将一般用户设备20直接连接到网络或发电机。
不间断电源10也包括静态开关21,该静态开关21适于将用户设备20或者连接到主供电线路13,或者连接到旁路副供电线路14。
冷却系统11由制冷电路构成,该制冷电路包括适于压缩气相致冷剂以将其发送到热交换器23的压缩机22,从该热交换器23输出的液相致冷剂适于通过节流元件24,并从那里进入制冷容器12。
如所述,不间断电源的产生最大热量的元件的至少之一被置于制冷容器12内。
因与所述至少一个元件接触而过热的致冷剂返回到气相,并从容器12排出、返回进入压缩机22。
上述产生最大热量的元件通常是整流器15、输入变压器16、逆变器17、输出变压器19、以及静态开关21。
如果存在输入滤波器,则它也必须将包括上述元件中。
在作为本发明非限制性示例在此描述的不间断电源10的实施例中,输出变压器19被置于制冷容器12内。
不包含在容器12内的其余元件的至少一部分被置于制冷容器12的周围、并与其相接触。
具体地,制冷容器12在外部设置有用于冷却其余元件的至少之一的平板25,该剩余元件的至少之一放置成与平板25相接触。
在本发明的本实施例中,平板25适于冷却整流器15、以及相关联的输入变压器16、逆变器17、和开关21,其中它们的每一个都由半导体材料制成的模块构成,并放置成与平板25相接触,如图2示意性地示出。
平板25还通过存在于容器12内部的液态致冷剂、经由容器12的壁的传导来进行冷却。
在为了简便起见未示出的本发明的另一实施例中,整流器15、输入变压器16、逆变器17、开关21、以及任何其它产生最大热量的元件都置于制冷容器12的内部,在该制冷容器12的内部通过隔离它们的致冷液来冲击并冷却它们。
通过实践可发现所描述的本发明解决了已知类型的不间断电源中所提到的问题。
具体地,本发明提供了一种可具有比已知类型的不间断电源更低的热冲击的不间断电源。
此外,本发明提供了一种相对于已知类型的不间断电源占用空间和消耗更具竞争力的不间断电源,且切记热交换器23远距离地放置,通常在安装有不间断电源10的环境的外部,因此不需要在容纳不间断电源10的空间内提供用于安装的适当设定容积。
本发明又提供了一种容量、效率、稳定性都不低于已知类型的不间断电源的不间断电源。
此外,本发明提供了一种可使用已知系统和技术来低成本制造的不间断电源。
因而,可预期本发明易于进行许多更改和改变,所有这些都落在附加权利要求
的范围内;所有这些细节还可使用其它技术上等效的元件来替代。
在实践中,可根据任何需要和技术状况来采用材料以及尺寸,只要它们适于特定用途即可。
权利要求
1.一种设置有用于控制产生最大热量的元件的冷却系统(11)的不间断电源,其特征在于,所述冷却系统(11)是具有制冷循环的类型,并具有其内部放置有产生最大热量的所述元件的至少之一的制冷容器(12)。
2.如权利要求
1所述的不间断电源,其特征在于,所述不间断电源在其主供电线路(13)上包括-与输入变压器(16)相关联、适于改进从线路取得的电流的波形的整流器(15),-适于将来自所述整流器(15)或者来自连接于所述主供电线路(13)的一个或多个电池(18)的DC电压转换成AC电压的逆变器(17),以及-适于将用户设备(20)连接到所述主供电线路(13)、或连接到直接连接于网络的旁路副供电线路(14)的静态开关(21)。
3.如前面权利要求
的任一项所述的不间断电源,其特征在于,所述不间断电源还包括在所述逆变器(17)与所述开关(21)之间的输出变压器(19)。
4.如前面权利要求
的任一项所述的不间断电源,其特征在于,所述冷却系统(11)由制冷电路构成,所述制冷电路包括适于压缩气相致冷剂以将其发送到热交换器(23)的压缩机(22),从所述热交换器(23)输出的液相致冷剂适于通过节流元件(24),并从所述节流元件(24)进入所述制冷容器(12),不间断电源(10)产生最大热量的所述元件的至少之一置于所述制冷容器(12)的内部,所述致冷剂适于从所述容器(12)中气相地排出,以便返回进入所述压缩机(22)。
5.如前面权利要求
的任一项所述的不间断电源,其特征在于,产生最大热量的所述元件包括所述整流器(15)、所述输入变压器(16)、所述逆变器(17)、所述输出变压器(19)、以及所述静态开关(21)。
6.如前面权利要求
的任一项所述的不间断电源,其特征在于,所述输出变压器(19)被置于所述制冷容器(12)中。
7.如前面权利要求
的任一项所述的不间断电源,其特征在于,不包含在所述容器(12)中的不间断电源(10)的其余元件的至少一部分被置于所述制冷容器(12)的周围,并与其相接触。
8.如前面权利要求
的任一项所述的不间断电源,其特征在于,所述制冷容器(12)在外部设置有用于冷却电源(10)的至少一个元件的平板(25),所述电源(10)被放置成与所述平板(25)相接触。
9.如前面权利要求
的任一项所述的不间断电源,其特征在于,所述平板(25)适于冷却整流器(15)、以及相关联的输入变压器(16)、逆变器(17)、和开关(21),它们的每一个都被放置成与所述平板(25)相接触。
10.如权利要求
1到5、7和8的任一项所述的不间断电源,其特征在于,所述整流器(15)、所述输入变压器(16)、所述逆变器(17)、所述开关(21)、以及任何其它产生最大热量的元件都被置于制冷容器(12)中。
专利摘要
一种设置有用于控制产生最大热量的元件的温度的冷却系统(11)的不间断电源,该冷却系统(11)是具有制冷循环的类型,并具有其内部放置有产生最大热量的元件的至少之一的制冷容器(12)。
文档编号H05K7/20GK1996707SQ200610172841
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月31日
发明者M·拉扎拉托, A·佩蒂诺 申请人:里伯特西罗斯股份公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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