专利名称：车载交流不间断电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种不间断电源，主要适用于应急指挥车、电视直播车、移动通信 车、医疗救护车、船舶游艇等各种特种车船中电脑、服务器、网络通讯、卫星接收发射、日常 电器、精密仪器等设备的不间断用电需求。
背景技术：
随着各种特种功能车辆及船舶游艇业的蓬勃发展，越来越多的通信设备、日常电 器、精密仪器被应用其中。在移动应用的过程中如何保证其正常工作不受影响尤为重要。首 先要解决的就是电力问题。没有稳定不间断的电力供应系统，所有车载设备的应用及使用 寿命都将受到极大的影响。传统解决方案是配置UPS不间断电源系统。传统不间断电源系统由四个部分组成整流、储能、变换和开关控制，在电网电压 工作正常时，给负载供电，同时给储能电池充电；当突发停电时，由储能电池供给负载所需 电源，维持正常的工作；所以传统的不间断电源系统其针对的是普通商用或工业用途，主要 解决不间断和稳压净化作用，但其性能、特点都无法满足目前移动电源的需求的。1、首先是负载兼容性问题。普通的不间断电源只能带电脑、服务器及其他商用容 性设备类型的负载。而在车船等移动应用领域中，较为常见负载通常是整流开关类或感性 负载。如通信设备中的雷达导航仪、调频器、电台、信号收发设备等。为了使工作环境更为 舒适，一些车船上还配备了空调、冰箱、加热器、洗衣机等日用电器。如果采用普通型不间断 电源来承担这些负载，将会使不间断电源故障率增高数倍甚至根本无法带载，放大不间断 电源yp各的容量可以解决这一问题，但同时带来设备体积大、重量大等缺点。2、普通型不间断电源其电气设计是以强调“不间断”为重点。后备延时时间有限。 对于普通型不间断电源来说，应用环境基本上是办公室或机房，不间断电源是在线逆变工 作，效率低。市电中断只是偶然性事件。所以在其充电、逆变电路的设计上并没有考虑到如 应急车载、船舶应用中需长时间工作在直流逆变模式下的这种应用情况。3、普通型不间断电源在直流系统上没有考虑很好地与车船上的动力设备匹配。有 效利用车船上已有的动力资源。4、应急车船空间有限，传统不间断电源配备的蓄电池往往体积大，比较沉重，且对 环境温湿度的要求苛刻。一般需要长时间在外工作的车、船都会配备车载发电机。普通型的不间断电源整 流充电与逆变输出是同时进行的。也就是说发电机要同时承担负载与充电所需的电力。这 样，在UPS的配比上发电机功率至少要比不间断电源大1. 5-3倍。随着国际燃料价格的提 高，加大发电机的功率无疑也就加大了后期的使用及维护成本。并且普通型不间断电源与 发电机之间并无任何通讯。5、使用性与安装方面的问题。不间断电源的并联冗余或并联扩容方案在中大功率 UPS应用中已被广泛采用。然而，一般应用在车船的不间断电源都是小功率的，普通小功率 不间断电源又无法并联。这样，其可靠性、扩容性就受到了制约。车船上的空间比较有限。而普通型不间断电源一般体积较大、重量较重。外型一般有两种塔式或机架式。但无论那 一种都需落地或摆放在台面上，占一定的安装位置。
发明内容本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种安装简便、使用 方便安全的车载交流不间断电源，以满足空间有限的移动应急车船的用电需求，同时有效 利用车船本身电力资源。本实用新型解决技术问题采用如下技术方案本实用新型车载交流不间断电源的结构特点是设置市电输入端一路依次经功率因数校正控制器和转换控制器为逆变器提供直 流电源，，并在正弦规律变化的脉宽调制波的控制下，在逆变输出端输出平滑的220V正弦 波交流电源；另一路经工作电源产生电路的整流调制产生不同电压等级的直流工作电源；接入由汽车发电机提供的或由自带硅发电机产生的12V直流电，所述12V直流电 一路接入工作电源产生电路用于产生不同电压等级直流工作电源；另一路经升压器，并在 转换控制器的控制下经转换电路的转换，为所述逆变器提供用于逆变的直流电源。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在本实用新型利用车船本身的动力、节约了资源、优化了机构、简化了电路，避免了 传统UPS中因使用蓄电池而带来的无法解决的沉重、占用空间和后备时间有限的不足。
具体实施方式
图1为车载交流不间断电源原理图。图中标号1市电输入端，2汽车发电机，3逆变器，4逆变输出端，5功率因数校正 控制器，6工作电源产生电路，7转换电路，8转换控制器，9升压器，10硅发电机。参见图1，本实施例中设置市电输入端1 一路依次经功率因数校正控制器5和转 换控制器8为逆变器3提供直流电源，在正弦规律变化的脉宽调制波的控制下，经逆变器3 的逆变、再经微型滤波器滤除高频开关脉动电压和干扰信号，在逆变输出端4输出平滑的 220V正弦波交流电源；另一路经工作电源产生电路6的整流调制，分别产生士5和士 12的 不同电压等级的直流工作电源；本实施例中，接入由汽车发电机2提供的或由自带硅发电机10产生的12V直流 电，12V直流电一路接入工作电源产生电路6，用于分别产生士5和士 12的不同电压等级直 流工作电源；另一路经升压器9，并在转换控制器8的控制下经转换电路7的转换，为逆变 器3提供用于逆变的直流电源。 市电正常供电时，一路在功率因数校正控制器5的控制下，经过转换控制单元8控 制士360直流电给逆变器3，经逆变滤波后在逆变输出端4输出的平滑的正弦220V交流电 源；另一路经工作电源产生电路6的整流调制，产生士5，士 12等各种直流工作电源，作为 DSP、集成块、风扇等的工作电源。当市电输入端1异常时，由汽车发电机2提供12V直流电，或自带的硅发电机10 产生12V直流电替代市电电源。本实用新型彻底脱离了蓄电池作为后备电源，利用汽车发电机作为车载交流不间断电源的后备动力，在市电存在，即在电网电压工作正常时，市电通过功率因数校正控制器 PFC，产生高压直流电给逆变器经逆变产生220正弦交流电，供其他设备使用。当突发停电 时，由本车船自身发动机带动发电机输出的直流电经升压器和转换器送逆变器逆变为220V 交流电，维持设备正常的工作；其中，如果原车发电机输出能量不够，可以加装硅发电机作 为补偿，同时，车船自身发电机、硅发电机可以直接输出12V直流，提供给需要直流供电的 设备。
权利要求一种车载交流不间断电源，其特征是设置市电输入端(1)一路依次经功率因数校正控制器(5)和转换控制器(8)为逆变器(3)提供直流电源，在逆变输出端(4)输出平滑的220V正弦波交流电源；另一路经工作电源产生电路(6)的整流调制产生不同电压等级的直流工作电源；接入由汽车发电机提供的或由自带硅发电机产生的12V直流电，所述12V直流电一路接入工作电源产生电路(6)用于产生不同电压等级直流工作电源；另一路经升压器(9)，并在转换控制器(8)的控制下经转换电路(7)的转换，为所述逆变器(3)提供用于逆变的直流电源。
专利摘要本实用新型公开了一种车载交流不间断电源，其特征是设置市电输入端一路依次经功率因数校正控制器和转换控制器为逆变器提供直流电源，在逆变输出端输出平滑的220V正弦波交流电源；另一路经工作电源产生电路的整流调制产生不同电压等级的直流工作电源；接入由汽车发电机提供或由自带的硅发电机产生的12V直流电，12V直流电一路接入工作电源产生电路，用于产生不同电压等级直流工作电源；另一路经升压器，并在转换控制器的控制下经转换电路的转换，为逆变器提供用于逆变的直流电源。本实用新型可满足空间有限的移动应急车船的用电需求，有效利用车船本身电力资源。
文档编号H02J9/04GK201690266SQ20102020488
公开日2010年12月29日 申请日期2010年5月24日 优先权日2010年5月24日
发明者李秀强, 林雪松 申请人:安徽省友联电力电子工程有限公司