УСТРОЙСТВО БЕСПЕРЕБОЙНОГО ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ Российский патент 2023 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к области силовой электроники, в частности к устройствам и трактам вторичного электропитания, и может быть использовано для бесперебойного электропитания вторичным напряжением от двух объектовых сетей с поддержкой от аккумуляторной батареи.

Задача поддержания электропитания наиболее ответственных потребителей - при кратковременном понижении основной и резервной сети объекта, либо при аварийном отключении, является важнейшей составляющей обеспечения безаварийной работы высокотехнических комплексов и комплексов специального назначения с обязательным штатным завершением рабочего цикла даже в условиях аварийного отключения энергоснабжения.

В известном техническом решении [патент РФ №2754919 «Тракт вторичного электропитания с резервированием». Опубл. 08.09.2021. Заявитель: АО «Концерн «Океанприбор»] для потребителей большой мощности, предложено реализовать электропитание с переключением основной и резервной сети постоянного тока от аккумуляторных батарей с поддержкой высокого напряжения 175-320 В на время переключения от емкостного накопителя. Такая поддержка рассчитана на весьма короткий временной интервал (0,1-0,5 сек), не рассчитанный на штатный режим завершения рабочего цикла при аварийном отключении основной и резервных сетей электропитания.

Предложенное техническое решение [патент РФ №2754919] может быть использовано только для объектов с электропитанием от специализированной сети постоянного тока, имеет ограниченное применение для цифровых комплексов, где требование поддержания электропитания при аварийном отключении основной и резервной сети на время штатного завершения рабочего цикла является необходимым условием сохранения информации и безаварийного завершения технических процессов.

Выделенный недостаток устранен в техническом решении, описанном в патенте РФ №2403664 [РФ №2403664 «Многоканальный агрегат бесперебойного питания потребителей переменного и постоянного тока» 2013 г., заявитель: ЗАО «ИРИС»], где напряжение выпрямленной сети по основной и резервной линии энергоснабжения поддержано через разделительный диод высоким напряжением от автономной аккумуляторной батареи. Последующее преобразование высокого напряжения электропитания в низкое напряжение вторичного электропитания (28,5 В) для наиболее ответственных преобразователей обеспечивается ключевыми стабилизированными конверторами (КСК) с управлением от собственных контроллеров. Применение автономной аккумуляторной батареи решает задачу энергетической поддержки электропитания особо ответственных потребителей при аварийном отключении основной и резервной сети на время, достаточное для штатного завершения рабочего цикла.

На практике применение основной и резервной сети переменного тока требует обязательной гальванической развязки, что обеспечивается применением громоздких силовых трансформаторно-выпрямительных устройств [патент РФ №2503114 «Устройство бесперебойного автоматического включения резерва, 2013, заявитель: «Головное особое конструкторское бюро»]. Кроме того, в известном техническом решении [РФ №2403664] отсутствует резервирование ключевых стабилизированных конверторов (далее конвертор), что понижает надежность устройства электропитания особо ответственных потребителей.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство вторичного электропитания, описанное в патенте РФ №2583002 [патент РФ №2583002, «Устройство вторичного электропитания с резервированием», опубл. 27.04.2016, заявитель: ОАО «РАТЭП»]. В устройстве-прототипе, в отличие от ранее рассматриваемого аналога для электропитания особо ответственных потребителей, формируется централизованная шина вторичного напряжения от двух каналов преобразования с электропитанием от основной и резервной электросети, в каждом из которых используется автоматический отключатель, контактор и преобразователь переменного высокого напряжения во вторичное низкое напряжение.

Преобразователь, предложенный в известном устройстве [РФ №2583002] может быть реализован на выпрямительном устройстве и конверторе, выходы которого подключены к централизованной шине вторичного электропитания через разделительные диоды. Дополнительно в составе устройства прототипа реализованы два источника сервисного электропитания для электропитания через стабилизатор напряжения схемы контроля от основной и резервной сети. При практическом использовании подключение к основной и резервной электросети обеспечивается от щита электропитания изделия, что позволяет исключить громоздкие автоматы из структуры устройства вторичного электропитания.

При этом устройство-прототип выгодно отличается от технических аналогов малыми габаритами, обусловленными использованием высокочастотных конверторов с гальванической развязкой, и позволяет повысить надежность формирования низковольтного вторичного напряжения за счет параллельного включения выходов конверторов к централизованной шине вторичного электропитания.

Структурная схема устройства прототипа, приведенная на фиг. 1, содержит коммутатор 1, выпрямители 2 и 3, конверторы 4 и 5, разделительные диоды 6 и 7, источники 8 и 9 сервисного электропитания (ИСЭП), стабилизатор напряжения (СН) 11, схему контроля 12 и нагрузку 10.

Централизованная шина нагрузки 10 соединяет параллельно выходы конверторов 4 и 5 через разделительные диоды, чем обеспечивается гарантированное формирование низковольтного выходного напряжения E_H ≈ 28 В. При этом электропитание конверторов 4 и 5 реализуется через выпрямительные устройства 2 и 3, соответственно, от первой и второй линии электропитания переменного тока. Сервисное электропитание конверторов 4 и 5 может обеспечиваться как от собственных преобразователей напряжения, так и от источников сервисного электропитания. Для этого в устройстве-прототипе используется стабилизатор напряжения 11, выход которого соединен со входом электропитания схемы контроля, реализующую контроль и индикацию режимов работы.

Конвертор по основной шине электропитания в устройстве-прототипе настраивается на несколько повышенное напряжение (на 0,5…1,0 В), чем обеспечивается основное потребление от выделенной линии. В большинстве практических случаев в номинальном режиме работы предпочтительна равномерная загрузка конверторов с одинаковым потреблением от первой и второй линии электропитания. Такой режим работы требует выравнивания выходного тока конверторов, что не реализуется в прототипе и, соответственно, приводит к понижению надежности его работы.

Другим недостатком устройства-прототипа являются значительные пусковые токи включения напряжения по линии электропитания, обусловленные большой входной емкостью конверторов, что также понижает надежность работы.

Основным недостатком устройства-прототипа является отсутствие аккумуляторной поддержки напряжения в шине нагрузки при аварийном отключении первой и второй линии электропитания, либо понижении напряжения электропитания переменного тока по двум линиям на длительный временной интервал (на единицы и десятки секунд). Как следствие, исключается возможность его использования для электропитания особо ответственных потребителей.

Задачей изобретения является обеспечение бесперебойного электропитания нагрузки при отключении внешних источников.

Техническим результатом от использования настоящего изобретения является повышение надежности устройства бесперебойного вторичного электропитания при расширении возможности применения.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве бесперебойного вторичного электропитания, содержащем коммутатор, первый и второй выпрямители, первый и второй конверторы, первый и второй разделительные диоды, первый и второй источники сервисного электропитания, входы которых подключены, соответственно, к первой и второй линии электропитания переменного тока, а также схему контроля и шину нагрузки, посредством того, что в его состав введены новые признаки, а именно: первый и второй узлы плавного включения, первый и второй датчики тока, дополнительный источник сервисного электропитания, аккумуляторная батарея, обеспечивающая линию электропитания постоянного тока, зарядное устройство, дополнительный контроллер и шина передачи данных, а схема контроля выполнена на первом и втором контроллерах, первые входы которых соединены, соответственно, с выходами первого и второго источников сервисного электропитания, вторые входы - с выходами контроля первого и второго узлов плавного включения, третьи входы - с выходами первого и второго датчиков тока, а выходы - с входами управления первого и второго конверторов, входы которых, соответственно, подключены через последовательно включенные первые и вторые узлы плавного включения и выпрямители к первой и второй линиям электропитания переменного тока, а выходы - через первый и второй датчики тока к шине нагрузки, причем цифровые входы управления первого и второго контроллеров соединены через шину передачи данных с цифровым входом дополнительного контроллера, первый выход которого соединен с входом управления зарядного устройства, второй выход - с входом управления коммутатора, первый вход - с выходом контроля аккумуляторной батареи, а второй вход - с выходом дополнительного источника сервисного электропитания, вход которого подключен к выходу аккумуляторной батареи, соединенному также через коммутатор и первый разделительный диод с шиной нагрузки, в свою очередь соединенной через второй разделительный диод с входом зарядного устройства, выход которого соединен с входом заряда аккумуляторной батареи.

В предлагаемом устройстве бесперебойного вторичного электропитания (УБЭП) реализация заявленного технического результата обеспечивается совокупностью вновь вводимых блоков и связей. Повышение надежности достигается за счет ограничения пусковых токов, требуемого запаса по мощности конверторов по основной и резервной линии электропитания при их параллельной работе в номинальном режиме с выравниванием выходного тока, а также подключением линии постоянного тока от аккумуляторной батареи через разделительный диод непосредственно на шину нагрузки при аварийном уменьшении выходного напряжения первого и второго конвертора. Последнее обстоятельство соответствует требованиям электропитания особо ответственных потребителей, что расширяет возможности применения предлагаемого технического решения.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-4, где приведены структурные схемы устройства-прототипа (фиг. 1) и заявленного устройства (фиг. 2), а также временные диаграммы сигналов, поясняющие его работу (фиг. 3 и фиг. 4).

Структурная схема предлагаемого устройства (фиг. 2) содержит коммутатор 1, выпрямители 2 и 3, конверторы 4 и 5, устройства 12, 13 плавного включения (УПВ), разделительные диоды 6 и 7, контроллеры 19, 20, 21, нагрузку 10, датчики 14 и 15 тока (ДТ), источники сервисного электропитания 8, 9 и 16, аккумуляторную батарею (АБ) 17, зарядное устройство 18.

Для пояснения принципа действия заявленного технического решения на фиг. 3 приведены: диаграммы напряжений Е1 и Е2, формируемых устройствами плавного включения (УПВ) 12 и 13 при подаче напряжения на выпрямители 2 и 3, подключенные к первой и второй линии электропитания переменного тока; диаграмма напряжения на нагрузке U_H; команды V₁, V₂, формируемые контроллерами 12 и 13 для включения ключевых стабилизированных конверторов (КСК) 4 и 5; выходной ток I₁ и I₂ конверторов 4 и 5 в различных временных интервалах работы; выходное напряжение U_A аккумуляторной батареи до (пунктирная линия) и после (сплошная линия) включения коммутатора 1; ток заряда I₃ аккумуляторной батареи от зарядного устройства (ЗУ) 18 во время действия команды V₄ от контроллера 3; команда включения коммутатора V₃; выходной ток I_АБ от аккумуляторной батареи 17 для гарантированной поддержки выходного напряжения V_H после отключения первой и второй линии электропитания переменного тока на длительность, достаточную для завершения безаварийного отключения особо ответственной аппаратуры, либо поддержки ее работоспособности на время кратковременного отключения первой и второй линии электропитания.

Реализация мер для выравнивания выходного тока конверторов 4 и 5 при их одновременной работе поясняется диаграммами цифровых сигналов на фиг. 4: S₁ и S₂ - коды выходных сигналов датчиков тока 14 и 15, формируемые контроллерами 19 и 20 для передачи по шине данных к контроллеру 21; S - среднее значение кодов S1 и S2 формируемое в контроллере 21 для вычисления разностных сигналов, передаваемых в виде кода ΔS₁ и ΔS₂ к контроллерам 19 и 20, где корректируются опорные напряжения управления конверторов 4 и 5, чем достигается регулировка их выходных напряжений для выравнивания выходных токов при сохранении стабилизации результирующего напряжении на нагрузке.

Все структурные блоки, входящие в состав заявляемого устройства бесперебойного вторичного электропитания выполняются по известным правилам, а их совокупное использование приводит к достижению заявленного эффекта.

Для номинального выходного напряжения на шине нагрузки 28,0…28,5 В при максимальной выходной мощности 1 кВт для реализации основных узлов устройства бесперебойного вторичного электропитания могут быть предложены следующие известные технические решения.

Контактор 1 может быть выполнен на основе сильноточного полевого транзистора, например, типа IRFS4227PBF с драйвером IRSZ0124S, либо на реле типа РНЕ22.

Выпрямители 2 и 3 выполняются по трехфазной мостовой схеме на высоковольтных диодах (до 1000 В) с номинальным током более 10А.

Устройства плавного включения 12 и 13 предназначены для ограничения тока включения при заряде входной емкости конверторов 4 и 5, могут быть выполнены по схеме, предложенной в известном техническом решении [патент РФ №2752252 «Управляемое пусковое устройство». Приоритет 02.09.20, заявитель: АО «НИИ «Бриз»], обеспечивающей пониженный ток включения с сильноточной коммутацией при завершении заряда емкостного фильтра конвертора.

Конверторы 4 и 5 целесообразно выполнить по мостовой схеме высокочастотных ключевых стабилизированных конверторов с фазо-импульсной модуляцией, по известному решению [патент РФ №2586567. «Ключевой преобразователь напряжения». Приоритет 89.02.2015. Заявитель: АО «НИИ «Бриз»], позволяющему минимизировать потери на переключения и обеспечить высокий КПД преобразования 93-95%.

Источники сервисного электропитания 8 и 9 должны обеспечивать преобразование трехфазного напряжения 3ф. 50 Гц, 380 В в требуемую номенклатуру сервисных напряжений с малой мощностью (до 20 Вт) для электропитания контроллеров 19 и 20, а также выделения сигналов для контроля уровня и наличия фаз первичного напряжения на линиях переменного тока. Основой такого ИСЭП может являться известный высокочастотный преобразователь [патент РФ №2267218. Трансформатор постоянного тока. Приоритет 12.08.2004], рассчитанный на высокое напряжение питания от сервисного выпрямителя трехфазного напряжения с контролем уровня и наличия фазного напряжения.

Источник сервисного электропитания 16 может быть реализован аналогичным образом [РФ №2267218] при переходе к схеме низковольтного преобразователя напряжения с электропитанием от аккумуляторной батареи.

Разделительные диоды 6 и 7 обеспечивают разделение низковольтных сильноточных цепей и могут быть выполнены на диодах Шоттки с малым остаточным напряжением и требуемым током (диод 6 - ток 50 A, диод 7 - ток 10 А).

Контроллеры 19, 20 предназначены для обработки контрольных сигналов от источников сервисного электропитания 8 и 9 и датчиков тока 14 и 15, формирования команд управления конверторов 4 и 5, передачи цифровых сигналов по интерфейсу RS485 об уровне выходного тока к контроллеру 21, приема цифровых сигналов рассогласования и корректировке уровня опорных напряжений для модуляции конверторов 4 и 5.

В свою очередь, контроллер 10 обеспечивает прием цифровых сигналов об уровне выходных токов и формирует цифровые сигналы рассогласования, а также обрабатывает контрольные сигналы от ИСЭП 16 и от аккумуляторной батареи 17 для оценки режимов и управления работой зарядного устройства.

Требуемые функции контроллеров 19, 20, 21 могут быть выполнены при реализации на основе микросхемы 1986ВЕ1Т с необходимой периферией.

В качестве основных элементов аккумуляторной батарей используются литий-ионные аккумуляторные элементы с суммарным выходным напряжением в номинальном режиме 28,5 В требуемой емкости, достаточной для гарантированного электропитания особо ответственной аппаратуры на время безаварийного отключения. Дополнительно в состав АБ могут входить узлы контроля уровня заряда, температуры и разделение цепей заряда и разряда.

Зарядное устройство 18 должно быть рассчитано на требуемый ток заряда (как правило, значительно меньший номинального тока нагрузки) и может быть выполнено по простейшей схеме обратноходового преобразователя в режиме стабилизации выходного тока с входом управления включением.

Приведенное описание блоков из состава заявленного устройства гарантированного вторичного электропитания подтверждает возможность практической реализации предлагаемого технического решения.

Заявленное устройство работает следующим образом.

Напряжение электропитания от первой и второй линии переменного тока поступает на входы ИСЭП 8 и 9 и на входы выпрямителей 2 и 3. При этом передается сервисное электропитание и контрольные сигналы от ИСЭП 8 и 9 к контроллерам 19 и 20. Одновременно постоянные напряжения E₁ и Е₂ поступают на входы УПВ 12 и 13, которые обеспечивают заряд входных емкостных фильтров конверторов 4 и 5. При завершении заряда УПВ 12 и 13 переходят в режим прямой коммутации выходного напряжения выпрямителей на входы электропитания конверторов 4 и 5, что подтверждается контрольным сигналом от УПВ 12 и 13, соответственно к контроллерам 19 и 20. В условиях подтверждения наличия и номинального уровня фазных напряжений контроллеры 19 и 20 формируют команды V₁ и V₂ для включения конверторов 4 и 5, на выходах которых формируется стабилизированное напряжение U_H, поступающее на шину нагрузки.

Наличие собственных выпрямительных устройств на выходе конверторов 4 и 5 не препятствует их раздельной работе. Так, например, при упреждающем включении напряжения Е) по первой линии электропитания (фиг. 3) выходное напряжение Uh формирует конвертор 4, обеспечивая заряд емкости по шине нагрузки в режиме ограничения выходного тока I_l≤I_M (где 1 м - предельно допустимый ток), стабилизация которого достигается в контроллере 19 за счет пороговой обратной связи (ОС) по выходному току (сигнал ОС по выходу датчика тока 14) аналогично известному техническому решению [РФ №2739398. Стабилизированный ключевой преобразователь напряжения. Приоритет 25.05.2015. Заявитель АО «Концерн «Океанприбор»]. При завершении режима ограничения выходного тока конвертор 4 переходит в режим стабилизации выходного напряжения на уровне, определяемым опорным напряжением, формируемым контроллером 19. При завершении пускового режима конвертор 4 полностью замыкает ток нагрузки до включения конвертора 5 по второй линии электропитания. С этого момента ток нагрузки распределяется равномерно между конверторами 4 и 5. Выделенный результат достигается за счет формирования контроллером 21 корректирующих цифровых сигналов для регулировки опорных напряжений, формируемых контроллерами 19 и 20.

Регулировка происходит следующим образом. Как иллюстрируется на фиг. 4 на примере разбаланса выходных токов конверторов 4 и 5: контроллеры 19 и 20 формируют цифровые сигналы S₁ и S₂, пропорциональные выходным сигналам датчиков тока 14 и 15; на основе полученных данных контроллер 21 формирует среднее значение S=(S₁+S₂)/2 и цифровые сигналы разбаланса токов ΔS₁=S-S₁ и ΔS₂=S-S₂; по результату преобразования сигналов разбаланса ΔS₁ и ΔS₂ контроллеры 19 и 20 корректируют опорные напряжения U₀₁=U₀+ΔU₁ (ΔU₁≈ΔS₁) и U₀₂=U₀+ΔU₂ (ΔU₂≈ΔS₂), где U₀ - исходное опорное напряжение, формируемое в контроллерах. Следует отметить, что для выравнивания выходных токов конверторов 19 и 20, разброс которых может быть обусловлен некоторой неидентичностью параметров, требуется весьма малая корректировка опорных напряжений, практически не сказывающаяся на нестабильности выходного напряжения U_H.

К моменту включения конверторов 4 и 5 должен быть включен источник сервисного электропитания 16, обеспечивающий функционирование контроллера 21, который обобщает контрольную информацию от контроллеров 19 и 20, а также контролирует параметры аккумуляторной батареи 17 и управляет зарядным устройством и коммутатором 1.

При электропитании от первой и второй линии переменного тока, контроллер 21 через контроллеры 19 и 20 обеспечивает выравнивание выходных токов конверторов 4 и 5, а также при необходимости обеспечивает дозаряд аккумуляторной батареи.

При уменьшении заряда АБ 17, согласно контрольной информации, поступающей на первый вход контроллера 21, на его первом выходе формируется команда V₃, обеспечивающая включение зарядного устройства 18.

В результате ЗУ 18, подключенное через разделительный диод 7 к шине нагрузки, обеспечивает зарядный ток I3 для восполнения заряда АБ 17. Уровень зарядного тока I3, как правило, выбирается значительно ниже максимального тока нагрузки I_M (I₃≤0,1I) и подключение ЗУ 18 к шине нагрузки слабо влияет на общую загрузку конверторов 4 и 5. При восполнении необходимого заряда контроллер 10 отключает работу зарядного устройства (низкий уровень команд V₃).

В процессе работы устройства бесперебойного вторичного электропитания могут происходить кратковременные понижения и отключения напряжения по одной из линий электропитания переменного тока. При этом имеет место понижение напряжений Е₁ либо Е₂ ниже минимального допустимого уровня E_min (фиг. 3), что приводит к отключению соответствующего конвертора 4 либо 5 с передачей соответствующей контрольной информации от контроллеров 19, 20 к контроллеру 21. Задачу формирования выходного напряжения в этом случае решает контроллер от действующей линии электропитания.

При аварийном отключении энергоснабжения по первой и второй линии электропитания в контроллер 21 передается упреждающая информация через котроллеры 19, 20 от еще действующих конверторов 4, 5. В результате контроллер 21 формирует команду V₄ на включение коммутатора 1, обеспечивающего подключение выхода АБ через разделительный диод 6 к шине нагрузки. Далее выходное напряжение U_H обеспечивается непосредственно от аккумуляторной батареи. Выбирая напряжение аккумуляторной батареи U_A-U_P+U_Д (U_Д - остаточное напряжение открытого разделительного диода), такое подключение АБ17 можно осуществить без скачков напряжения и тока. При необходимости регулировки выходного напряжения от АБ 17 к шине нагрузки коммутатор 1 может быть выполнен по схеме однотактного стабилизатора напряжения с ограничением выходного тока согласно известному техническому решению [РФ №2739398].

Далее электропитание особо ответственного потребителя осуществляется от аккумуляторной батареи с энергоемкостью, достаточной для безаварийного завершения работы. В случае восстановления электропитания по первой либо по второй линии переменного тока, соответствующая информация поступает в контроллер 21 для перехода в штатный режим работы.

При этом выходное напряжение U_H формируется одним из конверторов 4 и 5 (либо от двух конверторов при совместной работе при наличии первой и второй линии электропитания переменного тока). Контроллер 21 отключает контактор 1 и при необходимости включает ЗУ 18 для дозаряда АБ 17.

Принцип действия заявленного устройства предполагает возможность длительной работы в номинальном режиме с потреблением одновременно от первой и второй линии электропитания переменного тока. При этом в результате использования новой совокупности блоков и связей реализуется равномерное распределение тока нагрузки от первого и второго конвертора без дополнительных потерь энергии на разделительных диодах, что выгодно отличает предлагаемое техническое решение от устройства-прототипа при сохранении преимущества необходимого резервирования в случае выхода из строя одного из конверторов. Указанное преимущество позволяет повысить надежность заявленного устройства по сравнению с устройством-прототипом при повышении энергетической эффективности. Так, если в известном устройстве бесперебойного электропитания с выходной мощностью до 1 кВт и выходном напряжении 28 В в номинальном режиме КПД не превышает 87% при мощности тепловыделения в одном из конверторов до 130 Вт, то при использовании предлагаемого технического решения достигается повышение КПД до 90% при равномерном распределении мощности тепловыделения не более чем по 50 Вт на конвертор.

К принципиальным преимуществам заявленного устройства относится возможность аккумуляторной поддержки на уровне низковольтного напряжения в шине нагрузки, что обеспечивает бесперебойное электропитание особо ответственных потребителей на время, достаточное для безаварийного завершения рабочего цикла при отключении первой и второй линии электропитания переменного тока. При этом непосредственная поддержка напряжения в шине нагрузки от аккумуляторной батареи не связана с дополнительными потерями энергии и не требует использования высоковольтных конверторов, что выгодно отличает предлагаемое техническое решение от известных аналогов устройств гарантированного электропитания с аккумуляторной поддержкой высоковольтной шины электропитания.

Повышение надежности работы в сочетании с понижением тепловыделения в наиболее энергоемких узлах при высокоэффективной аккумуляторной поддержке позволило обеспечить внедрение заявленного устройства бесперебойного электропитания в составе гидроакустических комплексов для безаварийной работы наиболее ответственной аппаратуры.

В настоящее время на предприятии изготовлены экспериментальные образцы модулей на основе предлагаемого технического решения, результаты испытаний которых подтвердили преимущества заявленного устройства для использования в опытных образцах системы электропитания ГАК новой разработки.

Изобретение относится к области силовой электроники и может быть использовано для гарантированного электропитания особо ответственной аппаратуры вторичным напряжением от двух объектовых сетей переменного тока с поддержкой от аккумуляторной батареи. Предложно устройство гарантированного вторичного электропитания с параллельной поддержкой вторичного напряжения от первой и второй линии электропитания переменного тока и подключением аккумуляторной батареи к шине нагрузки при аварийном отключении объектовой сети, содержащее выпрямители (2) и (3) напряжения переменного тока от первой и второй линии, электропитание устройства плавного включения (12) и (13), ключевые стабилизированные конверторы (4) и (5), включенные параллельно через датчики тока (14) и (15) к шине нагрузки, источники сервисного электропитания (8) и (9), контроллеры (19) и (20), а также аккумуляторную батарею (17) для поддержки линии электропитания постоянного тока, зарядное устройство (18), коммутатор (1), разделительные диоды (6) и (7), источник сервисного электропитания (16) и контроллер (21), обеспечивающий сбор контрольной информации от контроллеров (19) и (20), по шине передачи данных и управление коррекцией опорных напряжений конверторов (4) и (5) для выравнивания выходных токов при одновременном электропитании от первой и второй линии переменного тока, а в случае аварийного отключения сети объекта реализует переход на электропитание от линии постоянного тока. Применение выравнивания выходного тока конверторов (4) и (5) в основном режиме работы с одновременным потреблением от первой и второй линии переменного тока и переключение на линию электропитания постоянного тока в случае аварийного отключения сети объекта позволяет обеспечить повышение надежности и расширить возможности применения предложенного устройства бесперебойного вторичного электропитания для обеспечения безаварийного функционирования особо ответственной аппаратуры. 4 ил.

Устройство бесперебойного вторичного электропитания, содержащее коммутатор, первый и второй выпрямители, первый и второй конверторы, первый и второй разделительные диоды, первый и второй источники сервисного электропитания, входы которых подключены, соответственно, к первой и второй линиям электропитания переменного тока, а также схему контроля и шину нагрузки, отличающееся тем, что в его состав введены первый и второй узлы плавного включения, первый и второй датчики тока, дополнительный источник сервисного электропитания, аккумуляторная батарея, обеспечивающая линию электропитания постоянного тока, зарядное устройство, дополнительный контроллер и шина передачи данных, а схема контроля выполнена на первом и втором контроллерах, первые входы которых соединены, соответственно, с выходами первого и второго источников сервисного электропитания, вторые входы - с выходами контроля первого и второго узлов плавного включения, третьи входы - с выходами первого и второго датчиков тока, а выходы - с входами управления первого и второго конверторов, входы которых, соответственно, подключены через последовательно включенные первые и вторые узлы плавного включения и выпрямители к первой и второй линиям электропитания переменного тока, а выходы - через первый и второй датчики тока к шине нагрузки, причем цифровые входы управления первого и второго контроллеров соединены через шину передачи данных с цифровым входом дополнительного контроллера, первый выход которого соединен с входом управления зарядного устройства, второй выход - с входом управления коммутатора, первый вход - с выходом контроля аккумуляторной батареи, а второй вход - с выходом дополнительного источника сервисного электропитания, вход которого подключен к выходу аккумуляторной батареи, соединенному также через коммутатор и первый разделительный диод с шиной нагрузки, в свою очередь соединенной через второй разделительный диод с входом зарядного устройства, выход которого соединен с входом заряда аккумуляторной батареи.