用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统论文和设计-梁媛媛

全文摘要

本实用新型提供了一种用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，其通过供电控制支路、远程关机使能支路、关机触发支路、低温保护控制支路和低温保护使能支路的电路结构设计，能够有效控制不间断电源在环境温度低于预设保护温度的情况下被主控制器触发控制执行远程关机，并带动主控制器关机，并且还能够控制不间断电源在市电电源断电达到预设断电时长、或者不间断电源在市电电源断电状态下电量小于预设电量限值的情况下执行远程关机，减少了不间断电源即主控制器在过低温度环境下长时间运行、不间断电源因其内置电池深度放电而造成损伤的风险，实现了对风电机组中不间断电源及主控制器运行提供低温保护控制和过度放电保护控制。

主设计要求

1.用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，包括并联在市电电源的第一电源端和第二电源端之间的市电供电支路，用于为不间断电源（UPS）供电；所述不间断电源（UPS）的供电输出的高压端和低压端连接至风电机组的主控制器，用于为主控制器电源供电；其特征在于：还包括并联在市电电源的第一电源端和第二电源端之间的供电控制支路，所述供电控制支路包括串联的多触点电磁开关装置（K1）的电磁控制部、多触点电磁开关装置（K1）的第一开关部和第二多触点电磁开关装置（K5）的第一开关部，且多触点电磁开关装置（K1）的第二开关部串联在所述市电供电支路中；多触点电磁开关装置（K1）的第一开关部和第二开关部均在多触点电磁开关装置（K1）的电磁控制部得电后闭合导通；还包括连接在主控制器的远程关机使能信号输出端与不间断电源（UPS）供电输出的低压端之间的远程关机使能支路，所述远程关机使能支路上连接有第一电磁开关装置（K4）的电磁控制部；所述主控制器的远程关机使能信号输出端在主控制器关机或启动过程中输出低电平，在主控制器启动成功后输出高电平；还包括连接在不间断电源（UPS）供电输出的高压端与不间断电源（UPS）的关机控制端之间的关机触发支路，所述关机触发支路包括串联的第一电磁开关装置（K4）的开关部和多触点电磁开关装置（K1）的第三开关部；第一电磁开关装置（K4）的电磁控制部得电后，其开关部由常闭合状态切换为断开；多触点电磁开关装置（K1）的电磁控制部得电后，其第三开关部由常闭合状态切换为断开；所述不间断电源（UPS）的关机控制端得电时，不间断电源（UPS）开始执行关机操作；所述不间断电源（UPS）向主控制器供电的供电线路上还串联有第二电磁开关装置（K6）的开关部；所述不间断电源（UPS）供电输出的高压端和低压端之间还并联有低温保护控制支路，所述低温保护控制支路包括串联的第二电磁开关装置（K6）的电磁控制部和第二多触点电磁开关装置（K5）的第二开关部；第二电磁开关装置（K6）的电磁控制部得电后，其开关部闭合导通；还包括连接在主控制器的低温保护使能信号输出端与不间断电源（UPS）供电输出的低压端之间的低温保护使能支路，所述低温保护使能支路上连接有第二多触点电磁开关装置（K5）的电磁控制部；所述主控制器的低温保护使能信号输出端在环境温度低于预设保护温度时输出高电平，否则输出低电平；所述第二多触点电磁开关装置（K5）的电磁控制部得电后，其第一开关部和第二开关闭均由常闭合状态切换为断开；所述预设保护温度低于不间断电源的低温启动温度。

设计方案

1.用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，包括并联在市电电源的第一电源端和第二电源端之间的市电供电支路，用于为不间断电源（UPS）供电；所述不间断电源（UPS）的供电输出的高压端和低压端连接至风电机组的主控制器，用于为主控制器电源供电；其特征在于：

还包括并联在市电电源的第一电源端和第二电源端之间的供电控制支路，所述供电控制支路包括串联的多触点电磁开关装置（K1）的电磁控制部、多触点电磁开关装置（K1）的第一开关部和第二多触点电磁开关装置（K5）的第一开关部，且多触点电磁开关装置（K1）的第二开关部串联在所述市电供电支路中；多触点电磁开关装置（K1）的第一开关部和第二开关部均在多触点电磁开关装置（K1）的电磁控制部得电后闭合导通；

还包括连接在主控制器的远程关机使能信号输出端与不间断电源（UPS）供电输出的低压端之间的远程关机使能支路，所述远程关机使能支路上连接有第一电磁开关装置（K4）的电磁控制部；所述主控制器的远程关机使能信号输出端在主控制器关机或启动过程中输出低电平，在主控制器启动成功后输出高电平；

还包括连接在不间断电源（UPS）供电输出的高压端与不间断电源（UPS）的关机控制端之间的关机触发支路，所述关机触发支路包括串联的第一电磁开关装置（K4）的开关部和多触点电磁开关装置（K1）的第三开关部；第一电磁开关装置（K4）的电磁控制部得电后，其开关部由常闭合状态切换为断开；多触点电磁开关装置（K1）的电磁控制部得电后，其第三开关部由常闭合状态切换为断开；所述不间断电源（UPS）的关机控制端得电时，不间断电源（UPS）开始执行关机操作；

所述不间断电源（UPS）向主控制器供电的供电线路上还串联有第二电磁开关装置（K6）的开关部；

所述不间断电源（UPS）供电输出的高压端和低压端之间还并联有低温保护控制支路，所述低温保护控制支路包括串联的第二电磁开关装置（K6）的电磁控制部和第二多触点电磁开关装置（K5）的第二开关部；第二电磁开关装置（K6）的电磁控制部得电后，其开关部闭合导通；

还包括连接在主控制器的低温保护使能信号输出端与不间断电源（UPS）供电输出的低压端之间的低温保护使能支路，所述低温保护使能支路上连接有第二多触点电磁开关装置（K5）的电磁控制部；所述主控制器的低温保护使能信号输出端在环境温度低于预设保护温度时输出高电平，否则输出低电平；所述第二多触点电磁开关装置（K5）的电磁控制部得电后，其第一开关部和第二开关闭均由常闭合状态切换为断开；

所述预设保护温度低于不间断电源的低温启动温度。

2.根据权利要求1所述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，其特征在于，所述主控制器通过低温保护传感器采集获取环境温度，以控制其低温保护使能信号输出端在环境温度低于预设保护温度时输出高电平。

3.根据权利要求1所述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，其特征在于，所述预设保护温度为-30℃~-20℃。

4.根据权利要求1所述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，其特征在于，所述主控制器的远程关机使能信号输出端还在市电电源断电达到预设断电时长、或不间断电源（UPS）在市电电源断电状态下电量小于预设电量限值时输出低电平。

5.根据权利要求4所述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，其特征在于，所述预设断电时长为2小时。

6.根据权利要求4所述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，其特征在于，所述预设电量限值为不间断电源（UPS）额定电量的10%~20%。

7.根据权利要求1所述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，其特征在于，还包括并联在市电电源的第一电源端和第二电源端之间的温控支路和启动触发支路；

所述温控支路包括串联的温控开关（B1）、单刀双掷电磁开关装置（K3）的电磁控制部，所述温控开关（B1）在环境温度大于或等于预设启动温度时切换导通温控支路；

所述启动触发支路包括并联在所述第一电源端和第二电源端之间的延时电磁开关装置（K2）的电磁控制部，且延时电磁开关装置（K2）电磁控制部的延迟触发端连接至单刀双掷电磁开关装置（K3）的第二开关端子，单刀双掷电磁开关装置（K3）的第一开关端子连接至市电电源的第一电源端，单刀双掷电磁开关装置（K3）的第三开关端子通过延时电磁开关装置（K2）的开关部连接至供电控制支路中多触点电磁开关装置（K1）的电磁控制部与多触点电磁开关装置（K1）的第一开关部之间，且供电控制支路中多触点电磁开关装置（K1）的电磁控制部远离多触点电磁开关装置（K1）的第一开关部的一个端子连接至市电电源的第二电源端；单刀双掷电磁开关装置（K3）的电磁控制部失电时，其第一开关端子与第二开关端子导通，单刀双掷电磁开关装置（K3）的电磁控制部得电时，其第一开关端子与第三开关端子导通；所述延时电磁开关装置（K2）的电磁控制部的延迟触发端为得电状态时，其开关部保持闭合导通状态，当延时电磁开关装置（K2）的电磁控制部的延迟触发端从得电状态变化为失电状态时，延时电磁开关装置（K2）的开关部立即断开并经过预设延时时间后重新闭合导通。

8.根据权利要求7所述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，其特征在于，所述温控开关（B1）的预设启动温度设置为5℃。

9.根据权利要求7所述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，其特征在于，所述延时电磁开关装置（K2）的预设延时时间为10~20秒。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电系统控制技术领域，特别涉及一种用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统。

背景技术

随着风力发电技术日趋成熟，风力发电机组（通常简称为风电机组）在我国很多地区都有广泛的布置和运行。而在不同气候的地区，风电机组所面对的环境也会不同，不同的温湿度环境都会对风电机组的正常运行造成不同影响，其中较低的温度极易损坏风电机组的控制系统。

风电机组的控制系统主要包括主控柜、机舱柜、变桨柜、变流柜等，一般统称为控制柜，其主要部件为电气、微电子及电力电子元件，对温度和运行条件的要求较高。例如，控制柜内的不间断电源（Uninterruptible Power Supply，简称为UPS），其通过230VAC市电电源得电，转换为24VDC直流电源向作为负载的电子元件提供电源，不仅可在正常运行时保证所带负载的电能质量，还可在市电断电时使风力发电机组顺利停机并保存数据；此外，当电网出现低电压穿越时，UPS可瞬间转变为电池工作模式，以通过其内部电池为所带负载供电，从而保证所带负载顺利通过低电压穿越时间带。因此，不间断电源UPS运行的稳定性对于风力发电机组来说尤为重要。然而，如果因市电电源故障、维修等原因断电，不间断电源UPS会转变为电池工作模式，以通过其内部电池为所带负载供电，但如果市电断电时间过长、不间断电源UPS的电量消耗导致剩余电量过低的情况下，继续供电工作则有可能导致UPS的内置电池深度放电而造成损伤，对于UPS的运行稳定性也造成不利影响。

又例如，主控柜的核心控制器通常为PLC控制器，其通过不间断电源UPS供电，但通常PLC控制器的最低工作温度要求为-30℃~-20℃，在低于其最低工作温度要求的低温环境下PLC控制器的长时间运行则容易造成PLC系统的损坏，甚至造成风电机组停机，进而影响风电机组的发电量和工作效率。

因此，设计针对一种风电机组的运行提供低温保护控制的措施，对于风电机组的稳定运行和提高风电机组的工作效率都具有重要的意义。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，用以对风电机组中不间断电源的运行提供低温保护控制。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，包括并联在市电电源的第一电源端和第二电源端之间的市电供电支路，用于为不间断电源供电；所述不间断电源的供电输出的高压端和低压端连接至风电机组的主控制器，用于为主控制器电源供电；

还包括并联在市电电源的第一电源端和第二电源端之间的供电控制支路，所述供电控制支路包括串联的多触点电磁开关装置的电磁控制部、多触点电磁开关装置的第一开关部和第二多触点电磁开关装置的第一开关部，且多触点电磁开关装置的第二开关部串联在所述市电供电支路中；多触点电磁开关装置的第一开关部和第二开关部均在多触点电磁开关装置的电磁控制部得电后闭合导通；

还包括连接在主控制器的远程关机使能信号输出端与不间断电源供电输出的低压端之间的远程关机使能支路，所述远程关机使能支路上连接有第一电磁开关装置的电磁控制部；所述主控制器的远程关机使能信号输出端在主控制器关机或启动过程中输出低电平，在主控制器启动成功后输出高电平；

还包括连接在不间断电源供电输出的高压端与不间断电源的关机控制端之间的关机触发支路，所述关机触发支路包括串联的第一电磁开关装置的开关部和多触点电磁开关装置的第三开关部；第一电磁开关装置的电磁控制部得电后，其开关部由常闭合状态切换为断开；多触点电磁开关装置的电磁控制部得电后，其第三开关部由常闭合状态切换为断开；所述不间断电源的关机控制端得电时，不间断电源开始执行关机操作；

所述不间断电源向主控制器供电的供电线路上还串联有第二电磁开关装置的开关部；

所述不间断电源供电输出的高压端和低压端之间还并联有低温保护控制支路，所述低温保护控制支路包括串联的第二电磁开关装置的电磁控制部和第二多触点电磁开关装置的第二开关部；第二电磁开关装置的电磁控制部得电后，其开关部闭合导通；

还包括连接在主控制器的低温保护使能信号输出端与不间断电源供电输出的低压端之间的低温保护使能支路，所述低温保护使能支路上连接有第二多触点电磁开关装置的电磁控制部；所述主控制器的低温保护使能信号输出端在环境温度低于预设保护温度时输出高电平，否则输出低电平；所述第二多触点电磁开关装置的电磁控制部得电后，其第一开关部和第二开关闭均由常闭合状态切换为断开；

所述预设保护温度低于不间断电源的低温启动温度。

上述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统中，作为优选，所述主控制器通过低温保护传感器采集获取环境温度，以控制其低温保护使能信号输出端在环境温度低于预设保护温度时输出高电平。

上述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统中，作为优选，所述预设保护温度为-30℃~-20℃。

上述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统中，作为优选，所述主控制器的远程关机使能信号输出端还在市电电源断电达到预设断电时长、或不间断电源在市电电源断电状态下电量小于预设电量限值时输出低电平。

上述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统中，作为优选，所述预设断电时长为2小时。

上述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统中，作为优选，所述预设电量限值为不间断电源额定电量的10%~20%。

上述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统中，作为优选，还包括并联在市电电源的第一电源端和第二电源端之间的温控支路和启动触发支路；

所述温控支路包括串联的温控开关、单刀双掷电磁开关装置的电磁控制部，所述温控开关在环境温度大于或等于预设启动温度时切换导通温控支路；

所述启动触发支路包括并联在所述第一电源端和第二电源端之间的延时电磁开关装置的电磁控制部，且延时电磁开关装置电磁控制部的延迟触发端连接至单刀双掷电磁开关装置的第二开关端子，单刀双掷电磁开关装置的第一开关端子连接至市电电源的第一电源端，单刀双掷电磁开关装置的第三开关端子通过延时电磁开关装置的开关部连接至供电控制支路中多触点电磁开关装置的电磁控制部与多触点电磁开关装置的第一开关部之间，且供电控制支路中多触点电磁开关装置的电磁控制部远离多触点电磁开关装置的第一开关部的一个端子连接至市电电源的第二电源端；单刀双掷电磁开关装置的电磁控制部失电时，其第一开关端子与第二开关端子导通，单刀双掷电磁开关装置的电磁控制部得电时，其第一开关端子与第三开关端子导通；所述延时电磁开关装置的电磁控制部的延迟触发端为得电状态时，其开关部保持闭合导通状态，当延时电磁开关装置的电磁控制部的延迟触发端从得电状态变化为失电状态时，延时电磁开关装置的开关部立即断开并经过预设延时时间后重新闭合导通。

上述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统中，作为优选，所述温控开关的预设启动温度设置为5℃。

上述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统中，作为优选，所述延时电磁开关装置的预设延时时间为10~20秒。

相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，能够有效控制不间断电源在环境温度低于预设保护温度的情况下被主控制器触发控制执行远程关机，并带动主控制器关机，减少了不间断电源即主控制器在过低温度环境下长时间运行而造成损伤的风险，实现了对风电机组中不间断电源及主控制器运行提供低温保护控制。

2、本实用新型的用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，还能够有效控制不间断电源在市电电源断电达到预设断电时长、或者不间断电源在市电电源断电状态下电量小于预设电量限值的情况下执行远程关机，减少不间断电源因其内置电池深度放电而造成损伤的风险，实现对不间断电源的过度放电保护控制。

附图说明

图1为本实用新型用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统实施例一的电路结构图。

图2为本实用新型用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统实施例三的电路结构图。

附图标号说明：

UPS为不间断电源；

B1为温控开关；01-02为温控开关B1的开关部；

K1为多触点电磁开关装置；11-12为多触点电磁开关装置K1的电磁控制部，13-14为多触点电磁开关装置K1的第一开关部，15-16为多触点电磁开关装置K1的第二开关部，17-18为多触点电磁开关装置K1的第三开关部；

K2为延时电磁开关装置；21-22为延时电磁开关装置K2的电磁控制部，2c为延时电磁开关装置K2电磁控制部的延迟触发端，23-24为延时电磁开关装置K2的开关部；

K3为单刀双掷电磁开关装置；31-32为单刀双掷电磁开关装置K3的电磁控制部，33、34、35分别为单刀双掷电磁开关装置K3的第一开关端子、第二开关端子和第三开关端子；

K4为第一电磁开关装置；41-42为第一电磁开关装置K4的电磁控制部，43-44为第一电磁开关装置K4的开关部；

K5为第二多触点电磁开关装置；51-52为第二多触点电磁开关装置K5的电磁控制部，53-54为第二多触点电磁开关装置K5的第一开关部，55-56为第二多触点电磁开关装置K5的第二开关部；

K6为第二电磁开关装置；61-62为第二电磁开关装置K6的电磁控制部，63-64为第二电磁开关装置K6的开关部。

在附图中，延时电磁开关装置K2的开关部的图示状态，为延时电磁开关装置K2电磁控制部的延迟触发端得电时的状态；此外，其它各电磁开关装置的开关部的图示状态，均为相应电磁开关装置的电磁控制部失电时的状态。

具体实施方式

实施例一：

在风电机组的控制系统中，主控制器即主控柜内的控制器，通常为PLC控制器（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器），其通过不间断电源UPS供电输出的高压端24VDC和低压端0VDC形成的电回路供电，负责对控制柜内其他电气、微电子及电力电子元件的工作进行控制，包括对不间断电源UPS的运行状态加以监测和控制。因此，可以利用主控制器协助，实施不间断电源UPS运行的低温保护。

如图1所示，本实用新型提供了一种用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统，包括并联在市电电源的第一电源端230VAC-L和第二电源端230VAC-N之间的市电供电支路，用于为不间断电源UPS供电；在本实用新型中，第一电源端和第二电源端的位置可以互换，即第一电源端可以为230VAC-N、第二电源端可以为230VAC-L，并不影响本实用新型技术方案的实施；所述不间断电源UPS的供电输出的高压端24VDC和低压端0VDC连接至风电机组的主控制器，用于为主控制器电源供电；此外，还包括并联在市电电源的第一电源端和第二电源端之间的供电控制支路，所述供电控制支路包括串联的多触点电磁开关装置K1的电磁控制部、多触点电磁开关装置K1的第一开关部和第二多触点电磁开关装置K5的第一开关部，且多触点电磁开关装置K1的第二开关部串联在所述市电供电支路中；多触点电磁开关装置K1的第一开关部和第二开关部均在多触点电磁开关装置K1的电磁控制部得电后闭合导通；还包括连接在主控制器的远程关机使能信号输出端“UPS_SD”与不间断电源UPS供电输出的低压端之间的远程关机使能支路，所述远程关机使能支路上连接有第一电磁开关装置K4的电磁控制部；所述主控制器的远程关机使能信号输出端“UPS_SD”在主控制器关机或启动过程中输出低电平，在主控制器启动成功后输出高电平；还包括连接在不间断电源UPS供电输出的高压端与不间断电源UPS的关机控制端“SD”之间的关机触发支路，所述关机触发支路包括串联的第一电磁开关装置K4的开关部和多触点电磁开关装置K1的第三开关部；第一电磁开关装置K4的电磁控制部得电后，其开关部由常闭合状态切换为断开；多触点电磁开关装置K1的电磁控制部得电后，其第三开关部由常闭合状态切换为断开；所述不间断电源UPS的关机控制端“SD”得电时，不间断电源UPS开始执行关机操作；所述不间断电源UPS向主控制器供电的供电线路上还串联有第二电磁开关装置K6的开关部；所述不间断电源UPS供电输出的高压端和低压端之间还并联有低温保护控制支路，所述低温保护控制支路包括串联的第二电磁开关装置K6的电磁控制部和第二多触点电磁开关装置K5的第二开关部；第二电磁开关装置K6的电磁控制部得电后，其开关部闭合导通；还包括连接在主控制器的低温保护使能信号输出端“UPS_RESET”与不间断电源UPS供电输出的低压端之间的低温保护使能支路，所述低温保护使能支路上连接有第二多触点电磁开关装置K5的电磁控制部；所述主控制器的低温保护使能信号输出端“UPS_RESET”在环境温度低于预设保护温度时输出高电平，否则输出低电平；所述第二多触点电磁开关装置K5的电磁控制部得电后，其第一开关部和第二开关闭均由常闭合状态切换为断开。其中，所述预设保护温度低于不间断电源的低温启动温度，通常预设保护温度可以设为-30℃~-20℃，而不间断电源的低温启动温度通常为5℃。

这样，在不间断电源启动后正常工作的过程中，在环境温度等于或高于预设保护温度时，主控制器的低温保护使能信号输出端“UPS_RESET”输出低电平，第二多触点电磁开关装置K5的电磁控制部失电，供电控制支路中第二多触点电磁开关装置K5的第一开关部和低温保护控制支路中电磁开关装置K5的第二开关均保持常闭合状态，低温保护控制支路中第二电磁开关装置K6的电磁控制部得电，使得第二电磁开关装置K6的开关部保持导通不间断电源UPS向主控制器供电的供电线路，主控制器得以正常供电工作；并且，在市电电源保持供电的情况下，使得供电控制支路得电，多触点电磁开关装置K1的电磁控制部保持得电状态，在关机触发支路中多触点电磁开关装置K1的第三开关部也为断开状态，同时主控制器的远程关机使能信号输出端“UPS_SD”输出高电平，第一电磁开关装置K4的电磁控制部得电，关机触发支路中第一电磁开关装置K4的开关部也为断开状态，使得不间断电源UPS的关机控制端“SD”处于未得电状态，不会触发不间断电源UPS关机。

当环境温度低于预设保护温度时，主控制器的低温保护使能信号输出端“UPS_RESET”输出高电平，第二多触点电磁开关装置K5的电磁控制部得电，使得供电控制支路中第二多触点电磁开关装置K5的第一开关部和低温保护控制支路中电磁开关装置K5的第二开关均切换为断开状态；第二多触点电磁开关装置K5的第一开关部断开导致供电控制支路中多触点电磁开关装置K1的电磁控制部失电，关机触发支路中多触点电磁开关装置K1的第三开关部切换为常闭合状态，同时，电磁开关装置K5的第二开关断开导致低温保护控制支路中第二电磁开关装置K6的电磁控制部失电，使得第二电磁开关装置K6的开关部断开不间断电源UPS向主控制器供电的供电线路，主控制器掉电关机，导致主控制器的低温保护使能信号输出端“UPS_RESET”和远程关机使能信号输出端“UPS_SD”因关机掉电而均输出为低电平；远程关机使能信号输出端“UPS_SD”输出为低电平使得第一电磁开关装置K4的电磁控制部失电，进而使得关机触发支路中第一电磁开关装置K4的开关部也切换为常闭合状态，从而不间断电源UPS供电输出的高压端与不间断电源UPS的关机控制端“SD”之间形成通路，不间断电源UPS的关机控制端“SD”得电，开始执行关机操作；同时，低温保护使能信号输出端“UPS_RESET”输出为低电平使得第二多触点电磁开关装置K5的电磁控制部失电，进而使得供电控制支路中第二多触点电磁开关装置K5的第一开关部和低温保护控制支路中电磁开关装置K5的第二开关又恢复为常闭合状态，在此瞬间，由于不间断电源UPS从开始执行关机操作到完全完成关机大致需要3s~30s的较长时间（与UPS生产厂商的关机程序设定有关），不间断电源UPS关机操作尚未完成，因此不间断电源UPS依然在执行供电输出，因此低温保护控制支路中第二电磁开关装置K6的电磁控制部重新得电，使得第二电磁开关装置K6的开关部在此导通不间断电源UPS向主控制器供电的供电线路，主控制器重新得电并重新启动；主控制器的启动过程通常需要2~3min，即主控制器的启动过程所需时长大于不间断电源UPS完成关机操作的时长，在主控制器的启动过程中，主控制器的远程关机使能信号输出端“UPS_SD”依然输出低电平，因此第一电磁开关装置K4的电磁控制部继续处于失电状态，使得关机触发支路中第一电磁开关装置K4的开关部继续保持常闭合状态；同时，此前第二多触点电磁开关装置K5的第一开关部断开导致供电控制支路中多触点电磁开关装置K1的电磁控制部失电后，由于预设保护温度低于不间断电源允许的低温启动温度，而当前环境温度已低于预设保护温度，因此当前环境温度不足以触发不间断电源允许的低温启动操作，所以多触点电磁开关装置K1的电磁控制部无法重新得电，因此多触点电磁开关装置K1的电磁控制部因无法重新得电而继续保持失电状态，使得关机触发支路中多触点电磁开关装置K1的第三开关部继续保持常闭合状态，从而不间断电源UPS供电输出的高压端与不间断电源UPS的关机控制端“SD”之间继续保持通路，不间断电源UPS的关机控制端“SD”持续得电，使得不间断电源UPS维持执行关机操作，直至不间断电源UPS完成关机；不间断电源UPS关机后停止对主控制器供电，主控制器掉电关机，由此实现不间断电源UPS和主控制器的低温保护关机控制。

在具体应用时，主控制器可以通过低温保护传感器采集获取环境温度，以控制其低温保护使能信号输出端“UPS_RESET”在环境温度低于预设保护温度时输出高电平，这是较为简单的温度监测电路设计；此外，预设保护温度可以设为-30℃~-20℃，以匹配于对不间断电源UPS和主动控制器的低温保护需求。而对于PLC等主动控制器而言，预设保护温度的值是设定在系统中的一个比较基准值，经过系统设定后，其比较判断的控制过程则完全有主动控制器的已有控制程序来执行，执行信号值比较并根据比较结果输出一个电平信号也是PLC等主动控制器的简单常规功能，利用现有的PLC控制器就能够实现。

实施例二：

在不间断电源启动后正常工作的过程中，如果因市电电源故障、维修等原因断电，不间断电源UPS会转变为电池工作模式，以通过其内部电池为所带负载供电，但如果市电断电时间过长、不间断电源UPS的电量消耗导致剩余电量过低的情况下，继续供电工作则有可能导致UPS的内置电池深度放电而造成损伤，因此最好能够具备防止不间断电源UPS过度放电的保护措施。在风电机组的控制系统中，主控制器负责对控制柜内其他电气、微电子及电力电子元件的工作进行控制，包括对不间断电源UPS的运行状态加以监测和控制，因此主控制器是与不间断电源UPS保持信号通信的，能够监测到不间断电源UPS的市电电源供电状态以及内部电池的电量状态信息。因此，可以利用主控制器协助，实施不间断电源UPS低电量下的运行保护。

针对于此，在上述实施例一所述用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统方案的基础上，可以设计主控制器的远程关机使能信号输出端还在市电电源断电达到预设断电时长、或不间断电源UPS在市电电源断电状态下电量小于预设电量限值时输出低电平。

这样，在不间断电源启动后正常工作的过程中，在市电电源保持供电的情况下，由于供电控制支路得电，多触点电磁开关装置K1的电磁控制部保持得电状态，在关机触发支路中多触点电磁开关装置K1的第三开关部为断开状态，同时主控制器的远程关机使能信号输出端“UPS_SD”输出高电平，第一电磁开关装置K4的电磁控制部得电，关机触发支路中第一电磁开关装置K4的开关部也为断开状态，使得不间断电源UPS的关机控制端“SD”处于未得电状态，不会触发不间断电源UPS关机；当市电电源断电使得供电控制支路中多触点电磁开关装置K1的电磁控制部失电，关机触发支路中多触点电磁开关装置K1的第三开关部切换为常闭合状态，当市电电源断电达到预设断电时长、或者不间断电源UPS在市电电源断电状态下电量小于预设电量限值时，主控制器的远程关机使能信号输出端“UPS_SD”输出低电平，第一电磁开关装置K4的电磁控制部失电，使得关机触发支路中第一电磁开关装置K4的开关部也切换为常闭合状态，从而不间断电源UPS供电输出的高压端与不间断电源UPS的关机控制端“SD”之间形成通路，不间断电源UPS的关机控制端“SD”得电，开始执行关机操作，实现不间断电源UPS的远程关机控制。

具体应用时，预设断电时长和预设电量限值可以根据不间断电源UPS的实际保护需要而进行设计，例如，预设断电时长通常可设定为2小时，预设电量限值通常可设定为不间断电源UPS额定电量的10%~20%。而对于PLC等主动控制器而言，预设断电时长和预设电量限值的值是设定在系统中的一个比较基准值，经过系统设定后，其比较判断的控制过程则完全有主动控制器的已有控制程序来执行，执行信号值比较并根据比较结果输出一个电平信号也是PLC等主动控制器的简单常规功能，利用现有的PLC控制器就能够实现。

当然，在不间断电源正常工作且市电电源未断电的情况下，由于市电电源使得供电控制支路中多触点电磁开关装置K1的电磁控制部保持得电状态，使得关机触发支路中多触点电磁开关装置K1的第三开关部为断开状态，断开了高压端与不间断电源UPS的关机控制端“SD”之间的电连接通路，因此即便主控制器的远程关机使能信号输出端“UPS_SD”因误操作发送低电平信号，也不会触发不间断电源UPS的远程关机操作；另外，在不间断电源得以远程关机之后，如果市电电源恢复供电，在温度环境允许的条件下，可以通过控制供电控制支路再次导通，恢复对不间断电源UPS的供电，使得不间断电源UPS得以重新启动。

实施例三：

不间断电源在关机后需要重启时，如果在低于5℃的温度环境下启动不间断电源，则容易导致UPS损坏，对于UPS的运行稳定性也造成不利影响，因此最好能够具备防止不间断电源UPS低温启动的保护措施。

在本实用新型用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统中，供电控制支路是用于维持不间断电源在正常工作状态下的持续供电状态。而其中，多触点电磁开关装置K1的电磁控制部可以设计通过温控开关控制其的电状态。例如，如图1所示，可以设计温控开关B1能够在环境温度大于或等于预设启动温度时切换控制多触点电磁开关装置K1的电磁控制部得电，具体应用时，预设启动温度可设置为5℃，以匹配于不间断电源UPS的低温启动下限温度。

这样，不间断电源在关机后未上电启动的情况下，在控制柜内环境温度低于5℃的预设启动温度时，温控开关B1不会控制切换控制多触点电磁开关装置K1的电磁控制部得电，因此多触点电磁开关装置K1的第一开关部和第二开关部均处于断开状态，供电控制支路和用于为不间断电源UPS供电的市电供电支路均未导通供电，不间断电源UPS不会启动；此时，温控开关B1可以用于切换控制导通控制柜内的加热电路，用以对控制柜内环境温度进行加热升温，加热电路是控制柜控制电路中的常用电路之一，其具体电路设计为成熟的现有技术，在此不再赘述。当控制柜内环境温度升高至大于或等于5℃的预设启动温度后，温控开关B1控制切换控制多触点电磁开关装置K1的电磁控制部得电，使得多触点电磁开关装置K1的第二开关部导通，市电供电支路导通为不间断电源UPS提供230VAC电源，不间断电源UPS才得以启动，减少了不间断电源因低温启动而造成损伤；与此同时，由于供电控制支路中多触点电磁开关装置K1的第一开关部也得以导通，使得供电控制支路形成持续供电通路，为多触点电磁开关装置K1的电磁控制部持续供电，相当于使得多触点电磁开关装置K1形成自锁供电回路，此后，即便控制柜内环境温度再次低于5℃的预设启动温度导致温控开关B1断开对多触点电磁开关装置K1的电磁控制部的供电，也不会再次造成多触点电磁开关装置K1掉电而断开市电供电支路，保证了不间断电源UPS启动后的持续供电，避免了环境温度在预设启动温度附近波动而导致不间断电源UPS频繁断电、重启等操作，进而避免了不间断电源UPS在预设启动温度附近的低温环境下频繁启动而造成的损伤，更有利确保不间断电源UPS的使用寿命和工作稳定性。

在本实用新型的用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统中，温控开关B1切换控制多触点电磁开关装置K1的电磁控制部得电的电路设计可以有多种形式。例如，可以如图1所示，直接将多触点电磁开关装置K1的电磁控制部两端再并联至市电电源的第一电源端和第二电源端之间，在该并联支路中设置温控开关B1，这样，温控开关B1在环境温度大于或等于预设启动温度时切换导通后，多触点电磁开关装置K1的电磁控制部即可得电；但这样的电路设计方式，当控制柜内部环境温度还在预设启动温度附近波动，尚未稳定达到预设启动温度值以上时，有可能会触发温控开关B1导通而使得多触点电磁开关装置K1的电磁控制部得电，触发不间断电源UPS启动，使得不间断电源UPS并未得到有效的低温启动保护。

因此，作为一种稳定性更佳的电路设计方案，如图2所示，在本实用新型的用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统中，还可以设计包括并联在市电电源的第一电源端和第二电源端之间的温控支路和启动触发支路；所述温控开关B1设置在温控支路中，且温控支路还包括与温控开关B1串联的单刀双掷电磁开关装置K3的电磁控制部，所述温控开关B1在环境温度大于或等于预设启动温度时切换导通温控支路；所述启动触发支路包括并联在所述第一电源端和第二电源端之间的延时电磁开关装置K2的电磁控制部，且延时电磁开关装置K2电磁控制部的延迟触发端连接至单刀双掷电磁开关装置K3的第二开关端子，单刀双掷电磁开关装置K3的第一开关端子连接至市电电源的第一电源端，单刀双掷电磁开关装置K3的第三开关端子通过延时电磁开关装置K2的开关部连接至供电控制支路中多触点电磁开关装置K1的电磁控制部与多触点电磁开关装置K1的第一开关部之间，且供电控制支路中多触点电磁开关装置K1的电磁控制部远离多触点电磁开关装置K1的第一开关部的一个端子连接至市电电源的第二电源端；单刀双掷电磁开关装置K3的电磁控制部失电时，其第一开关端子与第二开关端子导通，单刀双掷电磁开关装置K3的电磁控制部得电时，其第一开关端子与第三开关端子导通；所述延时电磁开关装置K2的电磁控制部的延迟触发端为得电状态时，其开关部保持闭合导通状态，当延时电磁开关装置K2的电磁控制部的延迟触发端从得电状态变化为失电状态时，延时电磁开关装置K2的开关部立即断开并经过预设延时时间后重新闭合导通。

这样，在不间断电源UPS未上电启动的情况下，在控制柜内环境温度低于5℃的预设启动温度时，温控开关B1不会导通温控支路，单刀双掷电磁开关装置K3的电磁控制部处于失电状态，单刀双掷电磁开关装置K3的第一开关端子与第二开关端子导通，延时电磁开关装置K2电磁控制部的延迟触发端处于得电状态，延时电磁开关装置K2的开关部保持闭合导通状态；但此时控制多触点电磁开关装置K1的电磁控制部依然还未得电，因此多触点电磁开关装置K1的第一开关部和第二开关部均处于断开状态，供电控制支路和用于为不间断电源UPS供电的市电供电支路均未导通供电，不间断电源UPS不会启动。

当控制柜内环境温度大于或等于5℃的预设启动温度后，温控开关B1控制切换控制温控支路导通，单刀双掷电磁开关装置K3的电磁控制部处得电，单刀双掷电磁开关装置K3的第一开关端子与第三开关端子导通，导致延时电磁开关装置K2电磁控制部的延迟触发端从得电状态变化为失电状态，此时延时电磁开关装置K2的开关部立即断开，且在经过预设延时时间后才会重新闭合导通，因此多触点电磁开关装置K1的电磁控制部也不能立即得电，直至预设延时时间之后延时电磁开关装置K2的开关部重新闭合导通，这时控制柜内环境温度如果存在温度波动，未能保持大于或等于预设启动温度，温控开关B1则断开，导致单刀双掷电磁开关装置K3的第一开关端子与第三开关端子被断开，多触点电磁开关装置K1的电磁控制部则依然无法得电，多触点电磁开关装置K1的第一开关部和第二开关部依然处于断开状态，进而不会触发不间断电源UPS启动；而如果延时电磁开关装置K2的开关部在经过预设延时时间后重新闭合导通时，控制柜内环境温度如果还保持在大于或等于5℃的预设启动温度条件下，使得温控开关B1控制单刀双掷电磁开关装置K3的第一开关端子与第三开关端子保持导通，多触点电磁开关装置K1的电磁控制部才通过延时电磁开关装置K2的开关部以及单刀双掷电磁开关装置K3的第一开关端子与第三开关端子导通形成的电回路得电，使得多触点电磁开关装置K1的第一开关部和第二开关部均导通，连通了市电供电支路和供电控制支路，不间断电源UPS才得以供电启动，且在供电控制支路中通过多触点电磁开关装置K1形成自锁供电回路。

由此，使得控制柜内环境温度更加稳定的达到预设启动温度条件之后，不间断电源UPS才得以供电启动，进一步降低了不间断电源因低温启动而造成损伤的风险，更有利确保不间断电源UPS的使用寿命和工作稳定性。具体应用时，延时电磁开关装置K2的预设延时时间可以根据需要选择设定为10~20秒，以能够更好的保证控制柜内环境温度更加稳定的达到预设启动温度条件。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

设计图

用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统论文和设计

用于不间断电源的低温保护远程关机控制系统论文和设计-梁媛媛

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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