[發(fā)明專利]一種不間斷電源及其母線控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010042856.7
• 申請(qǐng)日: 2010-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN101789617A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭書路;范小波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及不間斷電源技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種不間斷電源及其母線控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的不間斷電源(UPS)的母線控制方法大多是采用電壓、電流雙環(huán)控制。圖1為一個(gè)傳統(tǒng)的單相UPS主電路拓?fù)涫疽鈭D，其母線控制方案如圖2所示，母線給定值V^*_bus與母線反饋值V_bus之差V_{bus_err}，經(jīng)過調(diào)節(jié)器后得到電流環(huán)給定值I。電流環(huán)給定值I與電流相位條件sinθ相乘后得到電流參考值I^*_ref，I^*_ref與電流反饋值I_L之差I(lǐng)_err經(jīng)過調(diào)節(jié)器后的輸出作為PWM信號(hào)。

市電模式下正負(fù)母線通常根據(jù)輸入電壓的正負(fù)來分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)輸入電壓為正時(shí)，調(diào)節(jié)正母線，輸入電壓為負(fù)時(shí)，調(diào)節(jié)負(fù)母線。但是，在電池模式下，由于輸入為直流電壓，所以正負(fù)母線通常是作為整體同時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣正負(fù)母線可能不平衡，UPS在帶交流負(fù)載時(shí)母線紋波會(huì)更大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種不間斷電源及其母線控制方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之一是：構(gòu)造一種不間斷電源，其包括：

輸入電壓采樣模塊：在市電模式下對(duì)輸入電壓進(jìn)行采樣得到輸入電壓采樣值；

輸出電壓采樣模塊：在電池模式下對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣得到輸出電壓采樣值；

正母線調(diào)節(jié)模塊：在輸入電壓采樣值為正或輸出電壓采樣值為正時(shí)對(duì)正母線進(jìn)行調(diào)節(jié)；

負(fù)母線調(diào)節(jié)模塊：在輸入電壓采樣值為負(fù)或輸出電壓采樣值為負(fù)時(shí)對(duì)負(fù)母線進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明所述的不間斷電源，所述正母線調(diào)節(jié)模塊在輸入電壓采樣值為正或輸出電壓采樣值為正時(shí)控制所述正母線調(diào)節(jié)模塊中的上開關(guān)管進(jìn)行PWM開關(guān)控制從而對(duì)正母線進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明所述的不間斷電源，所述負(fù)母線調(diào)節(jié)模塊在輸入電壓采樣值為負(fù)或輸出電壓采樣值為負(fù)時(shí)控制所述正母線調(diào)節(jié)模塊中的下開關(guān)管進(jìn)行PWM開關(guān)控制從而對(duì)負(fù)母線進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案之二是：構(gòu)造一種不間斷電源的母線控制方法，其包括下列步驟

在市電模式下對(duì)輸入電壓進(jìn)行采樣得到輸入電壓采樣值；

在電池模式下對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣得到輸出電壓采樣值；

在輸入電壓采樣值為正或輸出電壓采樣值為正時(shí)對(duì)正母線進(jìn)行調(diào)節(jié)；

在輸入電壓采樣值為負(fù)或輸出電壓采樣值為負(fù)時(shí)對(duì)負(fù)母線進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明所述的方法，在輸入電壓采樣值為正或輸出電壓采樣值為正時(shí)控制位于電源中的上開關(guān)管進(jìn)行PWM開關(guān)控制從而對(duì)正母線進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明所述的方法，在輸入電壓采樣值為負(fù)或輸出電壓采樣值為負(fù)時(shí)控制位于電源中的下開關(guān)管進(jìn)行PWM開關(guān)控制從而對(duì)負(fù)母線進(jìn)行調(diào)節(jié)。

實(shí)施本發(fā)明的不間斷電源及其母線控制方法，具有以下有益效果：在電池模式下根據(jù)輸出電壓的正負(fù)分別對(duì)正負(fù)母線進(jìn)行調(diào)節(jié)，期間只有上開關(guān)管或下開關(guān)管產(chǎn)生開關(guān)動(dòng)作，可以降低一半的開關(guān)損耗，提高系統(tǒng)效率，延長(zhǎng)開關(guān)管的壽命，并且降低了母線紋波。

進(jìn)一步地，根據(jù)輸出電壓的正負(fù)分別對(duì)正負(fù)母線進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得本發(fā)明的不間斷電源在帶任何性質(zhì)的負(fù)載時(shí)都可以保持很小的母線紋波。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是傳統(tǒng)的單相UPS主電路拓?fù)涫疽鈭D；

圖2是圖1的母線控制示意圖；

圖3是本發(fā)明的不間斷電源的結(jié)構(gòu)方框圖；

圖4A至4D是本發(fā)明的不間斷電源的母線控制示意圖；

圖5是本發(fā)明的不間斷電源的母線控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖3所示，本發(fā)明的不間斷電源的結(jié)構(gòu)方框圖。本發(fā)明的不間斷電源，采用電壓電流雙環(huán)控制，在市電模式下在輸入電壓的正負(fù)半波分別對(duì)正負(fù)母線進(jìn)行調(diào)節(jié)，在電池模式下在輸出電壓的正負(fù)半波分別對(duì)正負(fù)母線進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的不間斷電源包括輸入電壓采樣模塊1、輸出電壓采樣模塊2、正母線調(diào)節(jié)模塊3和負(fù)母線調(diào)節(jié)模塊4。輸入電壓采樣模塊1用于在市電模式下對(duì)輸入電壓進(jìn)行采樣得到輸入電壓采樣值；輸出電壓采樣模塊2用于在電池模式下對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣得到輸出電壓采樣值；正母線調(diào)節(jié)模塊3用于在輸入電壓采樣值為正或輸出電壓采樣值為正時(shí)對(duì)正母線進(jìn)行調(diào)節(jié)；負(fù)母線調(diào)節(jié)模塊4用于在輸入電壓采樣值為負(fù)或輸出電壓采樣值為負(fù)時(shí)對(duì)負(fù)母線進(jìn)行調(diào)節(jié)。