[發(fā)明專利]在線互動式不斷電系統(tǒng)的并聯(lián)控制方法

無效

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• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN103001269A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 楊鎧聰;周瑞鴻;湯世謙
• 申請（專利權）人: 碩天科技股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發(fā)明涉及一種不斷電源的并聯(lián)控制方法，特別是指一種在線互動式不斷電系統(tǒng)的并聯(lián)控制方法。

背景技術

一般所稱的不斷電源(UPS，Uninterruptible?Power?Supply)主要是在市電異常(例如停電、電壓偏高/偏低或出現(xiàn)涌浪電流)時，提供備份電源給用電設備，使用電設備的工作電源得以不間斷，防止電腦、電信網(wǎng)絡、交換機等重要的商業(yè)設備因市電中斷而遺失數(shù)據(jù)或失去控制。

現(xiàn)有的不斷電源大致可分為在線式(On?line)、離線式(Off?line)及在線互動式(Line?interactive)，其系統(tǒng)特色大致如下：

在線式不斷電系統(tǒng)是將市電和用電設備隔開，市電不會直接供電給用電設備，而是送到不斷電系統(tǒng)轉換成直流電，用以對電池充電，同時再轉回交流電供應給用電設備，一旦市電中斷或異常時，則轉為電池模式，將電池的直流電源轉換為交流電，持續(xù)供應給用電設備。

離線式不斷電系統(tǒng)是扮演備援的角色，常態(tài)下是由市電直接對用電設備供電，同時也為電池充電，一旦市電中斷，市電的供電回路將自動切斷而進入電池模式，以便將電池的直流電被轉換成交流電而對用電設備供電。

在線互動式不斷電系統(tǒng)具備升壓和降壓補償電路，其運作方式基本上和離線式一樣，并不全程介入供電，只即時監(jiān)測市電的供電狀況，而在市電供應出現(xiàn)狀況時，即時校正(升壓或降壓)或進入電池模式以取代市電持續(xù)對用電設備供電。

由上述可知各種不斷電系統(tǒng)的基本特性，其中在線式不斷電源幾乎沒有轉換時間，安全性高，適用于精密的設備，但其缺點在于效率低，在常態(tài)市電模式使用下，其電力轉換器是以AC-DC-AC持續(xù)運行，造成電能轉換效率較差，損耗大，效率約為88％～90％。反觀在線互動式不斷電源供給器在維持常態(tài)市電模式運轉使用下，并不全程介入供電，所以不會有多余的損耗在電力轉換上，進而其效率可提升至95％，遠優(yōu)于傳統(tǒng)市場在線式不斷電源90％的效率。

若進一步考慮以在線互動式不斷電源供給器并聯(lián)以提高冗余性，則是使各個在線互動式不斷電源供給器的輸出端分別通過一開關元件共同連接到負載，當各個開關元件導通，各個在線互動式不斷電源供給器即構成并聯(lián)；由上述可知，在前述的并聯(lián)架構下，是由開關元件的啟閉(ON/OFF)執(zhí)行并聯(lián)動作，然而若是各個開關元件執(zhí)行并聯(lián)的動作時間差異太大，則會造成開關元件的壽命縮短。

如圖5所示，其公開了在線互動式不斷電源供給器在并聯(lián)架構下，其開關元件動作時機和動作時產生瞬間電流的關系，當開關元件動作(ON/OFF)的時機是出現(xiàn)在市電輸入電壓周期的正負10度時，輸出電流的瞬間電流峰值可達50安培；又如圖6所示，當開關元件動作(ON/OFF)的時機是出現(xiàn)在市電輸入電壓周期的波峰附近時，輸出電流的瞬間電流峰值更高達200安培。造成前述瞬間大電流的原因在于：開關元件的動作時機不恰當，因而造成瞬間大電流通過開關元件造成沖擊，而將縮短開關元件的壽命。

另一方面，在線互動式不斷電源供給器既然在并聯(lián)架構下運轉，各在線互動式不斷電源供給器的開關元件必須同步動作，才能避免某些先動作的在線互動式不斷電源供給器的開關元件承受所有負載電流，進而損壞了該在線互動式不斷電源供給器。

由上述可知，要讓在線互動式不斷電源供給器在并聯(lián)架構下運轉，必須準確控制其開關元件的動作時機，才能確保在線互動式不斷電源供給器本身和其開關元件不受損壞。

發(fā)明內容

因此本發(fā)明主要目的在提供一種在線互動式不斷電系統(tǒng)的并聯(lián)控制方法，其可使在并聯(lián)架構下的各個在線互動式不斷電源供給器的開關元件同步動作，且可確保開關元件在輸入電壓周期的O點附近動作，以便使負載的用電在短時間內達到平衡分配，且有效避免造成在線互動式不斷電源供給器及其開關元件損壞。

為達成前述目的采取的主要技術手段是由二個以上在線互動式不斷電源供給器的電源輸出端分別通過一開關元件和負載連接，各在線互動式不斷電源供給器分別包括一控制器，由控制器控制開關元件啟閉，并接收開關元件的反饋信息；該控制器進一步執(zhí)行以下步驟：

令開關元件執(zhí)行啟閉動作；

由開關元件取得反饋信息，根據(jù)反饋信息判斷開關元件實際動作的時間；

判斷是否再次啟閉開關元件；

若將再次啟閉開關元件，則根據(jù)反饋信息調整開關元件的動作時間在輸入電壓周期的特定范圍；

通過和其他在線互動式不斷電源供給器的控制器作一聯(lián)機通信，使各個開關元件同步動作。