[發明專利]一種UPS及其供電方法

有效

• 申請號: 201210369913.1
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN103701191A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 邴陽;李業;彭世東
• 申請（專利權）人: 力博特公司
• 主分類號: H02J9/00
• 分類號: H02J9/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 高占元;高瑞

技術領域

本發明涉及電源領域，尤其涉及一種UPS及其供電方法。

背景技術

UPS(Uninterruptible?power?supply，不間斷電源)主要由整流器、逆變器、電池、旁路幾部分組成，通常用于為設備提供不間斷的電力供應，拓撲圖如圖1所示。UPS的供電方式主要有兩種:由市電向整流器提供電能，電池向升壓模塊提供電能(有的類型UPS沒有升壓模塊,由電池直接為逆變器提供直流電源),再由整流器或升壓模塊為逆變器提供直流電源，通過逆變器為負載供電的方式稱為主路供電;由旁路為負載提供電能的供電方式為旁路供電。通常這兩種供電方式在UPS中均存在，根據兩種供電方式優先級的不同，UPS又分為主路優先供電模式和旁路優先供電模式：主路優先供電模式又稱雙變換運行模式，在正常工作時，UPS由主路優先向負載供電，當主路故障后，切換到旁路供電方式;旁路優先供電模式又稱高效率運行模式，在正常工作時，UPS由旁路向負載供電，當旁路不滿足負載運行條件時，切換到主路供電方式。以上兩種方式均可在市電斷電時，持續向負載提供電能，確保負載不斷電。

傳統的高效率運行模式如下:逆變器與負載之間通過輸出開關相連，當旁路輸入電能質量滿足負載運行條件時，由旁路優先向負載供電，結合圖2A所示的時序圖，此時，逆變器輸出開關斷開，旁路開關閉合，UPS通過旁路向負載供電。當旁路輸入不滿足運行條件或旁路故障時，結合圖2B所示的時序圖，斷開旁路開關，閉合逆變器輸出開關，切換到主路供電模式，由主路向負載供電。

但是，由于旁路供電時主路逆變器持續運行，開關管損耗無法避免，因此效率無法進一步提高;同時，若逆變器輸出開關為機械開關，由于機械開關的動作延時性，切換時開關動作時間則會大大延長，可能會因切換時間過長造成負載瞬時斷電。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術上述逆變器的開關管損耗大、效率低的缺陷，提供一種開關管損耗小、效率高的UPS及其供電方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種UPS，用于為負載提供不間斷供電，所述UPS包括:主路供電時對直流電壓進行逆變的逆變模塊、連接在所述逆變模塊和所述負載之間的逆變輸出開關、及連接在旁路輸入和負載之間的旁路開關，所述UPS還包括：

檢測模塊，用于在旁路優先供電模式下，檢測旁路輸入是否滿足運行條件;及

控制模塊，用于當旁路輸入滿足運行條件時，控制所述旁路開關和所述逆變輸出開關閉合，同時，封鎖逆變模塊的PWM信號;當旁路輸入不滿足運行條件時，控制所述旁路開關斷開及所述逆變輸出開關保持閉合，同時，使能逆變模塊的PWM信號。

在本發明所述的UPS中，所述檢測模塊通過下列中的至少一個檢測來判斷是否滿足運行條件:

旁路輸入是否超出工作允許范圍;

旁路開關是否開路;

旁路相電壓快檢是否異常。

在本發明所述的UPS中，所述逆變輸出開關為機械開關。

在本發明所述的UPS中，所述機械開關為繼電器開關或接觸器開關。

本發明還構造一種UPS的供電方法，包括：

A．在旁路優先供電模式下，檢測旁路輸入是否滿足運行條件，若是，則執行步驟B;若否，則執行步驟C;

B．控制旁路開關和逆變輸出開關閉合，同時，封鎖逆變模塊的PWM信號;

C．控制旁路開關斷開及逆變輸出開關保持閉合，同時，使能逆變模塊的PWM信號。

在本發明所述的UPS的供電方法中，在所述步驟A中，通過下列中的至少一個檢測來判斷是否滿足運行條件:

旁路輸入是否超出工作允許范圍;

旁路開關是否開路;

旁路相電壓快檢是否異常。

在本發明所述的UPS的供電方法中，所述逆變輸出開關為機械開關。

在本發明所述的UPS的供電方法中,所述機械開關為繼電器開關或接觸器開關。

實施本發明的技術方案，在檢測到旁路輸入滿足運行條件時，通過封鎖逆變模塊的PWM信號實現旁路優先向負載供電，在檢測到旁路輸入不滿足運行條件時，通過使能逆變模塊的PWM信號實現主路向負載供電，而逆變輸出開關一直保持閉合，因此，與傳統的旁路優先供電模式相比，逆變模塊的開關管的損耗大大降低，從而提高了單機運行效率。

另外，在逆變輸出開關為機械開關時，由于逆變輸出開關一直保持閉合，所以還避免了主路和旁路切換時機械開關動作造成的切換時間延長，減少了負載瞬時失電的風險。

附圖說明