[實用新型]新型串并聯變換型UPS

有效

• 申請號: 201220003290.1
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN202488205U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 聶文艷;王仲根;韓微
• 申請（專利權）人: 淮南師范學院
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 王菊珍

技術領域

本實用新型涉及一種UPS系統，尤其涉及一種新型串并聯變換型UPS。

背景技術

不間斷電源系統(UPS，Uninterruptrible?Power?Supply)為適應發展的要求，近年來也在不斷地進行完善和改進，先后出現了后備式、在線式、三端口在線互動式以及雙變流器串-并聯補償式等幾種結構類型的UPS。其中由Kamran和Silva提出的雙變流器串并聯補償式UPS，既可以補償非線性負載中的無功電流及諧波電流，同時還可以補償電源電壓的諧波及基波偏差，較傳統雙變換在線式UPS而言，輸入功率因數高，輸出過載能力強，具有綜合的電能質量調節能力。因此，串并聯補償式在線UPS(以下稱之為串并聯變換型UPS系統)和其他型式的UPS相比具有許多優點。

如圖1所示，現有串并聯變換型UPS系統包括串聯變流器I(即Delta變流器)和并聯變流器II，串聯變流器I通過補償變壓器串聯在市電和負載之間，相當于一個正弦電流源，用來消除市電輸入電流中的無功與諧波分量，使輸入功率因數等于1，同時補償市電與輸出間的電壓差。當市電電壓高于額定電壓時，串聯變流器I工作在整流狀態，吸收功率，對輸出電壓進行負補償；當市電電壓低于額定電壓時，串聯變流器I工作在逆變狀態，輸出功率，對輸出電壓進行正補償。并聯變流器II在電路的輸出端與負載并聯，相當于一個正弦電壓源，用來穩定負載上的電壓和直流側電壓，同時提供負載所需要的無功與諧波電流。同樣，當市電電壓高于額定電壓時，并聯變流器II工作在逆變狀態，對負載供電；當市電電壓低于額定電壓時，并聯變流器II工作在整流狀態，維持直流側電壓的穩定。市電正常時，主電路靜態開關K1閉合，市電電壓經串聯變流器I為負載供電，并聯變流器II穩定系統的輸出電壓，市電和系統輸出之間的電壓差由串聯變流器I補償。當UPS出現故障和進行維護時，這時旁路靜態開關K2閉合，負載由市電直接供電。

但是當市電停電時，主電路靜態開關K1斷開，這時只有與負載并聯的并聯變流器II向負載提供100％的功率，而串聯變流器I卻因主電路靜態開關K1斷開而斷路，從而處于閑置狀態，這樣無疑會造成資源的浪費，降低了系統的輸出功率，運行效率不高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種利用率高、運行效率高的新型串并聯變換型UPS。

為達到上述目的，本實用新型提供了一種新型串并聯變換型UPS，包括主路靜態開關、旁路靜態開關、補償變壓器、并聯變流器、串聯變流器和蓄電池，所述旁路靜態開關的一端與市電電源相連，另一端與負載相連，所述主路靜態開關的一端與所述市電電源相連，所述并聯變流器的交流輸入輸出端分別與所述主路靜態開關的另一端以及所述補償變壓器的一次側繞組的一端相連，所述并聯變流器的直流輸入輸出端以及所述串聯變流器的直流輸入輸出端接所述蓄電池的正極，所述蓄電池的負極接地，所述串聯變流器的交流輸入輸出端與所述補償變壓器的二次側繞組構成回路，所述補償變壓器的一次側繞組的另一端與所述負載相連。

本實用新型的新型串并聯變換型UPS，所述并聯變流器是其內部的開關器件為IGBT開關器件的并聯變流器。

本實用新型的新型串并聯變換型UPS，所述串聯變流器是其內部的開關器件為IGBT開關器件的串聯變流器。

本實用新型的新型串并聯變換型UPS包括主路靜態開關、旁路靜態開關、補償變壓器、并聯變流器、串聯變流器和蓄電池，旁路靜態開關的一端與市電電源相連，另一端與負載相連，主路靜態開關的一端與市電電源相連，并聯變流器的交流輸入輸出端分別與主路靜態開關的另一端以及補償變壓器的一次側繞組的一端相連，并聯變流器的直流輸入輸出端以及串聯變流器的直流輸入輸出端接蓄電池的正極，蓄電池的負極接地，串聯變流器的交流輸入輸出端與補償變壓器的二次側繞組構成回路，補償變壓器的一次側繞組的另一端與負載相連，因此，本實用新型的新型串并聯變換型UPS的結構決定了當市電停電時，并聯變流器和串聯變流器均可以向負載供電，從而提高了UPS的利用率高和運行效率。

附圖說明

圖1為現有串并聯變換型UPS的原理圖；

圖2為本實施例的新型串并聯變換型UPS的原理圖；

圖3為本實施例的新型串并聯變換型UPS的主電路的電路原理圖；

圖4為本實施例的新型串并聯變換型UPS在市電偏高時的能量流圖；

圖5為本實施例的新型串并聯變換型UPS在市電偏低時的能量流圖；

圖6為本實施例的新型串并聯變換型UPS在市電停電時的等效原理圖；