[發(fā)明專利]一種不間斷電源的蓄電池組掛接電路以及不間斷電源

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201310556983.2
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN104638692A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪同
• 申請（專利權(quán)）人: 艾默生網(wǎng)絡能源有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/155
• 代理公司: 北京同達信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用單相三橋臂電壓變換器的不間斷電源的蓄電池組掛接電路以及不間斷電源。

背景技術(shù)

不間斷電源（Uninterruptible?Power?Supply，UPS）廣泛應用于各種對供電可靠性要求較高的場合，在市電發(fā)生異常時，不間斷電源的蓄電池組的電壓經(jīng)過升壓電路后提供給直流母線，以保證正常的直流母線電壓，進而實現(xiàn)繼續(xù)為負載供電。

然而，不間斷電源的蓄電池組由多個蓄電池串聯(lián)構(gòu)成，當其中的一個蓄電池故障時，由于新舊蓄電池混用會加速蓄電池損壞，所以通常情況下，不會進行故障蓄電池的更換，僅是將故障蓄電池去除，由其它未故障的蓄電池繼續(xù)串聯(lián)使用，此時，蓄電池組的電壓將會變低。可見，若蓄電池組的升壓電路的升壓增益越高，則允許的蓄電池組的電壓可以越低，蓄電池組中蓄電池數(shù)量的柔性配置能力越強。

現(xiàn)有技術(shù)中，采用單相三橋臂電壓變換器的不間斷電源的蓄電池組的掛接方式如圖1所示，蓄電池組BAT的正極通過一個開關(guān)S1連接至不間斷電源中的市電輸入開關(guān)S和功率因數(shù)校正電感Lpfc的連接點，蓄電池組BAT的負極連接至不間斷電源中的直流母線的負極；六個開關(guān)管單元Q11～Q16構(gòu)成了單相三橋臂電壓變換器，每個開關(guān)管單元具體可以為具有內(nèi)置二極管的開關(guān)管，例如具有寄生二極管的MOS管、集成了二極管的IGBT等，也可以為反并聯(lián)了二極管的開關(guān)管，例如反并聯(lián)了二極管的IGBT等；單相三橋臂電壓變換器的第一橋臂包含第一開關(guān)管單元Q11和第二開關(guān)管單元Q12，兩個開關(guān)管單元Q11和Q12的連接點作為單相三橋臂電壓變換器的電壓輸入端；第二橋臂包含第三開關(guān)管單元Q13和第四開關(guān)管單元Q14，兩個開關(guān)管單元Q13和Q14的連接點作為零線接線端；第三橋臂包含第五開關(guān)管單元Q15和第六開關(guān)管單元Q16，兩個開關(guān)管單元Q15和Q16的連接點作為單相三橋臂電壓變換器的電壓輸出端；三個橋臂中每個橋臂的兩端分別對應不間斷電源中直流母線的正負極。

在由蓄電池組BAT進行供電時，市電輸入開關(guān)S斷開，支路開關(guān)S1閉合，利用功率因數(shù)校正電感Lpfc、開關(guān)管單元Q11中的二極管、開關(guān)管單元Q12能夠構(gòu)成基本的升壓電路。但是，該基本的升壓電路的升壓增益僅為D為開關(guān)管單元Q12的控制信號即輸入的PWM波電壓的占空比，在蓄電池組BAT的電壓較低時，須增大開關(guān)管單元Q12輸入的PWM波電壓的占空比以提高電路升壓增益，滿足直流母線的電壓需求，而當占空比過大時，該基本的升壓電路的效率較低，因此，為保證電路效率，通常對蓄電池組BAT的電壓下降幅度有嚴格的要求，從而限制了蓄電池數(shù)量的柔性配置能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種采用單相三橋臂電壓變換器的不間斷電源的蓄電池組掛接電路以及不間斷電源，用以解決蓄電池組中蓄電池數(shù)量的柔性配置能力較差的問題。

本發(fā)明實施例提供一種不間斷電源的蓄電池組掛接電路，包括電感、第一開關(guān)管和第一開關(guān)，其中：

蓄電池組的第一端、第一開關(guān)管的第一端、第一開關(guān)的一端三端相連；第一開關(guān)的另一端連接至不間斷電源中的指定節(jié)點，所述指定節(jié)點為不間斷電源中的市電輸入開關(guān)和功率因數(shù)校正電感的連接點；

蓄電池組的第二端和電感的一端相連，相連后的連接端連接至不間斷電源中的單相三橋臂電壓變換器的第一橋臂的指定端；所述第一橋臂的指定端為所述第一橋臂中和不間斷電源中的直流母線的第一端對應的一端，并且所述第一橋臂的指定端通過一個接線開關(guān)連接至所述直流母線的第一端；

電感的另一端和第一開關(guān)管的第二端相連，相連后的連接端連接至所述直流母線的第一端；

第一開關(guān)管承受蓄電池組的電壓時承受正向電壓。

本發(fā)明實施例還提供一種不間斷電源，包括上述蓄電池組掛接電路。

本發(fā)明的有益效果包括：

本發(fā)明實施例提供的方案中，在由蓄電池組進行供電時，由蓄電池組掛接電路中的電感和第一開關(guān)管、不間斷電源中原有的功率因數(shù)校正電感、單相三橋臂電壓變換器的第二開關(guān)管單元以及第一開關(guān)管單元中的二極管構(gòu)成了一個升壓電路，并且相比于現(xiàn)有技術(shù)該升壓電路具有更高的升壓增益，因此蓄電池組的電壓允許更低，即蓄電池組中蓄電池數(shù)量允許更少，提高了蓄電池數(shù)量的柔性配置能力。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的不間斷電源的蓄電池組掛接電路示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1提供的不間斷電源的蓄電池組掛接電路示意圖；