[實(shí)用新型]一種不間斷供電的UPS裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721320231.6
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN207218374U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔龍;蔡銘
• 申請（專利權(quán)）人: 上海陽頓電氣制造有限公司
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 季永康

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及供電技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種不間斷供電的UPS裝置。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展，供電可靠性問題不僅會(huì)給工業(yè)界帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失，如停工和再啟動(dòng)導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，損壞設(shè)備，報(bào)廢半成品，降低產(chǎn)品質(zhì)量，造成營銷困難而損害公司形象及和用戶的良好商業(yè)關(guān)系等，而且也會(huì)給醫(yī)療等重要用電部門的設(shè)備帶來危害，引起嚴(yán)重的生產(chǎn)和運(yùn)行事故，同時(shí)更加造成社會(huì)的影響，因此所造成的經(jīng)濟(jì)損失與社會(huì)影響都很大。

不間斷電源（uninterrupted power supply, UPS）應(yīng)運(yùn)而生了，其是將蓄電池與主機(jī)相連，通過主機(jī)逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。在UPS的工作過程中，當(dāng)交流供電正常時(shí)，直接將交流電供給用戶；而當(dāng)交流供電出現(xiàn)故障時(shí)，將蓄電池所提供的直流電逆變成交流，供給用戶負(fù)荷，因此能夠降低用戶負(fù)荷受到交流供電中斷的影響。

但是，本申請的實(shí)用新型人在實(shí)踐本申請的過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中的UPS設(shè)備存在續(xù)航能力弱等問題，而無法提高UPS的不間斷工作的性能，影響了負(fù)載的用電可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容

為至少解決現(xiàn)有技術(shù)中的UPS設(shè)備的續(xù)航能力弱的技術(shù)問題，特提出以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型提出了一種不間斷供電的UPS裝置，包括不間斷電源UPS支路、旁路和控制器，該UPS支路與該旁路并聯(lián)連接，所述UPS支路包括：整流單元，輸入端用于連接交流電源；逆變單元，輸入端連接至所述整流單元的輸出端，且輸出端用于連接負(fù)載；蓄電池，并接在所述整流單元的所述輸出端和所述逆變單元的所述輸入端之間；所述旁路包含：旁路開關(guān)，兩端分別用于連接所述交流電源和所述負(fù)載；控制器，連接至所述旁路開關(guān)、整流單元和所述逆變單元，且用于當(dāng)交流供電正常時(shí)，控制導(dǎo)通所述整流單元和所述旁路開關(guān)，并斷開所述逆變單元；或者當(dāng)交流供電異常時(shí)，控制導(dǎo)通所述逆變單元，并斷開所述旁路開關(guān)和所述整流單元。

可選的，所述整流單元包含第一IGBT，以及所述整流單元還包括第二IGBT，所述第一IGBT的發(fā)射極連接所述的第二IGBT的集電極，并且所述第一IGBT的集電極連接至所述第二IGBT的發(fā)射極，以及所述第一IGBT和所述第二IGBT的控制極連接至所述控制器；其中，所述控制器用于輸出控制信號(hào)至所述第一IGBT和所述第二IGBT的所述控制極，以控制導(dǎo)通所述整流單元且斷開所述逆變單元，或以控制斷開所述整流單元且導(dǎo)通所述逆變單元。

可選的，該裝置還包括：直流母線電容，連接在所述第一IGBT的所述集電極和所述第二IGBT的所述發(fā)射極之間。

可選的，所述裝置包括：對(duì)應(yīng)所述交流電源的三相下的每一相上分別設(shè)置有所述直流母線電容、所述第一IGBT和所述第二IGBT。

可選的，所述控制器包含：PWM模塊，用于輸出第一PWM信號(hào)至所述第一IGBT的所述控制極，并輸出與所述第一PWM信號(hào)相位相反的第二PWM信號(hào)至所述第二IGBT的所述控制極。

可選的，所述PWM模塊包括：PWM信號(hào)生成組件，用于生成第一PWM信號(hào)；反相組件，連接至所述PWM信號(hào)生成組件，用于根據(jù)所述第一PWM信號(hào)生成所述第二PWM信號(hào)。

可選的，所述控制器還包括與所述PWM模塊相連接的檢測模塊，該檢測模塊用于檢測交流電供電是否異常，且該檢測模塊包括：信號(hào)采集組件，用于采集關(guān)于供電電壓信號(hào)所組成的時(shí)間滯后的向量；向量分解組件，用于將所述向量分解為與多個(gè)采樣點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立成分；異常成分確定組件，用于分析所述多個(gè)獨(dú)立成分中是否存在第一獨(dú)立成分與供電電壓異常時(shí)的供電信號(hào)的成分相耦合，以及若存在，則將所述第一獨(dú)立成分確定為異常獨(dú)立成分；脈沖信號(hào)確定組件，用于計(jì)算所述異常獨(dú)立成分所對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)，并基于計(jì)算所得的所述脈沖信號(hào)來判斷供電電壓異常的時(shí)刻。

可選的，所述PWM模塊包含現(xiàn)場可編程門陣列FGPA，以及所述檢測模塊包含數(shù)字信號(hào)處理DSP芯片。

可選的，所述交流供電異常包含選自以下中的一者或多者：電壓相位發(fā)生突變、電壓跌落和/或電壓驟升。

本實(shí)用新型提供的UPS裝置，一方面在交流供電正常時(shí)，控制導(dǎo)通旁路開關(guān)以給負(fù)載供電，并導(dǎo)通整流單元和斷開逆變單元來給蓄電池充電；另一方面，在交流供電異常時(shí)，導(dǎo)通逆變單元和斷開整流單元而利用蓄電池來實(shí)現(xiàn)不間斷供電。由此實(shí)現(xiàn)了高頻整流充電和諧波小的優(yōu)點(diǎn)，且對(duì)供電不產(chǎn)生無功污染，從而保證了UPS裝置的續(xù)航能力，保障了UPS裝置不間斷供電的可靠性。