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不间断电源直流母线的放电装置及放电方法制造方法及图纸

技术编号:15219496 阅读:270 留言:0更新日期:2017-04-26 18:16
本发明专利技术提供了一种不间断电源直流母线的放电装置和放电方法,不间断电源包括正、负直流母线,以及半桥变换器,其包括第一桥臂,第一桥臂包括与所述正直流母线连接的第一开关管和与所述负直流母线连接的第二开关管;所述放电装置包括:电连接在所述第一桥臂的第一中间节点与地之间的第一可控导电装置;以及控制装置,用于在电池模式下,控制所述第一可控导电装置、第一开关管和第二开关管的导通状态,当所述正直流母线上的电压过压时,使其通过所述第一开关管和所述第一可控导电装置进行放电,以及当所述负直流母线上的电压过压时,使其通过所述第二开关管和所述第一可控导电装置进行放电。该放电装置能对直流母线进行放电。

Discharge device and discharge method of uninterrupted power supply DC bus

The present invention provides an uninterruptible power supply DC discharge device and discharge method, uninterruptible power supply includes positive and negative DC bus, and half bridge converter, which comprises a first arm bridge, the first bridge arm includes a first switch tube is connected to the DC bus and the second switch is connected with the negative DC bus the tube; the discharge device comprises a first controllably conductive device connected between the first node of the first leg and the ground; and the control device used in battery mode, the control of the first conductive device, first controlled switch and second switch state, when the voltage over voltage the positive of the DC bus, which discharge through the first switch and the first controllably conductive device, and when the negative voltage of the DC bus voltage, to make it through Discharge through the second switch tube and the first controllable conductive device. The discharging device can discharge the DC bus.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路领域,具体涉及不间断电源的放电装置和放电方法。
技术介绍
不间断电源(UPS)能够持续不断地、稳定地给用电设备供电,已经广泛地用于各个领域。图1是一种三相不间断电源的电路图,其中图1并未示出连接在直流母线上的逆变器。如图1所示,不间断电源10包括三相LC滤波电路12、三相半桥变换器13、直流电源15和DC-DC变换器16。三相交流电L1、L2和L3通过三相LC滤波电路12连接至三相半桥变换器13的三个输入端子(即其三个桥臂的中间节点N1、N2和N3),且三相半桥变换器13的输出端连接至(或作为)正直流母线141和负直流母线142。DC-DC变换器16用于将直流电源15提供的直流电升压后输出至正直流母线141和负直流母线142上。在市电模式下,控制三相半桥变换器13工作,从而将三相交流电L1、L2和L3转换为所需的直流电并输出至正、负直流母线141、142上。在电池模式下,控制DC-DC变换器16中的开关管161以脉宽调制方式工作,从而将直流电源15提供的直流电进行升压后同时输出至正、负直流母线141、142上。但是在控制DC-DC变换器16工作过程中,难以精确控制正、负直流母线141、142上电压相等。图2是一种单相不间断电源的电路图。单相不间断电源20包括LC滤波电路22,与LC滤波电路22的输出端连接的半桥变换器23,以及DC-DC变换器26。半桥变换器23中的两个开关管S21、S22的中间节点N21连接至LC滤波电路22的输出端。其与图1原理基本相同,在控制DC-DC变换器26中的开关管261以脉宽调制方式工作过程中,同样难以精确控制正、负直流母线241、242上电压相等。因此在电池模式下,不间断电源可能存在以下三种情况:1、正直流母线上的电压过压(即超过预定的阈值);2、负直流母线上的电压过压;3、正、负直流母线上的电压都过压。上述三种情况都会导致不间断电源紧急关断从而停止对负载进行供电。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种对不间断电源的直流母线进行放电的放电装置和放电方法。本专利技术的一个实施例提供了一种不间断电源直流母线的放电装置,所述不间断电源包括:正直流母线;负直流母线;以及半桥变换器,其包括第一桥臂,所述第一桥臂包括与所述正直流母线连接的第一开关管和与所述负直流母线连接的第二开关管,所述半桥变换器用于将输入端接收的交流电转换为直流电;所述不间断电源直流母线的放电装置包括:电连接在所述第一桥臂的第一中间节点与地之间的第一可控导电装置;以及控制装置,用于当所述不间断电源工作在电池模式下,控制所述第一可控导电装置、第一开关管和第二开关管的导通状态,当所述正直流母线上的电压过压时,使得所述正直流母线通过所述第一开关管和所述第一可控导电装置进行放电,以及当所述负直流母线上的电压过压时,使得所述负直流母线通过所述第二开关管和所述第一可控导电装置进行放电。优选的,所述第一可控导电装置包括串联的第一开关、第一电阻和第一电感,所述控制装置用于控制所述第一开关导通和断开。优选的,所述不间断电源还包括连接在所述交流电和所述半桥变换器的输入端之间的LC滤波电路,所述第一可控导电装置包括第二开关、第二电阻和所述LC滤波电路中的电感,所述LC滤波电路中的所述电感的一端连接至所述第一中间节点,且另一端通过串联的所述第二开关和第二电阻接地,所述控制装置用于控制所述第二开关导通和断开。优选的,所述交流电为三相交流电,所述半桥变换器为三相半桥变换器,所述三相半桥变换器包括第二桥臂,所述第二桥臂包括与所述正直流母线连接的第三开关管和与所述负直流母线连接的第四开关管;其中,所述不间断电源直流母线的放电装置还包括电连接在所述三相半桥变换器的第二桥臂的第二中间节点与地之间的第二可控导电装置。优选的,所述第二可控导电装置包括串联的第三开关、第三电阻和第二电感。优选的,所述不间断电源直流母线的放电装置还包括:在所述正直流母线和负直流母线之间连接成一个桥臂的第五开关管和第六开关管;以及串联的第四电阻和第三电感,所述串联的第四电阻和第三电感连接在所述第五开关管和第六开关管的中间节点与地之间。本专利技术的一个实施例还提供了一种包括上述不间断电源和不间断电源直流母线的放电装置的不间断电源。本专利技术的一个实施例提供了一种不间断电源直流母线的放电方法,所述放电方法包括:控制所述第一可控导电装置导通,给所述第一开关管和第二开关管分别提供第一脉宽调制驱动信号和第二脉宽调制驱动信号,当所述正直流母线上的电压过压时,使得所述正直流母线通过所述第一开关管和所述第一可控导电装置进行放电,以及当所述负直流母线上的电压过压时,使得所述负直流母线通过所述第二开关管和所述第一可控导电装置进行放电。优选的,当所述正直流母线上的电压过压时,给所述第一开关管提供的第一脉宽调制驱动信号的占空比大于给所述第二开关管提供的第二脉宽调制驱动信号的占空比,且控制所述第一开关管和第二开关管不同时导通;或当所述负直流母线上的电压过压时,给所述第一开关管提供的第一脉宽调制驱动信号的占空比小于给所述第二开关管提供的第二脉宽调制驱动信号的占空比,且控制所述第一开关管和第二开关管不同时导通。优选的,所述放电方法包括:当所述正直流母线上的电压过压时,控制所述第二开关管截止;或当所述负直流母线上的电压过压时,控制所述第一开关管截止。优选的,所述交流电为三相交流电,所述半桥变换器为三相半桥变换器,所述三相半桥变换器包括第二桥臂,所述第二桥臂包括与所述正直流母线连接的第三开关管和与所述负直流母线连接的第四开关管,所述不间断电源直流母线的放电装置还包括电连接在所述第二桥臂的第二中间节点与地之间的第二可控导电装置,当所述正直流母线和负直流母线上的电压都过压时,所述放电方法包括:控制所述第一和第二可控导电装置导通,给所述第一开关管提供的第一脉宽调制驱动信号的占空比大于给所述第二开关管提供的第二脉宽调制驱动信号的占空比,且给所述第三开关管提供的第三脉宽调制驱动信号的占空比小于给所述第四开关管提供的第四脉宽调制驱动信号的占空比,且控制所述第一开关管和第二开关管不同时导通,且控制所述第三开关管和第四开关管不同时导通;或控制所述第一和第二可控导电装置导通,给所述第一开关管提供的第一脉宽调制驱动信号的占空比小于给所述第二开关管提供的第二脉宽调制驱动信号的占空比,且给所述第三开关管提供的第三脉宽调制驱动信号的占空比大于给所述第四开关管提供的第四脉宽调制驱动信号的占空比,且控制所述第一开关管和第二开关管不同时导通,且控制所述第三开关管和第四开关管不同时导通。优选的,所述放电方法包括:控制所述第一和第二可控导电装置导通,控制所述第二开关管和第三开关管截止;或控制所述第一和第二可控导电装置导通,控制所述第一开关管和第四开关管截止。优选的,所述不间断电源直流母线的放电装置还包括:在所述正直流母线和负直流母线之间连接成一个桥臂的第五开关管和第六开关管;以及串联的第四电阻和第三电感,所述串联的第四电阻和第三电感连接在所述第五开关管和第六开关管的中间节点与地之间;当所述正直流母线和负直流母线上的电压都过压时,所述放电方法包括:控制所述第一可控导电装置导通,给所述第一本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种不间断电源直流母线的放电装置,所述不间断电源包括:正直流母线;负直流母线;半桥变换器,其包括第一桥臂,所述第一桥臂包括与所述正直流母线连接的第一开关管和与所述负直流母线连接的第二开关管,所述半桥变换器用于将输入端接收的交流电转换为直流电;其特征在于,所述不间断电源直流母线的放电装置包括:电连接在所述第一桥臂的第一中间节点与地之间的第一可控导电装置;以及控制装置,用于当所述不间断电源工作在电池模式下,控制所述第一可控导电装置、第一开关管和第二开关管的导通状态,当所述正直流母线上的电压过压时,使得所述正直流母线通过所述第一开关管和所述第一可控导电装置进行放电,以及当所述负直流母线上的电压过压时,使得所述负直流母线通过所述第二开关管和所述第一可控导电装置进行放电。

【技术特征摘要】
1.一种不间断电源直流母线的放电装置,所述不间断电源包括:正直流母线;负直流母线;半桥变换器,其包括第一桥臂,所述第一桥臂包括与所述正直流母线连接的第一开关管和与所述负直流母线连接的第二开关管,所述半桥变换器用于将输入端接收的交流电转换为直流电;其特征在于,所述不间断电源直流母线的放电装置包括:电连接在所述第一桥臂的第一中间节点与地之间的第一可控导电装置;以及控制装置,用于当所述不间断电源工作在电池模式下,控制所述第一可控导电装置、第一开关管和第二开关管的导通状态,当所述正直流母线上的电压过压时,使得所述正直流母线通过所述第一开关管和所述第一可控导电装置进行放电,以及当所述负直流母线上的电压过压时,使得所述负直流母线通过所述第二开关管和所述第一可控导电装置进行放电。2.根据权利要求1所述的不间断电源直流母线的放电装置,其特征在于,所述第一可控导电装置包括串联的第一开关、第一电阻和第一电感,所述控制装置用于控制所述第一开关导通和断开。3.根据权利要求1所述的不间断电源直流母线的放电装置,所述不间断电源还包括连接在所述交流电和所述半桥变换器的输入端之间的LC滤波电路,所述第一可控导电装置包括第二开关、第二电阻和所述LC滤波电路中的电感,所述LC滤波电路中的所述电感的一端连接至所述第一中间节点,且另一端通过串联的所述第二开关和第二电阻接地,所述控制装置用于控制所述第二开关导通和断开。4.根据权利要求1至3中任一项所述的不间断电源直流母线的放电装置,所述交流电为三相交流电,所述半桥变换器为三相半桥变换器,所述三相半桥变换器包括第二桥臂,所述第二桥臂包括与所述正直流母线连接的第三开关管和与所述负直流母线连接的第四开关管;其中,所述不间断电源直流母线的放电装置还包括电连接在所述三相半桥变换器的第二桥臂的第二中间节点与地之间的第二可控导电装置。5.根据权利要求4所述的不间断电源直流母线的放电装置,所述第
\t二可控导电装置包括串联的第三开关、第三电阻和第二电感。6.根据权利要求1至3中任一项所述的不间断电源直流母线的放电装置,其特征在于,所述不间断电源直流母线的放电装置还包括:在所述正直流母线和负直流母线之间连接成一个桥臂的第五开关管和第六开关管;以及串联的第四电阻和第三电感,所述串联的第四电阻和第三电感连接在所述第五开关管和第六开关管的中间节点与地之间。7.一种具有放电装置的不间断电源,其特征在于,包括如权利要求1至6中任一项所述的不间断电源和不间断电源直流母线的放电装置。8.一种用于如权利要求1至3中任一项所述的不间断电源直流母线的放电装置的放电方法,其特征在于,所述放电方法包括:控制所述第一可控导电装置导通,给所述第一开关管和第二开关管分别提供第一脉宽调制驱动信号和第二脉宽调制驱动信号,当所述正直流母线上的电压过压时,使得所述正直流母线通过所述第一开关管和所述第一可控导电装置进行放电,以及当所述负直流母线上的电压过压时,使得所述负直流母线通过所述第二开关管和所述第一可控导电装置进行放电。9.根据权利要求8所述的放电方法,其特征在于,当所述正直流母线上的电压过压时,给所述第一开关管提供的第一脉宽调制驱动信号的占空比大于给所述第二开关管提供的第二脉宽调制驱动信号的占空比,且控制所述第一开关管和第二开关管不同时导通;或当所述负直流母线上的电压过压时,给所述第一开...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑大为黎富明王志武简晓铭
申请(专利权)人:伊顿公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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