本发明专利技术提供了一种具有可再生能源的离线式不间断电源及其控制方法，所述具有可再生能源的离线式不间断电源包括交流输入端、交流输出端、开关装置、可充放电装置、正直流母线、负直流母线、电容、第一DC/DC变换器、全桥逆变器、第二DC/DC变换器以及可再生能源转换装置，所述可再生能源转换装置的输出端连接在所述正直流母线和负直流母线之间，用于将所述可再生能源转换成电能并输出至所述电容中。本发明专利技术实现了可再生能源转换装置和交流输入端的交流电同时给可充放电装置进行充电，并且实现了可充放电装置和可再生能源转换装置同时对交流输出端的负载进行供电，提高了能量的利用率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及不间断电源，具体涉及。
技术介绍
不间断电源能够持续不断地给用电设备进行供电，已经被广泛地研究和利用。不间断电源根据其工作方式可以分为离线式和在线式，离线式不间断电源中的逆变器只在市电发生故障时，才开始启动工作并给负载供电，离线式不间断电源在市电正常时，不需要逆变器工作给负载供电，因此具有功耗低的优点。随着人们对能源的需要越来越大，对不可再生能源的消耗和环境的污染也越来越大，因此对可再生能源，例如对太阳能和风能的利用成为目前的研究热点。由于可再生能源产生的电功率并不十分的稳定，因此并不能完全代替稳定的市电，只能作为一种补充用电。目前利用太阳能的方案有两种，一种是将太阳能输出的电能直接对可充电电池进行充电，第二种方案是将太阳能产生的直流电通过直流/交流转换后对交流输出端进行供电。在第一种方案中，当需要太阳能和可充电电池同时对交流输出端进行供电时，太阳能产生的电能需要依次经过DC/DC变换和DC/AC变换才能对交流输出端进行供电，此时能量的利用率会很低。在第二种方案中，需要增加DC/AC逆变器，从而增加了成本，当太阳能产生的电能足够多时，容易对提供市电的交流输入端造成损害，同时降低了能量的利用率。如何在可再生能源产生的电能发生变化的情况下，提高可再生能源所产生的电能的利用率，目前还没有相应的解决方案。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种具有可再生能源的离线式不间断电源，包括:交流输入端和交流输出端；开关装置，所述开关装置连接在所述交流输入端和交流输出端之间；可充放电装置；正直流母线和负直流母线；电容，所述电容连接在所述正直流母线和负直流母线之间；第一 DC/DC变换器，所述第一 DC/DC变换器的输入端连接在所述可充放电装置的两端，所述第一 DC/DC变换器的输出端连接在所述正直流母线和负直流母线之间；全桥逆变器，所述全桥逆变器包括四个具有反向并联二极管的半导体开关管，所述全桥逆变器的输入端连接在所述正直流母线和负直流母线之间，所述全桥逆变器的输出端连接至所述交流输出端；第二 DC/DC变换器，所述第二 DC/DC变换器的输入端连接在所述正直流母线和负直流母线之间，所述第二 DC/DC变换器的输出端连接在所述可充放电装置的两端；以及可再生能源转换装置，所述可再生能源转换装置的输出端连接在所述正直流母线和负直流母线之间，用于将所述可再生能源转换成电能并输出至所述电容中。优选的，所述可再生能源为太阳能，所述可再生能源转换装置包括升压电路。优选的，所述第一 DC/DC变换器为DC/DC升压变换器，所述第二 DC/DC变换器为DC/DC降压变换器。优选的，当所述第二 DC/DC变换器包括半桥逆变器时，所述电容包括第一电容和第二电容，且所述第一电容和第二电容作为所述半桥逆变器的一部分。本专利技术还提供了用于上述的具有可再生能源的离线式不间断电源的控制方法，当所述交流输入端具有交流电输入时，且所述可再生能源产生的电功率大于所述交流输出端的负载所需的电功率时，使得所述开关装置断开，将所述可再生能源产生的电能对所述交流输出端进行供电，同时对所述可充放电装置进行充电。当所述交流输入端具有交流电输入时，且所述可再生能源产生的电功率小于所述可充放电装置在充电时所需的最大电功率时，使得所述开关装置导通，将所述交流电输入端的交流电对所述交流输出端进行供电，且所述交流输入端的交流电和所述可再生能源产生的电能同时对所述可充放电装置进行充电，其中所述全桥逆变器被用于提高所述交流电的功率因数。当所述交流输入端具有交流电输入时，且所述可再生能源不产生电功率时，使得所述开关装置导通，将所述交流输入端的交流电对所述交流输出端进行供电，且对所述可充放电装置进行充电，其中所述全桥逆变器被用于提高所述交流电的功率因数。优选的，所述全桥逆变器包括具有反向并联二极管的第一半导体开关管、具有反向并联二极管的第二半导体开关管、具有反向并联二极管的第三半导体开关管、具有反向并联二极管的第四半导体开关管、逆变器电感和逆变器电容，所述第一半导体开关管和第二半导体开关管串联后连接在所述正直流母线和负直流母线之间，所述第三半导体开关管和第四半导体开关管串联后连接在所述正直流母线和负直流母线之间，所述逆变器电感的一端连接在所述第一半导体开关管和第二半导体开关管的节点上，所述逆变器电感的另一端与所述逆变器电容的一端连接，所述逆变器电容的另一端连接在所述第三半导体开关管和第四半导体开关管的节点上，所述逆变器电容作为所述全桥逆变器的输出端与所述交流输出端电连接，控制所述第一半导体开关管和第二半导体开关管截止，在所述交流电的正半周期内，控制所述第三半导体开关管以脉宽调制方式工作且使得所述第四半导体开关管截止，在所述交流电的负半周期内，控制所述第三半导体开关管截止且使得所述第四半导体开关管以脉宽调制方式工作。当所述交流输入端不具有交流电输入时，且所述可再生能源产生的电功率大于所述交流输出端的负载所需的电功率时，将所述可再生能源产生的电能对所述交流输出端进行供电，同时对所述可充放电装置进行充电。当所述交流输入端不具有交流电输入时，且所述可再生能源产生的电功率小于所述交流输出端的负载所需的电功率时，使得所述可再生能源产生的电能对所述交流输出端进行供电，同时使得所述可充放电装置放电并对所述交流输出端进行供电。当所述交流输入端不具有交流电输入时，且所述可再生能源不产生电功率时，使得所述可充放电装置放电并对所述交流输出端进行供电。本专利技术能够实现对可再生能源转换装置和不间断电源单独进行控制，使得控制方法简单，通过交流输入端的交流电和太阳能同时对可充放电装置进行充电，还能够实现通过太阳能和可充放电装置同时对交流输出端进行供电，同时提高了能量的利用率。【附图说明】以下参照附图对本专利技术实施例作进一步说明，其中:图1是本专利技术的具有可再生能源的离线式不间断电源的方框图。图2是本专利技术较佳实施例的具有可再生能源的离线式不间断电源的电路图。图3是图2所示的具有可再生能源的离线式不间断电源的第一种工作方式的等效电路图。图4是图2所示的具有可再生能源的离线式不间断电源的第二种工作方式的等效电路图。图5是图2所示的具有可再生能源的离线式不间断电源的第三种工作方式的等效电路图。图6是图2所示的具有可再生能源的离线式不间断电源的第四种工作方式的等效电路图。图7是图2所示的具有可再生能源的离线式不间断电源的第五种工作方式的等效电路图。图8是图2所示的具有可再生能源的离线式不间断电源的第六种工作方式的等效电路图。主要装置符号说明I推挽电路2全桥逆变器3 DC/DC降压变换器4升压电路5正直流母线6负直流母线...
【技术保护点】
一种具有可再生能源的离线式不间断电源，其特征在于，包括：交流输入端和交流输出端；开关装置，所述开关装置连接在所述交流输入端和交流输出端之间；可充放电装置；正直流母线和负直流母线；电容，所述电容连接在所述正直流母线和负直流母线之间；第一DC/DC变换器，所述第一DC/DC变换器的输入端连接在所述可充放电装置的两端，所述第一DC/DC变换器的输出端连接在所述正直流母线和负直流母线之间；全桥逆变器，所述全桥逆变器包括四个具有反向并联二极管的半导体开关管，所述全桥逆变器的输入端连接在所述正直流母线和负直流母线之间，所述全桥逆变器的输出端连接至所述交流输出端；第二DC/DC变换器，所述第二DC/DC变换器的输入端连接在所述正直流母线和负直流母线之间，所述第二DC/DC变换器的输出端连接在所述可充放电装置的两端；以及可再生能源转换装置，所述可再生能源转换装置的输出端连接在所述正直流母线和负直流母线之间，用于将所述可再生能源转换成电能并输出至所述电容中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄皓杰，李彦颖，萧东柏，廖硕鲲，蔡佳翰，林正浩，
申请(专利权)人：伊顿制造格拉斯哥有限合伙莫尔日分支机构，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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