在线互动式不间断电源及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种在线互动式不间断电源，包括：交流输入端、交流输出端、可充放电装置、DC/AC逆变器、整流电路、全桥逆变器、电容、开关切换装置、充电器、升压电路和整流降压电路，所述升压电路的输出端连接在所述全桥逆变器的输入端，所述整流降压电路被控制用于提供整流输出或整流降压输出，所述整流降压电路的输入端和所述交流输入端连接，所述整流降压电路可操作地给所述升压电路或所述全桥逆变器提供脉动直流电。本发明专利技术的在线互动式不间断电源能够给交流输出端提供稳定的交流电，且体积小，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不间断电源，特别涉及。
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后备式、在线式和在线互动式。在线互动式不间断电源在市电正常时直接由市电向负载供电，当市电停电时，通过电池对负载进行供电，但是当市电的电压较高或较低时，经过逆变器的转换后，将会使得不间断电源的输出端的电压具有高于或低于负载所需的电压，为了使得在线互动式不间断电源具有稳定的输出电压，通常在市电的输入端连接有自动电压调节器，用于调节不间断电源输出端的电压，自动电压调节器的可靠性高，且对输入端电压的调节范围广。但是，自动电压调节器的体积大、重量重、成本高且耗能多，这直接导致了不间断电源对电能的利用率降低和成本的增加，因此，目前急需一种不带自动调节器、同时能够给输出端提供稳定交流电压的不间断电源。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种在线互动式不间断电源，包括:交流输入端和交流输出端；可充放电装置；DC/AC逆变器，所述DC/AC逆变器的输入端和所述可充放电装置的两端连接；整流电路，所述整流电路的输入端和所述DC/AC逆变器的输出端连接；全桥逆变器，所述全桥逆变器的输入端连接在所述整流电路的输出端；电容，所述电容的两端连接在所述全桥逆变器的输入端上；开关切换装置，所述开关切换装置择一地使得所述交流输入端与所述交流输出端连接或使得所述全桥逆变器的输出端与所述交流输出端连接；充电器，所述充电器的输入端与所述交流输出端连接，所述充电器的输出端与所述可充放电装置的两端连接；升压电路，所述升压电路的输出端连接在所述全桥逆变器的输入端；以及整流降压电路，其被控制用于提供整流输出或整流降压输出，所述整流降压电路的输入端和所述交流输入端连接，所述整流降压电路可操作地给所述升压电路或所述全桥逆变器提供脉动直流电。优选的，所述整流降压电路包括双向开关、第一全桥整流电路和电感，所述第一全桥整流电路具有输入端和输出端，所述交流输入端的通过所述双向开关连接在所述第一全桥整流电路的输入端，所述电感的一端连接在所述第一全桥整流电路的输出端的正极。优选的，所述双向开关包括具有反向并联二极管的第一金氧半场效晶体管和具有反向并联二极管的第二金氧半场效晶体管，所述第一金氧半场效晶体管的源极和所述第二金氧半场效晶体管的源极连接，所述第二金氧半场效晶体管的漏极连接在所述第三二极管的阳极，所述第一金氧半场效晶体管的漏极连接在所述交流输入端的一个端子上。优选的，所述电感构成所述升压电路的一部分，所述升压电路通过所述电感实现升压。优选的，所述整流降压电路包括第一全桥整流电路和降压电路，所述第一全桥整流电路具有输入端和输出端，所述第一全桥整流电路的输入端和所述交流输入端连接，所述第一全桥整流电路的输出端和所述降压电路的输入端连接，所述降压电路的输出端作为所述整流降压电路的输出端。优选的，所述整流电路包括第二全桥整流电路，所述第一全桥整流电路和所述第二全桥整流电路共用两个二极管。优选的，所述可充放电装置包括保护开关、储能电容和可充放电电池，所述保护开关与所述可充放电电池串联后与所述储能电容并联。本专利技术的一个实施例提供了在线互动式不间断电源的控制方法，当所述交流输入端的电压大于所述交流输出端所需的电压时，控制所述开关切换装置使得所述全桥逆变器的输出端与所述交流输出端连接，控制所述DC/AC逆变器停止工作，控制所述整流降压电路将所述交流输入端的交流电整流并降压后给所述全桥逆变器提供脉动直流电，控制所述全桥逆变器以脉宽调制方式工作从而给所述交流输出端提供所需的交流电。本专利技术的另一个实施例提供了在线互动式不间断电源的控制方法，当所述交流输入端的电压小于所述交流输出端所需的电压时，控制所述开关切换装置使得所述全桥逆变器的输出端与所述交流输出端连接，控制所述DC/AC逆变器停止工作，控制所述整流降压电路将所述交流输入端的交流电整流后给所述升压电路提供脉动直流电，并控制所述升压电路和所述全桥逆变器以脉宽调制方式工作从而给所述交流输出端提供所需的交流电。本专利技术的又一个实施例提供了在线互动式不间断电源的控制方法，当所述交流输入端的电压大于所述交流输出端所需的电压时，且所述交流输出端连接有所需功率小于所述交流输入端提供的功率的容性负载时，控制所述开关切换装置使得所述全桥逆变器的输出端与所述交流输出端连接，控制所述全桥逆变器以脉宽调制方式工作，控制所述充电器对所述可充放电装置进行充电，并交替进行如下两个步骤，控制所述DC/AC逆变器停止工作，并控制所述整流降压电路将所述交流输入端的交流电整流并降压后给所述全桥逆变器提供脉动直流电，使得所述可充放电装置两端的电压从第一阈值电压增加到大于所述第一阈值电压的第二阈值电压，并对所述交流输出端提供所需的交流电；控制所述整流降压电路停止工作，同时控制所述DC/AC逆变器以脉宽调制方式工作，使得所述可充放电装置两端的电压从所述第二阈值电压降低到所述第一阈值电压，并对所述交流输出端提供所需的交流电。本专利技术的再一个实施例提供了在线互动式不间断电源的控制方法，当所述交流输入端的电压小于所述交流输出端所需的电压时，且所述交流输出端连接有所需功率小于所述交流输入端提供的功率的容性负载时，控制所述开关切换装置使得所述全桥逆变器的输出端与所述交流输出端连接，控制所述全桥逆变器以脉宽调制方式工作，控制所述充电器对所述可充放电装置进行充电，并交替进行如下两个步骤，控制所述DC/AC逆变器停止工作，控制所述整流降压电路将所述交流输入端的交流电整流后给所述升压电路提供脉动直流电，使得所述可充放电装置两端的电压从第一阈值电压增加到大于所述第一阈值电压的第二阈值电压，并控制所述升压电路以脉宽调制方式工作对所述交流输出端提供所需的交流电；控制所述整流降压电路停止工作，同时控制所述DC/AC逆变器以脉宽调制方式工作，使得所述可充放电装置两端的电压从所述第二阈值电压降低到所述第一阈值电压，并对所述交流输出端提供所需的交流电。本专利技术的在线互动式不间断电源能够在输出端提供稳定的交流电，并且电路结构简单、使用的元器件少、成本低，同时提高了电能的利用效率。基于本专利技术的在线互动式不间断电源的控制方法，本专利技术的不间断电源能够适用于任何负载情况，避免了输出端波形的失真，并且避免了大的涌流对不间断电源中的逆变器造成损坏。【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是本专利技术的在线互动式不间断电源的方框图。图2是本专利技术第一个实施例的在线互动式不间断电源的电路图。图3是图2所示的在线互动式不间断电源在旁路模式下的等效电路图。图4是图2所示的在线互动式不间断电源在后备模式下的等效电路图。图5是图2所示的在线互动式不间断电源在在线模式下实现降压的等效电路图。图6是图2所示的在线互动式不间断电源在在线模式下实现升压的等效电路图。图7是图2所示的在线互动式不间断电源连接有容性负载的电路图。图8是图7所示的在线互动式不间断电源在在线模式下实现降压时，交流输入端对容性负载进行供电的等效电路图。图9是图7所示的在线互动式不间断电源在在线模式下实现降压时，可充放电装置对容性负载进行供电的等效电路图。图10是图7所示的在线互动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线互动式不间断电源，其特征在于，包括：交流输入端和交流输出端；可充放电装置；DC/AC逆变器，所述DC/AC逆变器的输入端和所述可充放电装置的两端连接；整流电路，所述整流电路的输入端和所述DC/AC逆变器的输出端连接；全桥逆变器，所述全桥逆变器的输入端连接在所述整流电路的输出端；电容，所述电容的两端连接在所述全桥逆变器的输入端上；开关切换装置，所述开关切换装置择一地使得所述交流输入端与所述交流输出端连接或使得所述全桥逆变器的输出端与所述交流输出端连接；充电器，所述充电器的输入端与所述交流输出端连接，所述充电器的输出端与所述可充放电装置的两端连接；升压电路，所述升压电路的输出端连接在所述全桥逆变器的输入端；以及整流降压电路，其被控制用于提供整流输出或整流降压输出，所述整流降压电路的输入端和所述交流输入端连接，所述整流降压电路可操作地给所述升压电路或所述全桥逆变器提供脉动直流电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李岳辉，阳岳丰，张华丽，顾亦磊，
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