一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源技术

本发明专利技术涉及一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源，包括正电池组、负电池组、一整流升压模块；所述整流升压模块包括第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第四双向晶闸管、第一单向晶闸管、第二单向晶闸管、第一电感、第二电感、第三电感、三相全控整流桥、第一电容、第二电容。本发明专利技术无需通过平衡装置即可在电池运行升压模式下，保证正负母线电压的平衡，提高了三相整流升压电路在电池运行升压模式下的效率和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及整流升压模块及不间断电源领域，特别是一种三相整流升压电路及其控制方法、不间断电源。
技术介绍
目前现有的三相不间断电源(简称UPS)产品中，一般采用单电池组挂接的三相半桥整流升压拓扑，在电池态升压模式下，只能控制正负母线电压之和，为了维持正负母线电压之间的平衡，通常通过增加一平衡装置维持正负母线电压的平衡，如说明书附图1所示，通过额外增加的平衡装置不仅增加了成本，也增加了电路的复杂性，降低了电池态下升压的可靠性，同时，平衡装置在维持正负母线电压平衡时，产生了额外的功耗，降低了电池态升压模式下的效率。另外，单电池组挂接方式的电池组负极接于母线负极的整流升压拓扑如说明书附图2所示，包括应用于两电平和三电平的拓扑，然而在模块化UPS中，多模块UPS需共用电池组且各模块UPS之间的正负母线独立，因此该拓扑无法应用于模块化UPS中。模块化UPS具有功率扩容灵活性高、易于在线维护等优点，目前已广泛应用于银行、通信和数据中心等领域，是未来高频UPS的主流发展方向。模块化UPS中一般采用双电池组挂接的三相正负双Boost整流升压拓扑如说明书附图3所示，采用该拓扑可以实现多个模块共享电池组且各模块之间的正负母线独立，但与单电池组挂接的三相半桥UPS整流升压拓扑相比，增加了三个电感和三个晶闸管。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源，无需通过平衡装置即可在电池运行升压模式下，保证正负母线电压的平衡，提高了其电池运行升压模式下的效率和可靠性。本专利技术采用以下方案实现:一种三相整流升压电路，包括正电池组、负电池组、一整流升压模块；所述整流升压模块包括第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第四双向晶闸管、第一单向晶闸管、第二单向晶闸管、第一电感、第二电感、第三电感、三相全控整流桥、第一电容、第二电容；所述第一双向晶闸管的一端、所述第二双向晶闸管的一端、所述第三双向晶闸管的一端分别对应接至三相电第一相、三相电第二相、三相电第三相，所述第一单向晶闸管的阳极、所述第二单向晶闸管的阴极分别对应连接至所述正电池组的正端、所述负电池组的负端，所述正电池组的负端、所述负电池组的正端、所述第四双向晶闸管的一端均连接至三相电的零线；所述第一单向晶闸管的阴极与所述第一双向晶闸管的另一端均连接至所述第一电感的一端，所述第二双向晶闸管的另一端与所述第四双向晶闸管的另一端均连接至所述第二电感的一端，所述第三双向晶闸管的另一端与所述第二单向晶闸管的阳极均连接至所述第三电感的一端，所述第一电感的另一端、第二电感的另一端、第三电感的另一端分别连接至所述三相全控整流桥的三相输入端，所述三相全控整流桥的两个输出端分别连接至所述第一电容的一端与所述第二电容的一端，所述第一电容的另一端与所述第二电容的另一端均连接至三相电的零线。进一步的，所述的三相全控整流桥为三相桥式双电平拓扑，包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件、第六开关器件；所述第一开关器件、第三开关器件、第五开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第一输出端，所述第二开关器件、第四开关器件、第六开关器件的发射极或源极相连并作为所述三相全控整流桥的第二输出端，所述第一开关器件的发射极或源极与所述第二开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第一相输入端，所述第三开关器件的发射极或源极与所述第四开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第二相输入端，所述第五开关器件的发射极或源极与所述第六开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第三相输入端。进一步的，所述的三相全控整流桥为三相半桥I型三电平拓扑或者三相半桥T型三电平拓扑。其中，所述的三相半桥I型三电平拓扑包括第一至第十二开关器件至、第一至第六二极管至，其中第一开关器件的发射极或源极、第二开关器件的集电极或漏极均与第一二极管的阴极相连，第五开关器件的发射极或源极、第六开关器件的集电极或漏极均与第三二极管的阴极相连，第九开关器件的发射极或源极、第十开关器件的集电极或漏极均与第五二极管的阴极相连，第三开关器件的发射极或源极、第四开关器件的集电极或漏极均与第二二极管的阳极相连，第七开关器件的发射极或源极、第八开关器件的集电极或漏极均与第四二极管的阳极相连，第十一开关器件的发射极或源极、第十二开关器件的集电极或漏极均与第六二极管的阳极相连，第一二极管的阳极与第二二极管的阴极相连，第三二极管的阳极与第四二极管的阴极相连，第五二极管的阳极与第六二极管的阴极相连；第一开关器件的集电极或漏极、第五开关器件的集电极或漏极、第九开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第一输出端，第四开关器件的发射极或源极、第八开关器件的发射极或源极、第十二开关器件的发射极或源极相连并作为所述三相全控整流桥的第二输出端，第二开关器件的发射极或源极与第三开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第一相输入端，第六开关器件的发射极或源极与第七开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第二相输入端，第十开关器件的发射极或源极与第十一开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第三相输入端，第一二极管的阳极、第三二极管的阳极、第五二极管的阳极均连接至三相电零线。其中，所述的三相半桥T型三电平拓扑包括第一至第六二极管、第一至第六开关器件；第一开关器件的发射极或源极与第二开关器件的发射极或源极相连，第三开关器件的发射极或源极与第四开关器件的发射极或源极相连，第五开关器件的发射极或源极与第六开关器件的发射极或源极相连；其中第一二极管的阴极、第三二极管的阴极、第五二极管的阴极相连并作为所述三相全控整流桥的第一输出端，第二二极管的阳极、第四二极管的阳极、第六二极管的阳极相连并作为所述三相全控整流桥的第二输出端，第一二极管的阳极、第二二极管的阴极、第一开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第一相输入端，第三二极管的阳极、第四二极管的阴极、第三开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第二相输入端，第五二极管的阳极、第六二极管的阴极、第五开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第三相输入端，第二开关器件的集电极或漏极、第四开关器件的集电极或漏极、第六开关器件的集电极或漏极均连接至三相电零线。进一步的，所述第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第一电感、第二电感、第三电感、第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件、第六开关器件、第一电容、第二电容构成市电运行模式下的整流升压功率级电路； 所述正电池组、负电池组、第一单向晶闸管、第二单向晶闸管、第一电感、第三电感、第一开关器件、第二开关器件、第五开关器件、第六开关器件、第一电容、第二电容构成电池运行模式下的整流升压功率级电路。本专利技术还提供了一种如上文所述的三相整流升压电路的控制方法，市电正常时，控制第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管处于闭合状态，控制第一单向晶闸管、第二单向晶闸管、第四双向晶闸管处于断开状态，此时所述三相整流升压电路工作于市电运行模式； 市电异常时，控制第一双向晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相整流升压电路，其特征在于：包括正电池组、负电池组、一整流升压模块；所述整流升压模块包括第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第四双向晶闸管、第一单向晶闸管、第二单向晶闸管、第一电感、第二电感、第三电感、三相全控整流桥、第一电容、第二电容；所述第一双向晶闸管的一端、所述第二双向晶闸管的一端、所述第三双向晶闸管的一端分别对应接至三相电第一相、三相电第二相、三相电第三相，所述第一单向晶闸管的阳极、所述第二单向晶闸管的阴极分别对应连接至所述正电池组的正端、所述负电池组的负端，所述正电池组的负端、所述负电池组的正端、所述第四双向晶闸管的一端均连接至三相电的零线；所述第一单向晶闸管的阴极与所述第一双向晶闸管的另一端均连接至所述第一电感的一端，所述第二双向晶闸管的另一端与所述第四双向晶闸管的另一端均连接至所述第二电感的一端，所述第三双向晶闸管的另一端与所述第二单向晶闸管的阳极均连接至所述第三电感的一端，所述第一电感的另一端、第二电感的另一端、第三电感的另一端分别连接至所述三相全控整流桥的三相输入端，所述三相全控整流桥的两个输出端分别连接至所述第一电容的一端与所述第二电容的一端，所述第一电容的另一端与所述第二电容的另一端均连接至三相电的零线。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志东，曾奕彰，陈成辉，苏宁焕，
申请(专利权)人：厦门科华恒盛股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35