一种具有有源滤波功能的UPS电源制造技术

本实用新型专利技术涉涉及一种具有有源滤波功能的UPS电源，包括：AC/DC整流电路、DC/AC逆变电路、驱动电路、充放电电路、主控制电路、检测电路，所述充放电电路的输出端连接DC/AC逆变电路的输入端；所述主控制电路通过驱动电路控制UPS电源；所述检测电路的输入端连接充放电电路的输出端，所述检测电路的输出端连接主控制电路的输入端；所述AC/DC整流电路的输入端连接电网，所述AC/DC整流电路的输出端分别连接充放电电路、DC/AC逆变电路的输入端。本实用新型专利技术通过在系统中增加负载电流的检测电路，解决了离线式UPS电源在非线性负载下的谐波问题，并且使其在旁路状态时工作于APF模式，大大地提高了利用率。

A UPS power supply with active filter function

The utility model relates to a power supply with active power filter function UPS, including: AC/DC DC/AC rectifier circuit, inverter circuit, drive circuit, charge discharge circuit, main control circuit, detection circuit, the output of the charging and discharging circuit is connected with the input end of the DC/AC inverter circuit; the main control circuit is controlled by a driving circuit UPS power supply; the detection circuit of the input and output is connected with the charging and discharging circuit, the output end of a detecting circuit is connected with the main control circuit of the input; the AC/DC rectifier circuit is connected with the input end of the power grid, output of the AC/DC rectifying circuit of the terminals are respectively connected with the charging and discharging circuit, DC/AC inverter circuit input end. The utility model by increasing the load current detection circuit in the system, solves the problem of harmonic off-line UPS power under nonlinear load, and the bypass state in APF mode, greatly improve the utilization rate.

【技术实现步骤摘要】
一种具有有源滤波功能的UPS电源
本技术涉及一种不间断供电电源领域，尤其涉及到一种具有有源滤波功能的UPS电源。
技术介绍
如今，市电负荷过重或者突发的意外状况，导致市电电压跌落或者电能中断等问题时常发生。尤其在医院、银行、数据管理中心等场合，工作设备的电源突然中断会造成严重的经济损失，甚至安全事故。另一方面，这些设备的电源系统中通常含有非线性电力电子装置，会给市电中引入谐波。市电中谐波的存在会导致设备的控制系统误动作，长时间将影响设备的寿命，造成不可挽回的损失。目前，市场上的不间断供电电源UPS可以解决电能中断的问题，维持对设备的持续供电。但是，对于谐波问题却无能为力。尤其是应用广泛的离线式UPS，功能单一，而且在市电正常时，处于旁路状态，利用率差。本技术是在几乎不增加硬件成本的情况下，对离线式UPS进行改进，加入谐波治理的功能。据统计，目前市场上的离线式UPS电源，存在以下两个问题：（1）离线式UPS的一部分负载通常为非线性电力电子装置，而非线性电力电子装置产生的电流谐波会使UPS输出电压波形畸变，从而产生电压谐波。电压谐波的存在会影响到其他负载的正常工作。然而UPS没有对谐波问题进行处理。（2）离线式UPS在市电电压中断时向负载提供功率，而在市电正常时在完成对蓄电池的充电后处于旁路状态。实际中，市电正常时常态，也即是说旁路状态是离线式UPS的常态。这样，UPS的利用率就大大地降低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有有源滤波功能的UPS电源，用于解决在离线式UPS使用场合的谐波问题。对离线式UPS进行改进，在不影响其不间断供电的同时，使其具有有源滤波功能，进行谐波的治理。本技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种具有有源滤波功能的UPS电源，包括：DC/AC逆变电路、充放电电路、AC/DC整流电路，所述充放电电路的输出端连接DC/AC逆变电路的输入端；所述AC/DC整流电路的输入端连接电网，所述AC/DC整流电路的输出端分别连接充放电电路、DC/AC逆变电路的输入端，其特殊之处在于，还包括：主控制电路；驱动电路，所述驱动电路的输入端连接主控制电路的输出端，所述驱动电路的输出端连接UPS电源；检测电路，所述检测电路的输入端连接充放电电路的输出端，所述检测电路的输出端连接主控制电路的输入端。上述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特殊之处在于，所述AC/DC整流电路与DC/AC逆变电路之间设有控制滤波的第三开关。上述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特殊之处在于，所述充放电电路包括蓄电池及双向DC/DC电路，所述双向DC/DC电路的输入端连接AC/DC整流电路的输出端，所述双向DC/DC电路的输出端连接DC/AC逆变电路的输入端；所述蓄电池的输入、输出端分别连接双向DC/DC电路。上述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特殊之处在于，所述AC/DC整流电路与电网之间还设有隔离变压器。上述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特殊之处在于，所述AC/DC整流电路采用三相自然整流。上述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特殊之处在于，DC/AC逆变电路采用三相桥式逆变。上述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特殊之处在于，所述主控制电路采用数字信号处理器DSP。上述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特殊之处在于，所述检测电路采用电压、电流霍尔传感器及运放调理电路。上述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特殊之处在于，还包括为驱动电路、充放电电路、主控器电路以及检测电路提供所需运行电源的辅助电源电路。上述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特殊之处在于，所述辅助电源电路采用反激式开关电源。上述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特殊之处在于，所述反激式开关电源包括设置在电网与负载之间的第一开关，设置在DC/AC逆变电路与负载之间的第二开关，设置在AC/DC整流电路与DC/AC逆变电路之间的第三开关，设置在DC/AC逆变电路与双向DC/DC电路之间的第四开关；若第一开关、第二开关、第三开关闭合，系统处于APF模式；若第二开关、第四开关闭合，系统处于UPS模式。本技术的有益效果：本技术通过在系统中增加负载电流的检测电路，解决了离线式UPS电源在非线性负载下的谐波问题，并且使其在旁路状态时工作于APF模式，大大地提高了利用率。与现用的离线式UPS相比，其硬件成本几乎没有增加，功能却更加丰富，具有很好的性价比。以下将结合附图及实施例对本技术做进一步详细说明。附图说明图1是具有有源滤波功能的UPS电源系统结构原理图。具体实施方式为进一步阐述本技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。参照图1，一种具有有源滤波功能的UPS电源，包括：AC/DC整流电路、DC/AC逆变电路、驱动电路、充放电电路、主控制电路、检测电路，充放电电路的输出端连接DC/AC逆变电路的输入端；主控制电路通过驱动电路控制UPS电源；检测电路的输入端连接充放电电路的输出端，检测电路的输出端连接主控制电路的输入端；AC/DC整流电路的输入端连接电网，AC/DC整流电路的输出端分别连接充放电电路、DC/AC逆变电路的输入端。其中，AC/DC整流电路与DC/AC逆变电路之间设有控制滤波的第三开关，当第三开关闭合，AC/DC整流电路、DC/AC逆变电路接通，使整个电路具有有源滤波功能，从而UPS电源在离线状态下将对谐波进行治理。其中，充放电电路包括蓄电池及双向DC/DC电路，双向DC/DC电路的输入端连接AC/DC整流电路的输出端，双向DC/DC电路的输出端连接DC/AC逆变电路的输入端；蓄电池的输入、输出端分别连接双向DC/DC电路。上述采用双向DC-DC电路，是为了在市电正常时，工作在充电状态，给蓄电池充电；在市电故障时，工作在放电状态，向逆变直流母线提供电压。其中，AC/DC整流电路与电网之间还设有隔离变压器。其中，AC/DC整流电路采用三相自然整流，三相自然整流将交流的市电变换为直流，一方面为逆变的直流母线提供电压，另一方面作为蓄电池充电电路的输入直流电压。其中，DC/AC逆变电路是整个系统的核心，是APF与UPS的共用主电路。DC/AC逆变电路采用三相桥式逆变，将直流电压变换为交流，实现有功功率、补偿电流以及补偿电压的输出。其中，驱动电路采用功率型驱动光耦，实现主控制器到逆变主电路之间的安规隔离以及控制信号功率放大。其中，主控制电路采用数字信号处理器DSP，为整个系统的核心处理单元，进行电压电流信号的采集并运算，输出合适的控制信号。其中，检测电路采用电压、电流霍尔传感器及运放调理电路，负责将实际的电压电流转换到主控制器AD可以采集的范围。其中，还包括为驱动电路、充放电电路、主控器电路以及检测电路提供所需运行电源的辅助电源电路。辅助电源电路优选采用反激式开关电源，反激式开关电源包括设置在电网与负载之间的第一开关，设置在DC/AC逆变电路与负载之间的第二开关，设置在AC/DC整流电路与DC/AC逆变电路之间的第三开关，设置在DC/AC逆变电路与双向DC/DC电路之间的第四开关；若第一开关、第二开关、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有有源滤波功能的UPS电源，包括：DC/AC逆变电路、充放电电路、AC/DC整流电路，所述充放电电路的输出端连接DC/AC逆变电路的输入端；所述AC/DC整流电路的输入端连接电网，所述AC/DC整流电路的输出端分别连接充放电电路、DC/AC逆变电路的输入端，其特征在于，还包括：主控制电路；驱动电路，所述驱动电路的输入端连接主控制电路的输出端，所述驱动电路的输出端连接UPS电源；检测电路，所述检测电路的输入端连接充放电电路的输出端，所述检测电路的输出端连接主控制电路的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种具有有源滤波功能的UPS电源，包括：DC/AC逆变电路、充放电电路、AC/DC整流电路，所述充放电电路的输出端连接DC/AC逆变电路的输入端；所述AC/DC整流电路的输入端连接电网，所述AC/DC整流电路的输出端分别连接充放电电路、DC/AC逆变电路的输入端，其特征在于，还包括：主控制电路；驱动电路，所述驱动电路的输入端连接主控制电路的输出端，所述驱动电路的输出端连接UPS电源；检测电路，所述检测电路的输入端连接充放电电路的输出端，所述检测电路的输出端连接主控制电路的输入端。2.根据权利要求1所述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特征在于，所述AC/DC整流电路与DC/AC逆变电路之间设有控制滤波的第三开关。3.根据权利要求1或2所述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特征在于，所述充放电电路包括蓄电池及双向DC/DC电路，所述双向DC/DC电路的输入端连接AC/DC整流电路的输出端，所述双向DC/DC电路的输出端连接DC/AC逆变电路的输入端；所述蓄电池的输入、输出端分别连接双向DC/DC电路。4.根据权利要求1或2所述的一种具有有源滤波功能的UPS电源，其特征在于，所述AC/DC整流电路与电网之间还设有隔离变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王素娥，王科磊，郝鹏飞，吉亚威，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61