一种不间断供电的UPS装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种不间断供电的UPS装置，包括不间断电源UPS支路、旁路和控制器，该UPS支路与该旁路并联连接，UPS支路包括：整流单元，输入端用于连接交流电源；逆变单元，输入端连接至整流单元的输出端，且输出端用于连接负载；蓄电池，并接在整流单元的输出端和逆变单元的输入端之间；旁路包含：旁路开关，两端分别用于连接交流电源和负载；控制器，连接至旁路开关、整流单元和逆变单元，且用于当交流供电正常时，控制导通整流单元和旁路开关，并断开逆变单元；或者当交流供电异常时，控制导通逆变单元，并断开旁路开关和整流单元。通过本发明专利技术所提供的UPS装置，保证了UPS装置的续航能力，提供了UPS装置不间断供电的高可靠性。

An uninterrupted power supply UPS device

UPS device of the present invention provides an uninterruptible power supply, uninterruptible power supply, including the UPS branch and UPS branch of the bypass controller is connected with the bypass shunt, UPS branch includes: rectifier unit, the input terminal is used to connect the AC power inverter; unit output end connected to input end of the rectifier unit, and the output end for connect the battery load; and connected between the input end of the output end of the rectifier unit and the inverter unit; bypass bypass switch, comprising: both ends for connecting the AC power supply and load; controller connected to the bypass switch, rectifier unit and inverter unit, and is used when the AC power supply is normal, the control unit and a bypass conduction rectifier switch and disconnect the inverter unit; or when the AC power supply is abnormal, the conduction control inverter unit and disconnect bypass switch and rectifier unit. Through the UPS device provided by the invention, the endurance of the UPS device is guaranteed, and the high reliability of the uninterrupted power supply of the UPS device is provided.

【技术实现步骤摘要】
一种不间断供电的UPS装置
本专利技术涉及供电
，具体而言，涉及一种不间断供电的UPS装置。
技术介绍
随着经济与社会的发展，供电可靠性问题不仅会给工业界带来很大的经济损失，如停工和再启动导致生产成本增加，损坏设备，报废半成品，降低产品质量，造成营销困难而损害公司形象及和用户的良好商业关系等，而且也会给医疗等重要用电部门的设备带来危害，引起严重的生产和运行事故，同时更加造成社会的影响，因此所造成的经济损失与社会影响都很大。不间断电源（uninterruptedpowersupply,UPS）应运而生了，其是将蓄电池与主机相连，通过主机逆变器将直流电转换成市电的系统设备。在UPS的工作过程中，当交流供电正常时，直接将交流电供给用户；而当交流供电出现故障时，将蓄电池所提供的直流电逆变成交流，供给用户负荷，因此能够降低用户负荷受到交流供电中断的影响。但是，本申请的专利技术人在实践本申请的过程中发现现有技术中的UPS设备存在续航能力弱等问题，而无法提高UPS的不间断工作的性能，影响了负载的用电可靠性。
技术实现思路
为至少解决现有技术中的UPS设备的续航能力弱的技术问题，特提出以下技术方案：本专利技术提出了一种不间断供电的UPS装置，包括不间断电源UPS支路、旁路和控制器，该UPS支路与该旁路并联连接，所述UPS支路包括：整流单元，输入端用于连接交流电源；逆变单元，输入端连接至所述整流单元的输出端，且输出端用于连接负载；蓄电池，并接在所述整流单元的所述输出端和所述逆变单元的所述输入端之间；所述旁路包含：旁路开关，两端分别用于连接所述交流电源和所述负载；控制器，连接至所述旁路开关、整流单元和所述逆变单元，且用于当交流供电正常时，控制导通所述整流单元和所述旁路开关，并断开所述逆变单元；或者当交流供电异常时，控制导通所述逆变单元，并断开所述旁路开关和所述整流单元。可选的，所述整流单元包含第一IGBT，以及所述整流单元还包括第二IGBT，所述第一IGBT的发射极连接所述的第二IGBT的集电极，并且所述第一IGBT的集电极连接至所述第二IGBT的发射极，以及所述第一IGBT和所述第二IGBT的控制极连接至所述控制器；其中，所述控制器用于输出控制信号至所述第一IGBT和所述第二IGBT的所述控制极，以控制导通所述整流单元且断开所述逆变单元，或以控制断开所述整流单元且导通所述逆变单元。可选的，该装置还包括：直流母线电容，连接在所述第一IGBT的所述集电极和所述第二IGBT的所述发射极之间。可选的，所述装置包括：对应所述交流电源的三相下的每一相上分别设置有所述直流母线电容、所述第一IGBT和所述第二IGBT。可选的，所述控制器包含：PWM模块，用于输出第一PWM信号至所述第一IGBT的所述控制极，并输出与所述第一PWM信号相位相反的第二PWM信号至所述第二IGBT的所述控制极。可选的，所述PWM模块包括：PWM信号生成组件，用于生成第一PWM信号；反相组件，连接至所述PWM信号生成组件，用于根据所述第一PWM信号生成所述第二PWM信号。可选的，所述控制器还包括与所述PWM模块相连接的检测模块，该检测模块用于检测交流电供电是否异常，且该检测模块包括：信号采集组件，用于采集关于供电电压信号所组成的时间滞后的向量；向量分解组件，用于将所述向量分解为与多个采样点相对应的多个独立成分；异常成分确定组件，用于分析所述多个独立成分中是否存在第一独立成分与供电电压异常时的供电信号的成分相耦合，以及若存在，则将所述第一独立成分确定为异常独立成分；脉冲信号确定组件，用于计算所述异常独立成分所对应的脉冲信号，并基于计算所得的所述脉冲信号来判断供电电压异常的时刻。可选的，该检测模块用于执行以下步骤：步骤一，信号采集：采集的供电电压信号Ui组成时间滞后D的向量如下：(1){\displaystylex=(x_{1},\ldots,x_{m})^{T}}其中，M=D+1,它是x的维数，设定D=15，x[n]代表供电电压信号Ui幅值的向量；步骤二，向量分解：将上述向量做分解，表示成如下式子：x[n]=As[n](2)其中{\displaystyles=(s_{1},\ldots,s_{n})^{T}.}是在第n采样点独立分量构成的矩阵，A是一个混合矩阵。步骤三，分离矩阵：于是，可以获得如下矩阵：y[n]=Wx[n](3)其中，是一个估计的独立分量矩阵，W是一个分离矩阵，是A-1的估计值；步骤四，脉冲信号耦合：因此，通过公式（4），得到与si[n]电压异常的信号相耦合的ai[n](4)；步骤五，检测脉冲信号计算：设(5)根据式（3），得到：(6)对式（6）经过Z变换，重写如下：(7)与(8)其中，计算得到的y[n]的脉冲信号所对应的时刻就是供电电压发生异常的时刻。可选的，所述PWM模块包含现场可编程门阵列FGPA，以及所述检测模块包含数字信号处理DSP芯片。可选的，所述交流供电异常包含选自以下中的一者或多者：电压相位发生突变、电压跌落和/或电压骤升。本专利技术提供的UPS装置，一方面在交流供电正常时，控制导通旁路开关以给负载供电，并导通整流单元和断开逆变单元来给蓄电池充电；另一方面，在交流供电异常时，导通逆变单元和断开整流单元而利用蓄电池来实现不间断供电。由此实现了高频整流充电和谐波小的优点，且对供电不产生无功污染，从而保证了UPS装置的续航能力，保障了UPS装置不间断供电的可靠性。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的UPS装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的UPS装置的连接原理示意图；图3为关于图2中的整流单元和逆变单元的三相逆变结构的示意图；图4为本专利技术实施例所提供的UPS装置的工作流程原理示意图；图5为本专利技术一实施例的检测模块的结构示意图；图6为应用本专利技术实施例所提供的UPS装置针对电压相位突变的检测结果波形图；图7为应用本专利技术实施例所提供的UPS装置针对电压跌落的检测结果波形图；图8为应用本专利技术实施例所提供的UPS装置针对电压骤升的检测结果波形图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1示出的是本专利技术一实施例提供的UPS装置的结构示意图，该UPS装置10包括并联连接的旁路和UPS支路，在旁路上设置有旁路开关101，以及在U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不间断供电的UPS装置，包括不间断电源UPS支路、旁路和控制器，该UPS支路与该旁路并联连接，其特征在于：所述UPS支路包括：整流单元，输入端用于连接交流电源；逆变单元，输入端连接至所述整流单元的输出端，且输出端用于连接负载；蓄电池，并接在所述整流单元的所述输出端和所述逆变单元的所述输入端之间；所述旁路包含：旁路开关，两端分别用于连接所述交流电源和所述负载；控制器，连接至所述旁路开关、整流单元和所述逆变单元，且用于‑ 当交流供电正常时，控制导通所述整流单元和所述旁路开关，并断开所述逆变单元；或者‑ 当交流供电异常时，控制导通所述逆变单元，并断开所述旁路开关和所述整流单元。

【技术特征摘要】
1.一种不间断供电的UPS装置，包括不间断电源UPS支路、旁路和控制器，该UPS支路与该旁路并联连接，其特征在于：所述UPS支路包括：整流单元，输入端用于连接交流电源；逆变单元，输入端连接至所述整流单元的输出端，且输出端用于连接负载；蓄电池，并接在所述整流单元的所述输出端和所述逆变单元的所述输入端之间；所述旁路包含：旁路开关，两端分别用于连接所述交流电源和所述负载；控制器，连接至所述旁路开关、整流单元和所述逆变单元，且用于-当交流供电正常时，控制导通所述整流单元和所述旁路开关，并断开所述逆变单元；或者-当交流供电异常时，控制导通所述逆变单元，并断开所述旁路开关和所述整流单元。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述整流单元包含第一IGBT，以及所述整流单元还包括第二IGBT，所述第一IGBT的发射极连接所述的第二IGBT的集电极，并且所述第一IGBT的集电极连接至所述第二IGBT的发射极，以及所述第一IGBT和所述第二IGBT的控制极连接至所述控制器；其中，所述控制器用于输出控制信号至所述第一IGBT和所述第二IGBT的所述控制极，以控制导通所述整流单元且断开所述逆变单元，或以控制断开所述整流单元且导通所述逆变单元。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该装置还包括：直流母线电容，连接在所述第一IGBT的所述集电极和所述第二IGBT的所述发射极之间。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置包括：对应所述交流电源的三相下的每一相上分别设置有所述直流母线电容、所述第一IGBT和所述第二IGBT。5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器包含：PWM模块，用于输出第一PWM信号至所述第一IGBT的所述控制极，并输出与所述第一PWM信号相位相反的第二PWM信号至所述第二IGBT的所述控制极。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述PWM模块包括：PWM信号生成组件，用于生成第一PWM信号；反相组件，连接至所述PWM信号生成组件，用于根据所述第一PWM信号生成所述第二PWM信号。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔龙，蔡铭，
申请(专利权)人：上海阳顿电气制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31