一种UPS电源制造技术

一种UPS电源系统，包括：滤波模块，所述滤波模块连接市电以对输入市电进行滤波；BOOST模块，所述BOOST模块的第一端经第一开关组连接所述滤波模块，且经第二开关组连接电池，所述BOOST模块的第二端连接正负母线；双向DC/DC模块，所述双向DC/DC模块的第一端连接所述电池，所述双向DC/DC模块的第二端连接所述正负母线；在电池供电模式，当输出功率小于第一功率时，所述双向DC/DC模块单独放电，当输出功率大于所述第一功率且小于第二功率时，所述BOOST模块单独放电，当输出功率大于所述第二功率时，所述双向DC/DC模块和所述BOOST模块同时放电。实施本发明专利技术，可以降低开关损耗，提高效率。

【技术实现步骤摘要】
一种UPS电源
本专利技术涉及不间断电源领域，更具体地说，涉及一种UPS电源。
技术介绍
现有的UPS电源，要么采用DC/DC变换器完成充电和放电过程，要么复用整流器的BOOST电路放电和双BUCK电路充电，从而以向负载提供输出电压。然而，当UPS电源只采用DC/DC变换器放电时，为了满足负载要求，一般放电功率较大，开关损耗较大。并且DC-DC变换器的体积较大，成本较高。同时，整个UPS电源的器件利用率和系统功率密度均不高。当UPS电源采用复用整流器的BOOST电路放电时，又无法保证市电模式和电池模式下均能够高效运行，且存在间断切换时对母线电容要求高等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种既能够有效降低开关损耗、提高系统效率，又可以完成市电和电池的不间断切换，不需母线单独支撑负载的UPS电源系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种UPS电源系统，包括：滤波模块，所述滤波模块连接市电以对输入市电进行滤波；BOOST模块，所述BOOST模块的第一端经第一开关组连接所述滤波模块，且经第二开关组连接电池，所述BOOST模块的第二端连接正负母线；双向DC/DC模块，所述双向DC/DC模块的第一端连接所述电池，所述双向DC/DC模块的第二端连接所述正负母线；在电池供电模式，当输出功率小于第一功率时，所述双向DC/DC模块单独放电，当输出功率大于所述第一功率且小于第二功率时，所述BOOST模块单独放电，当输出功率大于所述第二功率时，所述双向DC/DC模块和所述BOOST模块同时放电。在本专利技术所述的UPS电源系统中，所述BOOST模块包括：第一电感、第二电感、第三电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管，其中所述第一电感的第一端连接所述第一开关组的第一端、第二端连接所述第一二极管的阳极、第四二极管的阴极和所述第一开关管的第一端，所述第二电感的第一端连接所述第一开关组的第二端、第二端连接所述第二二极管的阳极、第五二极管的阴极和所述第二开关管的第一端，所述第三电感的第一端连接所述第一开关组的第三端、第二端连接所述第三二极管的阳极、第六二极管的阴极和所述第三开关管的第一端，所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第三二极管的阴极连接正母线，所述第四二极管的阳极、所述第五二极管的阳极、所述第六二极管的阳极连接负母线，所述第一开关管的第二端连接所述第四开关管的第二端，所述第二开关管的第二端连接所述第五开关管的第二端，所述第三开关管的第二端连接所述第六开关管的第二端，所述第四开关管的第一端、所述第五开关管的第一端和所述第六开关管的第一端接地，所述第一开关管的第三端、所述第二开关管的第三端、所述第三开关管的第三端、所述第四开关管的第三端、所述第五开关管的第三端和所述第六开关管的第三端连接控制信号。在本专利技术所述的UPS电源系统中，所述BOOST模块还包括：第一电容和第二电容，所述第一电容的第一端连接正母线、第二端接地，所述第二电容的第一端连接负母线、第二端接地。在本专利技术所述的UPS电源系统中，所述双向DC/DC模块包括第七开关管、第八开关管、第四电感和第三电容，所述第三电容的第一端连接电池正极、第二端连接电池负极，所述第四电感的第一端连接电池正极、第二端连接所述第七开关管的第二端和第八开关管的第一端，所述第七开关管的第一端连接正母线，所述第八开关管的第二端连接负母线，所述第七开关管的第三端和所述第八开关管的第三端连接控制信号。在本专利技术所述的UPS电源系统中，所述双向DC/DC模块还包括第九开关管、第十开关管、第五电感，所述第九开关管的第一端连接正母线、第二端连接所述第十开关管的第一端，所述第十开关管的第二端连接负母线，所述第五电感的第一端连接电池正极、第二端连接所述第九开关管的第二端和第十开关管的第一端，所述第九开关管的第三端和所述第十开关管的第三端连接控制信号。在本专利技术所述的UPS电源系统中，所述双向DC/DC模块还包括第四电容，所述第四电容的第一端连接正母线、第二端连接负母线。在本专利技术所述的UPS电源系统中，所述第一开关组包括第一开关、第二开关和第三开关，所述第一开关的第一端连接所述第一开关组的第一端、所述第二开关的第一端连接所述第一开关组的第二端、所述第三开关的第一端连接所述第一开关组的第三端，所述第一开关的第二端连接所述滤波模块的第一输出端、所述第二开关的第二端连接所述滤波模块的第二输出端、所述第三开关的第二端连接所述滤波模块的第三输出端。在本专利技术所述的UPS电源系统中，所述第二开关组包括第一双向开关和第二双向开关，所述第一双向开关的第一端连接电池正极、第二端连接所述第一开关组的第一端，所述第二双向开关的第一端连接电池负极、第二端连接所述第一开关组的第二端或第三端。在本专利技术所述的UPS电源系统中，所述第一双向开关和第二双向开关分别包括反向并联的两个晶闸管。在本专利技术所述的UPS电源系统中，所述滤波模块包括第六电感、第七电感、第八电感、第五电容、第六电容和第七电容，所述第六电感连接在市电的第一输入端和所述第一开关组的第四端之间，所述第七电感连接在市电的第二输入端和所述第一开关组的第五端之间，所述第八电感连接在市电的第三输入端和所述第一开关组的第六端之间，所述第五电容连接到所述第一开关组的第四端和地之间，所述第六电容连接到所述第一开关组的第五端和地之间，所述第七电容连接到所述第一开关组的第六端和地之间。实施本专利技术的UPS电源系统，由于在低功率输出时，仅采用双向DC/DC模块放电供电，在较高功率输出时采用BOOST模块放电供电，而在最高功率输出时采用两者共同放电供电，不但可以降低开关损耗，提高效率，还可以完成市电和电池的不间断切换，不需母线单独支撑负载。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术的UPS电源的第一实施例的原理框图；图2是本专利技术的UPS电源的市电和电池切换时的供电示意图；图3是本专利技术的UPS电源的第二实施例的电路原理图；图4是本专利技术的UPS电源的第三实施例的电路原理图。具体实施方式图1是本专利技术的UPS电源的第一实施例的原理框图。如图1所示，本专利技术的UPS电源包括滤波模块100、BOOST模块200、双向DC/DC模块300、第一开关组400和第二开关组500。所述滤波模块100连接市电以对输入市电进行滤波。所述BOOST模块200的第一端分别经第一开关组400连接所述滤波模块100，经第二开关组500连接电池。所述BOOST模块200的第二端连接正负母线。所述双向DC/DC模块300的第一端连接所述电池，第二端连接所述正负母线。在本专利技术中，所述滤波模块100可以采用现有技术中任何已知的滤波电路、滤波模块构建，例如LC滤波电路、LCL滤波电路等。所述BOOST模块200模块可以采用现有技术中任何已知的BOOST电路、BOOST模块构建。所述双向DC/DC模块300为双向DC/DC模块，其可以采用现有技术中任何已知的DC/DC转换器构建。所述第一开关组400包括分别与滤波模块和BOOST模块相连的一个或多个开关器件，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UPS电源系统，其特征在于，包括：滤波模块，所述滤波模块连接市电以对输入市电进行滤波；BOOST模块，所述BOOST模块的第一端经第一开关组连接所述滤波模块，且经第二开关组连接电池，所述BOOST模块的第二端连接正负母线；双向DC/DC模块，所述双向DC/DC模块的第一端连接所述电池，所述双向DC/DC模块的第二端连接所述正负母线；在电池供电模式，当输出功率小于第一功率时，所述双向DC/DC模块单独放电，当输出功率大于所述第一功率且小于第二功率时，所述BOOST模块单独放电，当输出功率大于所述第二功率时，所述双向DC/DC模块和所述BOOST模块同时放电。

【技术特征摘要】
1.一种UPS电源系统，其特征在于，包括：滤波模块，所述滤波模块连接市电以对输入市电进行滤波；BOOST模块，所述BOOST模块的第一端经第一开关组连接所述滤波模块，且经第二开关组连接电池，所述BOOST模块的第二端连接正负母线；双向DC/DC模块，所述双向DC/DC模块的第一端连接所述电池，所述双向DC/DC模块的第二端连接所述正负母线；在电池供电模式，当输出功率小于第一功率时，所述双向DC/DC模块单独放电，当输出功率大于所述第一功率且小于第二功率时，所述BOOST模块单独放电，当输出功率大于所述第二功率时，所述双向DC/DC模块和所述BOOST模块同时放电。2.根据权利要求1所述的UPS电源系统，其特征在于，所述BOOST模块包括：第一电感、第二电感、第三电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管，其中所述第一电感的第一端连接所述第一开关组的第一端、第二端连接所述第一二极管的阳极、第四二极管的阴极和所述第一开关管的第一端，所述第二电感的第一端连接所述第一开关组的第二端、第二端连接所述第二二极管的阳极、第五二极管的阴极和所述第二开关管的第一端，所述第三电感的第一端连接所述第一开关组的第三端、第二端连接所述第三二极管的阳极、第六二极管的阴极和所述第三开关管的第一端，所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第三二极管的阴极连接正母线，所述第四二极管的阳极、所述第五二极管的阳极、所述第六二极管的阳极连接负母线，所述第一开关管的第二端连接所述第四开关管的第二端，所述第二开关管的第二端连接所述第五开关管的第二端，所述第三开关管的第二端连接所述第六开关管的第二端，所述第四开关管的第一端、所述第五开关管的第一端和所述第六开关管的第一端接地，所述第一开关管的第三端、所述第二开关管的第三端、所述第三开关管的第三端、所述第四开关管的第三端、所述第五开关管的第三端和所述第六开关管的第三端连接控制信号。3.根据权利要求2所述的UPS电源系统，其特征在于，所述BOOST模块还包括：第一电容和第二电容，所述第一电容的第一端连接正母线、第二端接地，所述第二电容的第一端连接负母线、第二端接地。4.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的UPS电源系统，其特征在于，所述双向DC/DC模块包括第七开关管、第八开...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊瑞，毛云鹤，徐福斌，邴阳，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44