UPS保护方法及UPS技术

本发明专利技术适用于UPS技术领域，提供了一种UPS保护方法及UPS，包括：实时获取UPS中逆变器输出电压的瞬时值；若UPS中逆变器输出电压的瞬时值大于第一预设电压值，且持续第一预设时间，则关闭UPS中逆变器的输出。本发明专利技术中当霍尔元件失效时，由于逆变器后接隔离变压器，逆变器输出电压升高，通过检测逆变器输出电压的瞬时值及时对UPS中的逆变器驱动封波，可对霍尔采样失效造成的故障进行有效保护，防止电流霍尔元件失效造成逆变器开关元件的损坏。

【技术实现步骤摘要】
UPS保护方法及UPS
本专利技术属于UPS
，尤其涉及一种UPS保护方法及UPS。
技术介绍
UPS(UninterruptiblePowerSupply，不间断电源)是一种能量供给装置，用于为电力电子设备提供不间断的电力供给，当交流输入电源发生异常或断电时，还能继续向负载供电，保证负载正常供电的装置。现有技术中，UPS通过霍尔元件检测输出电流，进而通过电流环对UPS中的逆变器进行控制。实际应用中发现，当霍尔采样失效时，UPS中逆变器的开关管损害，UPS中的硬件保护电路及软件保护均无法对霍尔采样失效造成的故障进行有效保护。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种UPS保护方法及UPS，以解决现有技术中UPS的硬件保护电路及软件保护均无法对霍尔采样失效造成的故障进行有效保护的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种UPS保护方法，UPS包括：逆变器及隔离变压器；逆变器的输出端与隔离变压器的输入端连接；其中，UPS中逆变器的控制环路包括：电流环；电流环的反馈值为采样得到的UPS中逆变器的输出电流；UPS保护方法包括：实时获取UPS中逆变器输出电压的瞬时值；若UPS中逆变器输出电压的瞬时值大于第一预设电压值，且持续第一预设时间，则关闭UPS中逆变器的输出。本专利技术实施例的第二方面提供了一种UPS保护装置，UPS包括：逆变器及隔离变压器；逆变器的输出端与隔离变压器的输入端连接；其中，UPS中逆变器的控制环路包括：电流环；电流环的反馈值为采样得到的UPS中逆变器的输出电流；UPS保护装置包括：第一参数获取模块，用于实时获取UPS中逆变器输出电压的瞬时值；第一驱动封锁模块，用于若UPS中逆变器输出电压的瞬时值大于第一预设电压值，且持续第一预设时间，则关闭UPS中逆变器的输出。本专利技术实施例的第三方面提供了一种UPS，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如本专利技术实施例第一方面提供的UPS保护方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术实施例第一方面提供的UPS保护方法的步骤。本专利技术实施例提供了一种UPS保护方法，包括：实时获取UPS中逆变器输出电压的瞬时值；若UPS中逆变器输出电压的瞬时值大于第一预设电压值，且持续第一预设时间，则关闭UPS中逆变器的输出。本专利技术实施例中，当霍尔元件失效时，由于逆变器后接隔离变压器，逆变器输出电压升高，通过检测逆变器输出电压的瞬时值及时对UPS的逆变器驱动封波，可对霍尔采样失效造成的故障进行有效保护，防止电流霍尔元件失效造成逆变器开关元件的损坏。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是UPS中逆变器的逆变全桥电路图；图2是UPS正常运行时逆变器的驱动脉冲波形图；图3为霍尔采样失效时逆变器的驱动脉冲波形图及逆变器的输出电压及输出电流的波形图；图4是本专利技术实施例提供的一种UPS保护方法的实现流程示意图；图5是UPS中逆变器输出电压给定值为110V时采用本专利技术实施例提供的UPS保护方法的效果对比图；图6是UPS中逆变器输出电压给定值为208V时采用本专利技术实施例提供的UPS保护方法的效果对比图；图7是UPS中逆变器输出电压给定值为220V时采用本专利技术实施例提供的UPS保护方法的效果对比图；图8是UPS中逆变器输出电压给定值为230V时采用本专利技术实施例提供的UPS保护方法的效果对比图；图9是UPS中逆变器输出电压给定值为240V时采用本专利技术实施例提供的UPS保护方法的效果对比图；图10是本专利技术实施例提供的UPS保护装置的示意图；图11是本专利技术实施例提供的UPS的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。UPS作为一种后备电力供给装置，若其发生故障，会对用户的正常生产造成严重影响，因此用户对UPS的可靠性要求越来越高。工程人员在UPS实际应用中发现，现有小功率UPS存在不明原因的故障失效。对故障UPS进行失效分析排查发现，故障UPS逆变器中的开关管损坏，从而导致了UPS故障。进一步排查发现，电流霍尔采样元件通过排线与主板进行连接，连接处有腐蚀迹象，可能接触不良，导致电流采样异常，从而引发故障。进一步的，针对电流霍尔采样元件接线腐蚀现象进行模拟实验进行验证。图1示出了UPS中逆变器的逆变全桥电路图，通过控制各个开关管(Q1、Q2、Q3、Q4)的通断控制逆变器的输出电压。图2示出了UPS正常运行时逆变器的驱动脉冲波形图；其中，通道1为右上臂开关管Q3的驱动脉冲波形，通道2为左下臂开关管Q2的驱动脉冲波形，通道3为右下臂开关管Q4的驱动脉冲波形，通道4为左上臂开关管Q1驱动脉冲波形。破坏电流霍尔采样元件，模拟电流霍尔采样元件接触不良的现象。参考图3，T0时刻，电流霍尔采样元件失效，电流反馈故障发生，电流环开环，开关管的占空比瞬间开到最大，导致逆变器输出电压变高，进而在T1时刻触发硬件封波，四个开关管(Q1、Q2、Q3、Q4)的驱动均被封锁(参考图3，驱动电压为低电平)。四个开关管驱动封锁后，逆变器的输出电压下降，当逆变器输出电压降至回差点后(即T2时刻)，开关管驱动封波结束，开关管驱动恢复，T2-T1＝t1。T3时刻电流反馈故障再次发生，T4时刻再次触发硬件封波，四个开关管的驱动均被封锁。同上，T5时刻开关管驱动封波结束，T5-T4＝t2。由图3可知，t1时间较短，t2时间较长，由于逆变器输出端接隔离变压器，第一次硬件封波持续时间t1较短，逆变器的输出电压与隔离变压器的原边压差较小，系统仍能正常运行。第二次硬件封波持续时间t2较长，导致逆变器输出电压与隔离变压器的原边压差较大，隔离变压器励磁电流过大，从而导致逆变器的开关管损坏，UPS故障。同时，由图3可知，在T1时刻和T3时刻之间，开关管Q4的驱动电压为高电平，开关管Q3的驱动电压为低电平，正常逆变器应当处于逆变电压正半波过程中，而此时逆变器输出电压波形在高频上下波动，应为电压环路调节中的超调现象。由以上可知，模拟实验再现了故障的全过程，证实故障UPS逆变器中的开关管损坏是由电流霍尔采样元件接触不良引起的，也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种UPS保护方法，其特征在于，所述UPS包括：逆变器及隔离变压器；所述逆变器的输出端与所述隔离变压器的输入端连接；其中，所述UPS中逆变器的控制环路包括：电流环；所述电流环的反馈值为采样得到的所述UPS中逆变器的输出电流；/n所述UPS保护方法包括：/n实时获取所述UPS中逆变器输出电压的瞬时值；/n若所述UPS中逆变器输出电压的瞬时值大于第一预设电压值，且持续第一预设时间，则关闭所述UPS中逆变器的输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种UPS保护方法，其特征在于，所述UPS包括：逆变器及隔离变压器；所述逆变器的输出端与所述隔离变压器的输入端连接；其中，所述UPS中逆变器的控制环路包括：电流环；所述电流环的反馈值为采样得到的所述UPS中逆变器的输出电流；
所述UPS保护方法包括：
实时获取所述UPS中逆变器输出电压的瞬时值；
若所述UPS中逆变器输出电压的瞬时值大于第一预设电压值，且持续第一预设时间，则关闭所述UPS中逆变器的输出。


2.如权利要求1所述的UPS保护方法，其特征在于，所述第一预设电压值U1的计算公式为：



其中，k为系数。


3.如权利要求2所述的UPS保护方法，其特征在于，所述系数为1.15。


4.如权利要求1至3任一项所述的UPS保护方法，其特征在于，所述UPS保护方法还包括：
实时获取所述UPS中逆变器输出电压的有效值；
若所述UPS中逆变器输出电压的有效值大于第二预设电压值，则关闭所述UPS中逆变器的输出；
其中，所述第二预设电压值小于所述第一预设电压值。


5.如权利要求4所述的UPS保护方法，其特征在于，所述UPS保护方法还包括：
若所述UPS中逆变器的输出电压的有效值大于第三预设电压值，且持续第二预设时间，则关闭所述UPS中逆变器的输出；
所述第三预设电压值小于所述第二预设电压值，且所述第二预设时间大于所述第一预设时间。


6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭雪萌，石学雷，黄伟平，
申请(专利权)人：漳州科华技术有限责任公司，科华数据股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35