一种整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS制造技术

本实用新型专利技术涉及一种整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS，包括旁路装置、整流器、逆变器、直流转换装置、控制装置、输出开关、第一和第二隔离开关。在UPS工作在旁路模式时，控制装置控制第二隔离开关断开且第一隔离开关闭合，整流器和逆变器均用作有源滤波器工作。在UPS工作在逆变模式时，控制装置控制第二隔离开关断开且第一隔离开关闭合，整流器用作逆变器工作。在UPS工作在双变换模式时，控制装置控制第二隔离开关闭合且第一隔离开关断开以分隔整流器和UPS输出。本实用新型专利技术增加了旁路输出与整流器输入之间的功率连接，使得整流器也可作为有源滤波器工作以增大其容量，也可作为逆变器工作以提供逆变器冗余。器工作以提供逆变器冗余。器工作以提供逆变器冗余。

【技术实现步骤摘要】
一种整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS


[0001]本技术涉及UPS领域，更具体地说，涉及一种整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS。

技术介绍

[0002]在线式不间断电源(UPS，Uninterruptible Power Supply)的常见工作模式包括双变换模式和ECO模式。双变换模式是将市电输入电源的交流电转换为直流，再由直流逆变转换为交流输出给后端的负载，其优点是UPS为负载提供纯净的供电同时还将市电与负载隔离开来，使得市电不受负载产生的谐波影响，缺点是效率相对不高，难以满足目前日趋严格的环保要求和节能法规。ECO模式是UPS通过旁路给后端负载供电，UPS的逆变器处于热备份状态，在旁路异常时再切换到逆变供电，ECO模式的优点是系统效率可高达99％，其缺点是市电与负载直连，负载产生的谐波会影响电网。
[0003]为解决以上两种模式各自的缺点，现有技术中提出了如图1所示的逆变器兼做有源滤波器的UPS，其工作模式是UPS仍由旁路供电，UPS的逆变器作为有源滤波器，对旁路供电下负载产生的无功和谐波进行补偿，一旦旁路供电发生异常，UPS瞬间切换到逆变供电，为后端负载继续提供纯净的电源。该模式能很好的解决双变换模式和ECO模式的缺点，既能提升系统效率，又能解决负载产生的谐波污染电网的问题。但是，由图1可见，整流器的输入端与旁路静态开关的后端，即旁路的输出并无功率连接，因此，当其工作在ECO模式或者逆变器兼作有源滤波器的模式下，整流器无法参与工作。因此，图1所示的逆变器兼做有源滤波器的UPS的缺陷在于，仅有逆变器在工作，而整流器一直处于闲置状态，对一款电力电子变换设备而言，存在较大的浪费。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS，通过将整流器兼作逆变器和有源滤波器，不仅避免了整流器的闲置，还使得UPS的功率容量翻倍。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS，包括：旁路装置、整流器、逆变器、直流转换装置、控制装置、输出开关、第一隔离开关和第二隔离开关，所述整流器的输入端经所述第一隔离开关连接所述逆变器的输出端、所述旁路装置的输出端和所述输出开关，并经所述第二隔离开关连接市电输入电源；所述整流器的输出端连接所述逆变器的输入端和所述直流转换装置的输出端，所述控制装置电连接所述旁路装置、所述第一隔离开关和所述第二隔离开关；
[0006]在UPS工作在旁路模式时，所述控制装置控制所述第二隔离开关断开且所述第一隔离开关闭合，所述整流器和所述逆变器均用作有源滤波器工作；在UPS工作在逆变模式时，所述控制装置控制所述第二隔离开关断开且所述第一隔离开关闭合，所述整流器用作逆变器工作；在UPS工作在双变换模式时，所述控制装置控制所述第二隔离开关闭合且所述
第一隔离开关断开以分隔所述整流器和所述输出开关。
[0007]在本技术所述的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS中，所述第一隔离开关和所述第二隔离开关为双向功率开关器件。
[0008]在本技术所述的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS中，所述双向功率开关器件包括断路器、接触器或功率管。
[0009]在本技术所述的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS中，所述整流器和所述逆变器为双向变换器。
[0010]在本技术所述的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS中，所述双向变换器包括三电平双向变换器、两电平双向变换器或多电平双向变换器。
[0011]在本技术所述的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS中，所述旁路装置包括旁路输入电源和静态开关，所述静态开关串联在所述旁路输入电源和所述输出开关之间。
[0012]在本技术所述的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS中，所述直流转换装置包括电池和电池变换器，所述电池的输出端连接所述电池变换器的输入端，所述电池变换器的输出端连接所述逆变器的输入端和所述整流器的输出端。
[0013]实施本技术的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS，通过设置第一隔离开关和第二隔离开关，增加了旁路输出与整流器输入之间的功率连接，使得整流器也可作为有源滤波器工作，使得有源滤波器的容量增大一倍，且电池逆变供电时，整流器也可作为逆变器工作，提供了逆变器的冗余。
附图说明
[0014]下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：
[0015]图1是现有技术的逆变器兼做有源滤波器的UPS的电路原理示意图；
[0016]图2是本技术的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS的电路原理示意图；
[0017]图3是图2所示的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS在旁路模式下功率流向示意图；
[0018]图4是图2所示的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS的优选实施例的电路示意图；
[0019]图5是图2所示的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS在逆变模式下功率流向示意图；
[0020]图6是图2所示的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS在双变换模式下功率流向示意图。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0022]本技术涉及一种整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS，包括：旁路装置、整流器、逆变器、直流转换装置、控制装置、输出开关、第一隔离开关和第二隔离开关，所述整
流器的输入端经所述第一隔离开关连接所述逆变器的输出端、所述旁路装置的输出端和所述输出开关，并经所述第二隔离开关连接市电输入电源；所述整流器的输出端连接所述逆变器的输入端和所述直流转换装置的输出端，所述控制装置电连接所述旁路装置、所述第一隔离开关和所述第二隔离开关；在UPS工作在旁路模式时，所述控制装置控制所述第二隔离开关断开且所述第一隔离开关闭合，所述整流器和所述逆变器均用作有源滤波器工作；在UPS工作在逆变模式时，所述控制装置控制所述第二隔离开关断开且所述第一隔离开关闭合，所述整流器用作逆变器工作；在UPS工作在双变换模式时，所述控制装置控制所述第二隔离开关闭合且所述第一隔离开关断开以分隔所述整流器和所述输出开关。实施本技术的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS，通过设置第一隔离开关和第二隔离开关，增加了旁路输出与整流器输入之间的功率连接，使得整流器也可作为有源滤波器工作，使得有源滤波器的容量增大一倍，且电池逆变供电时，整流器也可作为逆变器工作，提供了逆变器的冗余。
[0023]图2是本技术的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS的电路原理示意图。图3是图2所示的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS在旁路模式下功率流向示意图。图4是图2所示的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS的优选实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS，包括：旁路装置、整流器、逆变器、直流转换装置、控制装置和输出开关，其特征在于，进一步包括第一隔离开关和第二隔离开关，所述整流器的输入端经所述第一隔离开关连接所述逆变器的输出端、所述旁路装置的输出端和所述输出开关，并经所述第二隔离开关连接市电输入电源；所述整流器的输出端连接所述逆变器的输入端和所述直流转换装置的输出端，所述控制装置电连接所述旁路装置、所述第一隔离开关和所述第二隔离开关；在UPS工作在旁路模式时，所述控制装置控制所述第二隔离开关断开且所述第一隔离开关闭合，所述整流器和所述逆变器均用作有源滤波器工作；在UPS工作在逆变模式时，所述控制装置控制所述第二隔离开关断开且所述第一隔离开关闭合，所述整流器用作逆变器工作；在UPS工作在双变换模式时，所述控制装置控制所述第二隔离开关闭合且所述第一隔离开关断开以分隔所述整流器和所述输出开关。2.根据权利要求1所述的整流器兼作逆变器和有源滤波器的UPS，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴彬，嵇文华，郑书路，燕峰，孙斐然，冯裕，谢威，
申请(专利权)人：维谛技术有限公司，
类型：新型
国别省市：