不间断电源制造技术

本申请提供了一种不间断电源，不间断电源的整流器包括六个第一整流二极管、六个第二整流二极管、三个交流侧继电器、六个直流侧继电器、DC/DC变换单元和控制器。每个交流侧继电器的另一端均连接两个第一整流二极管的阳极，两个第一整流二极管的阴极分别连接DC/DC变换单元的两相正输入端。每个交流侧继电器的另一端还连接两个第二整流二极管的阴极，两个第二整流二极管的阳极分别连接DC/DC变换单元的两相负输入端。控制器响应于三相交流输入端的电压异常，控制DC/DC变换单元停止工作，并控制三个交流侧继电器断开；在三个交流侧继电器断开第一预设时长后，控制六个直流侧继电器闭合。采用本申请，可降低不间断电源的电路成本。可降低不间断电源的电路成本。可降低不间断电源的电路成本。

【技术实现步骤摘要】
不间断电源


[0001]本申请涉及电源
，尤其涉及一种不间断电源。

技术介绍

[0002]不间断电源(Uninterrupted Power Supply，UPS)指的是能够在其市电输入端的电网电压中断或异常的情况下，没有间断地供应电能的设备，从而降低设备数据被破坏或发生丢失的可能性，并且避免设备的停工或故障。
[0003]在线式UPS包含主路市电输入端和电池输入端两路输入端，当市电输入端的交流输入电压异常时，可从市电模式切换到电池模式为交流负载继续供电。下面结合图1对UPS的工作原理进行介绍，如图1所示，UPS包括整流器、逆变器和充电器。在UPS处于市电模式时，交流电网提供的交流电通过整流器的市电输入端流入整流器，整流器将交流电网提供的交流电变换成直流电后输出至逆变器，逆变器将该直流电变换为交流电后输出至UPS的输出端，交流电网提供的交流电经由两级变换以后，能得到质量较好的输出电压，可以防止输入谐波、毛刺、电压瞬变等干扰影响负载。当市电电压发生异常时，UPS通过控制整流器中的可控硅SCR使UPS的能量输入由市电输入切换为电池输入，从而使UPS从市电模式切换至电池模式工作。在UPS处于电池模式时，UPS从其电池输入端相连的电池获取直流电，该直流电经逆变器变换成交流电后输出至UPS的输出端。
[0004]上述通过控制SCR来实现UPS在市电模式与电池模式之间切换的方式，无开关动作延迟，切换过程中整流器的输出电压稳定，但SCR损耗大，同时需要隔离的驱动电路来控制，导致电路成本高。
专利技术内容
[0005]本申请提供了一种不间断电源，可有效降低不间断电源的电路成本。
[0006]第一方面，本申请提供了一种不间断电源，该不间断电源包括交流输入端、直流输入端、整流器、逆变器和交流输出端，直流输入端用于连接直流电源，交流输入端连接整流器的三相交流输入端，直流输入端连接整流器的直流输入端，整流器的输出端连接逆变器的输入端，逆变器的输出端连接交流输出端。整流器包括六个第一整流二极管、六个第二整流二极管、三个交流侧继电器、六个直流侧继电器、DC/DC变换单元和控制器。其中，三相交流输入端的每一相交流输入端连接三个交流侧继电器中一个交流侧继电器的一端。三个交流侧继电器中每一个交流侧继电器的另一端均连接两个第一整流二极管的阳极，两个第一整流二极管的阴极分别连接DC/DC变换单元的三相正输入端中的两相正输入端。三个交流侧继电器中任一交流侧继电器连接的两个第一整流二极管，与三个交流侧继电器中除任一交流侧继电器之外的每个交流侧继电器连接的两个第一整流二极管不同。任一交流侧继电器通过两个第一整流二极管连接的DC/DC变换单元的两相正输入端，与三个交流侧继电器中除任一交流侧继电器之外的每个交流侧继电器通过两个第一整流二极管连接的DC/DC变换单元的两相正输入端不同。三个交流侧继电器中每一个交流侧继电器的另一端还连接两
个第二整流二极管的阴极，两个第二整流二极管的阳极分别连接DC/DC变换单元的三相负输入端中的两相负输入端。任一交流侧继电器连接的两个第二整流二极管，与三个交流侧继电器中除任一交流侧继电器之外的每个交流侧继电器连接的两个第二整流二极管不同。任一交流侧继电器通过两个第二整流二极管连接的DC/DC变换单元的两相负输入端，与三个交流侧继电器中除任一交流侧继电器之外的每个交流侧继电器通过两个第二整流二极管连接的DC/DC变换单元的两相负输入端不同。DC/DC变换单元的三相正输入端和三相负输入端中的每一相输入端均通过一个直流侧继电器连接整流器的直流输入端，DC/DC变换单元的输出端连接整流器的输出端。控制器用于在三相交流输入端的电压异常的情况下，控制DC/DC变换单元停止工作，并控制三个交流侧继电器断开；在控制三个交流侧继电器断开第一预设时长后，控制六个直流侧继电器闭合；在控制六个直流侧继电器闭合第二预设时长后，控制DC/DC变换单元恢复工作。可以理解的，不间断电源中整流器的每一相交流输入端分别通过两个整流二极管连接DC/DC变换单元的两相输入端，可实现交错并联，从而减小DC/DC变换单元的输入电流峰值，进而降低DC/DC变换单元中电路元件的电路成本，以及减小整流器的输入滤波器和输出滤波器的体积，以降低不间断电源的电路成本。此外，不间断电源采用继电器和整流二极管的结构来作为模式切换电路，该模式切换电路无需额外的驱动电路，且继电器和整流二极管的损耗较小，因此可进一步有效降低不间断电源的电路成本。
[0007]结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，整流器还包括正母线电容、负母线电容和充电电路，DC/DC变换单元的输出端包括正输出端、负输出端和中线输出端。其中，正母线电容连接于DC/DC变换单元的正输出端和中线输出端之间，负母线电容连接于DC/DC变换单元的中线输出端和负输出端之间。充电电路的输入端连接整流器的直流输入端，充电电路的输出端分别连接DC/DC变换单元的正输出端和负输出端，充电电路用于控制直流电源向正母线电容和负母线电容充电。可以理解的，该充电电路可在不间断电源在市电模式与电池模式切换过程中，控制直流电源为正母线电容和负母线电容充电，从而避免不间断电源的输出电压在上述两种模式切换过程中由于没有能量输入导致被负载拉低的情况，进而提高不间断电源工作时的稳定性。
[0008]结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，控制器还用于在三相交流输入端的电压异常的情况下，控制充电电路工作，以控制直流电源向正母线电容和负母线电容充电。控制器还用于在控制DC/DC变换单元恢复工作后，说明不间断电源处于电池模式，则控制充电电路停止工作，以控制直流电源停止通过充电电路向正母线电容和负母线电容充电。可以理解的，不间断电源在检测到交流电网电压异常之后且不间断电源处于电池模式之前的时间段内，控制充电电路工作以使直流电源为正母线电容和负母线电容充电，从而避免不间断电源的输出电压在上述两种模式切换过程中由于没有能量输入导致被负载拉低的情况，进而提高不间断电源工作时的稳定性。
[0009]结合第一方面至第一方面第二种可能的实施方式中的任一种，在第三种可能的实施方式中，控制器用于在控制DC/DC变换单元停止工作后，在DC/DC变换单元的输入电流小于或者等于预设电流阈值的情况下，控制三个交流侧继电器断开。进而，保证三个交流侧继电器在流入自身的电流值不会产生电弧的情况下动作，以提高继电器工作时的安全性，以及延长继电器的使用寿命。
[0010]结合第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第三种可能的实施方式中的任一种，在第四种可能的实施方式中，控制器还用于在三相交流输入端的电压恢复正常的情况下，控制DC/DC变换单元停止工作，并控制六个直流侧继电器断开。在控制六个直流侧继电器断开第三预设时长后，控制三个交流侧继电器闭合。在控制三个交流侧继电器闭合第四预设时长后，控制DC/DC变换单元恢复工作，以使不间断电源恢复市电模式。可以理解的，不间断电源可以通过控制上述六个直流侧继电器和上述三个交流侧继电器的工作状态，即本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不间断电源，其特征在于，所述不间断电源包括交流输入端、直流输入端、整流器、逆变器和交流输出端，所述直流输入端用于连接直流电源，所述交流输入端连接所述整流器的三相交流输入端，所述直流输入端连接所述整流器的直流输入端，所述整流器的输出端连接所述逆变器的输入端，所述逆变器的输出端连接所述交流输出端，所述整流器包括六个第一整流二极管、六个第二整流二极管、三个交流侧继电器、六个直流侧继电器、DC/DC变换单元和控制器，其中：所述三相交流输入端的每一相交流输入端连接所述三个交流侧继电器中一个交流侧继电器的一端；所述三个交流侧继电器中每一个交流侧继电器的另一端均连接两个第一整流二极管的阳极，所述两个第一整流二极管的阴极分别连接所述DC/DC变换单元的三相正输入端中的两相正输入端；所述三个交流侧继电器中每一个交流侧继电器的另一端还连接两个第二整流二极管的阴极，所述两个第二整流二极管的阳极分别连接所述DC/DC变换单元的三相负输入端中的两相负输入端；所述DC/DC变换单元的三相正输入端和三相负输入端中的每一相输入端均通过一个直流侧继电器连接所述整流器的直流输入端，所述DC/DC变换单元的输出端连接所述整流器的输出端；所述控制器用于在所述三相交流输入端的电压异常的情况下，控制所述DC/DC变换单元停止工作，并控制所述三个交流侧继电器断开；在控制所述三个交流侧继电器断开第一预设时长后，控制所述六个直流侧继电器闭合；在控制所述六个直流侧继电器闭合第二预设时长后，控制所述DC/DC变换单元恢复工作。2.根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于，所述整流器还包括正母线电容、负母线电容和充电电路，所述DC/DC变换单元的输出端包括正输出端、负输出端和中线输出端，其中：所述正母线电容连接于所述DC/DC变换单元的正输出端和中线输出端之间，所述负母线电容连接于所述DC/DC变换单元的中线输出端和负输出端之间；所述充电电路的输入端连接所述整流器的直流输入端，所述充电电路的输出端分别连接所述DC/DC变换单元的正输出端和负输出端，所述充电电路用于控制所述直流电源向所述正母线电容和所述负母线电容充电。3.根据权利要求2所述的不间断电源，其特征在于，所述控制器还用于在所述三相交流输入端的电压异常的情况下，控制所述充电电路工作，以控制所述直流电源向所述正母线电容和所述负母线电容充电；所述控制器还用于在控制所述DC/DC变换单元恢复工作后，控制所述充电电路停止工作。4.根据权利要求1
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3任一项所述的不间断电源，其特征在于，所述控制器用于在控制所述DC/DC变换单元停止工作后，在所述DC/DC变换单元的输入电流小于或者等于预设电流阈值的情况下，控制所述三个交流侧继电器断开。5.根据权利要求2
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4任一项所述的不间断电源，其特征在于，所述控制器还用于在所述三相交流输入端的电压恢复正常的情况下，控制所述DC/DC变换单元停止工作，并控制所述
六个直流侧继电器断开；在控制所述六个直流侧继电器断开第三预设时长后，控制所述三个交流侧继电器闭合；在控制所述三个交流侧继电器闭合第四预设时长后，控制所述DC/DC变换单元恢复工作。6.根据权利要求5所述的不间断电源，其特征在于，所述控制器还用于在所述三相交流输入端的电压恢复正常的情况下，控制所述充电电路工作，以控制所述直流电源向所述正母线电容和所述负母线电容充电；所述控制器还用于在控制所述DC/DC变换单元恢复工作后，控制所述充电电路停止工作。7.根据权利要求5或6所述的不间断电源，其特征在于，所述控制器用于在控制所述DC/DC变换单元停止工作后，在所述DC/DC变换单元的输入电流小于或者等于预设电流阈值的情况下，控制所述六个直流侧继电器断开。8.根据权利要求3
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7任一项所述的不间断电源，其特征在于，所述充电电路包括第一电感、第二电感、第一开关管、第二开关管、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈构宜，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
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