一种方波UPS模式切换时的控制方法及方波UPS技术

本发明专利技术公开了一种方波UPS模式切换时的控制方法及方波UPS，控制方法包括以下步骤：1）将负载容量按照0～100%划分为n组，存储n组中每一组对应的标准方波宽度；2）检测方波UPS转换为电池模式前市电模式下输出连接的负载容量；3）判断步骤2）检测的负载容量落入的n组分组范围，设为落入第k组的范围内；4）调节方波UPS转换为电池模式后的第一个周期的输出电压的方波宽度为第k组的标准方波宽度。本发明专利技术的方波UPS模式切换时的控制方法及方波UPS，根据负载容量落入的范围，取范围对应的标准方波宽度来调节UPS输出电压的方波宽度，相对于将方波宽度设为固定值的情形，能显著改善模式切换时的带负载工作性能，特别是对于APFC负载时，能带动其正常工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不间断电源（Uninterrupted Power Supply，简称UPS）的控制方法，特别是涉及一种UPS中市电模式切换到电池模式时的控制方法。
技术介绍
UPS具有优良的供电性能，已成为电子信息系统中经常用到的电源。如图1所示，为现有UPS的典型结构图。UPS100包括AC/AC转换器，逆变器和电池模块。UPS在市电模式工作时，AC/AC转换器将市电Vin的交流电转换为需要的交流电，通过切换开关300连通后，输出电压Vout给负载供电。UPS在电池模式工作时，电池模块输出直流电压至逆变器，逆变器将接收的该直流电压转换为需要的交流电，通过切换开关300连通后，输出电压Vout给负载供电。其中，为了提高用电效率，在市电正常时，通常不使用UPS的市电模式转换电源输出供电，而是通过切换开关300直接连通旁路回路200，由旁路回路200直接将市电Vin输出给负载供电，此时Vout即等于交流电Vin。该切换开关300通常为继电器，也可为IGBT开关管，MOSFET开关管等。上述电源系统工作时，在市电模式切换到电池模式时，输出电压Vout会出现拉低现象。UPS所带负载容量越大，切换时的输出电压Vout拉低得越低，有时会影响到负载的正常工作。通常，如果负载为R负载、RCD负载（电阻R、电容C和二极管D），开关电源（Switching Power Supply，简称SPS）负载，则UPS切换时拉低现象不严重，拉低少许仍然能带动R负载，RCD负载，SPS负载的正常工作，但工作时的性能会受到影响。但如果负载为APFC电源（Active Power Factor Correction，简称APFC）负载时，UPS切换时拉低现象非常严重，直接导致无法带动APFC负载工作的情况。这也是现在大部分UPS，特别是方波UPS并不带APFC负载工作的原因。如果必须要带动其工作，通常采取的措施是提高方波UPS本身的硬件配置，通过增加成本来实现。 
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种方波UPS模式切换时的控制方法及方波UPS，不需要增加成本即可控制方波UPS模式切换时改善带负载工作性能，尤其是可带动APFC负载正常工作。本专利技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种方波UPS模式切换时的控制方法，包括以下步骤：1）将负载容量按照0～100%划分为n组，存储n组中每一组对应的标准方波宽度；2）检测所述方波UPS转换为电池模式前市电模式下输出连接的负载容量；3）判断所述步骤2）检测的负载容量落入的n组分组范围，设为落入第k组的范围内；4）调节所述方波UPS转换为电池模式后的第一个周期的输出电压的方波宽度为所述第k组的标准方波宽度。 本专利技术的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决：一种方波UPS，包括对所述UPS模式切换时进行控制的控制装置，所述控制装置包括存储模块，检测模块，判断模块和调节模块；所述存储模块存储有n组中每一组对应的标准方波宽度；所述n组为将负载容量按照0～100%划分后得到的n组；所述检测模块检测所述方波UPS转换为电池模式前市电模式下输出连接的负载容量；所述判断模块的输入端连接所述检测模块的输出端，判断负载容量落入的n组分组范围，设为落入第k组的范围内；所述调节模块的两个输入端分别连接所述存储模块和所述判断模块的输出端，调节所述方波UPS转换为电池模式后的第一个周期的输出电压的方波宽度为所述第k组的标准方波宽度。本专利技术与现有技术对比的有益效果是：本专利技术的方波UPS模式切换时的控制方法及方波UPS，基于测试存储的多组标准R负载容量对应的方波宽度，从而在切换时，根据负载容量设定UPS在电池模式的第一个周期的方波宽度，具体为根据负载容量落入的范围，取范围对应的标准方波宽度来调节UPS输出电压的方波宽度，相对于将方波宽度设为固定值的情形，虽然输出电压的峰值仍然被拉低，但输出电压的有效值拉低现象有所改善，从而改善模式切换时的带负载工作性能，特别是对于APFC负载时，能带动其正常工作。本专利技术的UPS模式切换时的控制方法及UPS，控制UPS模式切换时改善其带负载性能，特别是能支持带APFC负载正常工作，控制方法在普通UPS上实现，从而改变了以往必须通过增加硬件成本来带动APFC负载工作的现状。附图说明图1是现有技术中UPS的结构示意图；图2是本专利技术具体实施方式一中方波UPS模式切换时的控制方法的流程图；图3是本专利技术具体实施方式一中方波UPS连接0～30%负载容量的负载时模式切换过程中输出电压波形图；图4是本专利技术具体实施方式一中方波UPS连接30%～70%负载容量的负载时模式切换过程中输出电压波形图；图5是本专利技术具体实施方式一中方波UPS连接70%～100%负载容量的负载时模式切换过程中输出电压波形图；图6是现有技术中一种方波UPS连接APFC负载在模式切换时输出电压波形图；图7是本专利技术具体实施方式一中方波UPS连接APFC负载在模式切换时输出电压波形图；图8是本专利技术具体实施方式中UPS中的控制装置的结构示意图；图9是现有技术中另一种方波UPS连接APFC负载在模式切换时输出电压波形图；图10是本专利技术具体实施方式三中方波UPS连接APFC负载在模式切换时输出电压波形图。 具体实施方式下面结合具体实施方式并对照附图对本专利技术做进一步详细说明。具体实施方式一如图2所示，为本具体实施方式中的方波UPS模式切换时的控制方法的流程图，包括以下步骤：P1）将负载容量按照0～100%划分为n组，存储n组中每一组对应的标准方波宽度。本具体实施方式中，标准方波宽度为各组中两个负载容量下对应的方波宽度中的较小方波宽度，第一个负载容量为组内最小负载容量附近的一个值，此处附近是指第一负载容量的值满足：组内最小负载容量≤第一个负载容量≤组内最小负载容量×110%范围，对应的方波宽度为：在所述方波UPS连接该最小负载容量的R负载时，调节输出电压达到接近输出电压规格上限时的方波宽度，此处接近是指输出电压的值满足：输出电压规格上限×90%≤输出电压≤输出电压规格上限。第二个负载容量处于组内中间负载容量±10%范围内，对应的方波宽度为：在所述方波UPS连接此第二负载容量的R负载时，调节输出电压达到额定电压±10%范围时的方波宽度。本具体实施方式中，以额定电压为230V，浮动±10%电压范围，即输出电压规格上限值为230×（1+10%）=253V的方波UPS为例进行说明。按照0～100%划分为3组，分别为：第一组为0≤负载容量＜30%，第二组为30%≤负载容量＜70%，第三组为70%≤负载容量≤100%，即要存储第一组的标准方波宽度，第二组的标准方波宽度和第三组的标准方波宽度总共3个值。对于第一组0≤负载容量＜30%，其标准方波宽度为组内最小负载容量（即0）附近的一个值和组内中间负载容量（即15%）±10%范围的一个值对应的方波宽度中的较小者。同理，对于第二组30%≤负载容量＜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方波UPS模式切换时的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将负载容量按照0～100%划分为n组，存储n组中每一组对应的标准方波宽度；?2）检测所述方波UPS转换为电池模式前市电模式下输出连接的负载容量；3）判断所述步骤2）检测的负载容量落入的n组分组范围，设为落入第k组的范围内；4）调节所述方波UPS转换为电池模式后的第一个周期的输出电压的方波宽度为所述第k组的标准方波宽度。

【技术特征摘要】
1.一种方波UPS模式切换时的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将负载容量按照0～100%划分为n组，存储n组中每一组对应的标准方波宽度； 
2）检测所述方波UPS转换为电池模式前市电模式下输出连接的负载容量；
3）判断所述步骤2）检测的负载容量落入的n组分组范围，设为落入第k组的范围内；
4）调节所述方波UPS转换为电池模式后的第一个周期的输出电压的方波宽度为所述第k组的标准方波宽度。
2.根据权利要求1所述的方波UPS模式切换时的控制方法，其特征在于：所述步骤1）中，所述标准方波宽度为各组中两个负载容量对应的方波宽度中的较小方波宽度；其中，第一个负载容量处于（组内最小负载容量，组内最小负载容量×110%）的范围内，对应的方波宽度为在所述方波UPS连接此负载容量的R负载时，调节输出电压达到（输出电压规格上限×90%，输出电压规格上限）范围内时的方波宽度，第二个负载容量处于组内中间负载容量±10%范围内，对应的方波宽度为在所述方波UPS连接此负载容量的R负载时，调节输出电压达到额定电压±10%范围内时的方波宽度。
3.根据权利要求2所述的方波UPS模式切换时的控制方法，其特征在于：所述第一个负载容量为组内最小负载容量，对应的方波宽度为在所述方波UPS连接此负载容量的R负载时，调节输出电压达到输出电压规格上限时的方波宽度。
4.根据权利要求2所述的方波UPS模式切换时的控制方法，其特征在于：所述第二个负载容量为组内中间负载容量，对应的方波宽度为在所述方波UPS连接此负载容量的R负载时，调节输出电压达到额定电压时的方波宽度。
5.根据权利要求1所述的方波UPS模式切换时的控制方法，其特征在于：所述步骤1）中，所述标准方波宽度为各组中一个负载容量对应的方波宽度；其中，所述负载容量处于（组内最小负载容量，组内最小负载容量×110%）的范围内，对应的方波宽度为在所述方波UPS连接此负载容量的R负载时，调节输出电压达到（输出电压规格上限×90%，输出电压规格上限）范围内时的方波宽度。
6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡武华，谢凯军，
申请(专利权)人：联正电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：