CN101931248B - 一种用于ups电源的自回馈老化软启动方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于UPS电源的自回馈老化软启动方法及系统，该UPS电源包括控制电路和主功率电路，该主功率电路包括输入EMC滤波器、输入继电器、PFC单元、逆变器、输出继电器、输出EMC滤波器及旁路单元，其中，输出继电器用于择一地导通所述旁路单元或逆变器，该方法包括以下步骤：S1：导通对PFC单元的母线供电，以执行软启动PFC单元的母线；S2：报警提示以导通输出EMC滤波器的输出端和输入EMC滤波器的输入端之间的自回馈回路；S3：导通所述逆变器，以执行软启动逆变器；S4：关闭报警提示，导通所述PFC单元，对UPS电源执行老化测试；S5：结束。该方法通过形成软启动母线和软启动逆变器两个部分，从而可对自回馈老化测试过程进行阶段性报警提示，保障安全启动自回馈老化，从而增强系统的安全性。

Description

一种用于UPS电源的自回馈老化软启动方法及系统

技术领域

本发明涉及自回馈老化软启动方法，更具体地说，涉及一种用于UPS电源的自回馈老化软启动方法及系统。

背景技术

高温老化是UPS生产过程中必不可少的关键环节。UPS在40度环境温度下连续48小时满载运行过程中，系统的装配错误、器件缺陷可以提前暴露出来，有力保证出厂产品质量。通常UPS容量较小时，高温老化可以采用带阻性满载的方法。但随着小容量UPS市场竞争的日趋激烈，企业面临很大的成本压力，48小时阻性满载消耗的电费、负载资产费用对企业来说也是一笔不小的开支，自回馈老化技术也是在此背景下提出的。

要求主路与旁路接同源市电，而且逆变器不接任何负载。在自回馈老化工作模式下，整流器如正常模式工作，进行AC→DC的电压变换，将电网能量提供给母线和逆变器使用。但逆变器工作模式与正常模式不同，其工作于电流源而非电压源模式下。更具体的说，逆变器将输出与旁路电压(即市电)相位相同、幅值可调的正弦波电流，将母线能量→逆变器→旁路传递回给交流电网。在此种模式下，可以保证UPS的整流器和逆变器均工作于满载方式下，在有效进行了高温老化的同时UPS整机所消耗的电能仅为正常模式带阻性满载的10%(UPS整机效率一般为90％左右)。另外，在自回馈老化模式下，UPS系统也省去昂贵的负载设备，逆变器输出电流的相位与旁路相同也保证了输出电流的功率因素高和谐波含量低。

但现有的自回馈老化测试，在测试过程中，并未进行阶段性提示，启动过程容易出现混乱，存在安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的自回馈老化测试的启动过程容易出现混乱，存在安全隐患等缺陷，提供一种用于UPS电源的自回馈老化软启动方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于UPS电源的自回馈老化软启动方法，所述UPS电源包括控制电路以及与所述控制电路电连接的主功率电路，所述主功率电路包括顺次串联的输入EMC滤波器、输入继电器、PFC单元、逆变器、输出继电器及输出EMC滤波器，其中，所述输入EMC滤波器的输入端耦合到市电输入端，所述主功率电路还包括用于旁路串联连接的PFC单元和逆变器的旁路单元，所述输出继电器用于择一地导通所述旁路单元或逆变器，所述方法包括以下步骤：

S1：导通对所述PFC单元的供电，在具体实施时，可以是由市电通过充电器和DC/DC单元变换后，对PFC单元的母线进行供电，以执行软启动PFC单元的母线；

S2：软启动母线完成后，报警提示以导通所述输出EMC滤波器的输出端和输入EMC滤波器的输入端之间的自回馈回路；

S3：导通所述逆变器，以执行软启动逆变器；

S4：关闭报警提示，关闭DC/DC单元，导通所述PFC单元，对所述UPS电源执行老化测试；

S5：结束。

在本发明所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法中，在步骤S4中还包括完成老化测试后，关断对所述PFC单元的母线供电，及关断所述自回馈回路。

在本发明所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法中，在所述步骤S1中，通过在所述市电输入端和输入EMC滤波器之间设置第一开关单元，以导通或关断对PFC单元及其母线等后面电路的供电。

在本发明所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法中，在所述输出EMC滤波器的输出端和输入EMC滤波器的输入端之间设置第二开关单元，以形成所述自回馈回路。

在本发明所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法中，所述第二开关单元与输入EMC滤波器的输入端的的连接节点位于所述第一开关单元的输出端与输入EMC滤波器的输入端之间。

在本发明所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法中，通过设置与所述控制电路电连接的报警装置，以完成软启动母线后，执行报警提示。

在本发明所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法中，所述报警装置是报警提示灯、蜂鸣器或声光报警器。

在本发明所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法中，所述输出继电器是单刀双掷继电器，且旁路单元内无开关器件。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于UPS电源的自回馈老化测试系统，所述UPS电源包括控制电路以及与所述控制电路电连接的主功率电路，所述主功率电路包括顺次串联的输入EMC滤波器、输入继电器、PFC单元、逆变器、输出继电器及输出EMC滤波器，其中，所述输入EMC滤波器的输入端耦合到市电输入端，所述主功率电路还包括用于旁路串联连接的PFC单元和逆变器的旁路单元，其特征在于，所述输出继电器用于择一地导通所述旁路单元或逆变器，所述系统包括：

第一开关单元，其设置在所述市电输入端和输入EMC滤波器之间，以导通或关断对PFC单元及其母线等后面电路的供电；

第二开关单元，其设置在所述输出EMC滤波器的输出端和输入EMC滤波器的输入端之间，以形成所述自回馈回路；

报警装置，其与所述控制电路电连接，以完成软启动母线后，执行报警提示。

实施本发明的用于UPS电源的自回馈老化测试系统及方法，具有以下有益效果：通过设置第一开关单元和第二开关单元，并择一导通旁路单元和逆变器，形成软启动母线和软启动逆变器两个部分，从而可对自回馈老化测试过程进行阶段性报警提示，保障安全启动自回馈老化，从而增强系统的安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明用于UPS电源的自回馈老化测试系统的电路原理框图。

具体实施方式

对于UPS电源，执行自回馈老化测试时，母线尚未软启动成功的情况下，导通自回馈回路，这时输入继电器就会被自回馈回路、输出EMC滤波器、输出继电器、旁路单元形成的回路短路，这样市电直接给母线充能量，PFC单元的二极管上会有较大的冲击电流产生，从而损坏Boost二极管。

如图1所示，该UPS电源包括控制电路以及与控制电路电连接的主功率电路，主功率电路包括顺次串联的输入EMC滤波器、输入继电器、PFC单元、逆变器、输出继电器及输出EMC滤波器，其中，输入EMC滤波器的输入端耦合到市电输入端，输出EMC滤波器的输出端耦合到市电输入端，主功率电路还包括用于旁路串联连接的PFC单元和逆变器的旁路单元，因此，本发明的创新点在于，输出继电器采用择一地导通所述旁路单元或逆变器的方式，系统包括第一开关单元，其设置在所述市电输入端和输入EMC滤波器之间，以导通或关断对所述PFC单元及其母线等后面电路的供电；第二开关单元，其设置在所述输出EMC滤波器的输出端和输入EMC滤波器的输入端之间，以形成所述自回馈回路；报警装置，其与所述控制电路电连接，以完成软启动母线后，执行报警提示。

在本发明的技术方案中，将整机UPS电源的自老化软启动分为软启动母线和软启动逆变器两个部分，软启动母线成功后，系统发出声光告警信号，从而再进行软启动逆变器，保障整机UPS电源稳定运行自老化。

在具体设计时，该报警装置可以是报警提示灯、蜂鸣器或声光报警器。该输出继电器是单刀双掷继电器。

该用于UPS电源的自回馈老化软启动方法的具体工作步骤为：

S1：对控制电路写入控制程序，通过通信软件设置UPS电源的机型及整机运行模式（即自回馈老化模式）；配置连接系统的硬件电路；接入市电，调节市电电压至自回馈老化测试的工作电压范围；导通对所述充电器和DC/DC单元的供电，以执行软启动PFC单元的母线；

在一优选实施例中，通过在市电输入端和输入EMC滤波器之间设置第一开关单元，以导通或关断对PFC单元的母线供电，在具体工作时，可以是由市电通过充电器和DC/DC单元变换后，对PFC单元的母线进行供电，以执行软启动PFC单元的母线。

S2：软启动母线完成后，整机发出报警信号，示意进行下一步操作，即导通输出EMC滤波器的输出端和输入EMC滤波器的输入端之间的自回馈回路；在一优选实施例中，通过设置与控制电路连接的报警装置，执行报警提示，特别地，该报警信号可以是声光报警信号，即显示灯全亮并伴随蜂鸣鸣叫，显示周期0.5s；

S3：将输出继电器与逆变器导通，同时将旁路单元与逆变器关断，以执行软启动逆变器；

S4：关闭报警提示，关闭DC/DC单元，导通所述PFC单元，对UPS电源执行老化测试；完成老化测试后，关断对所述PFC单元的供电，及关断所述自回馈回路，即关断第一开关单元和第二开关单元；

S5：结束自回馈老化测试。

本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (9)

1.一种用于UPS电源的自回馈老化软启动方法，所述UPS电源包括控制电路以及与所述控制电路电连接的主功率电路，所述主功率电路包括顺次串联的输入EMC滤波器、输入继电器、PFC单元、逆变器、输出继电器及输出EMC滤波器，其中，所述输入EMC滤波器的输入端耦合到市电输入端，所述主功率电路还包括用于旁路串联连接的PFC单元和逆变器的旁路单元，其特征在于，所述输出继电器用于择一地导通所述旁路单元或逆变器，所述方法包括以下步骤：

S1：由市电通过充电器和DC/DC单元变换后，对PFC单元的母线进行供电，以执行软启动PFC单元的母线；

S2：软启动母线完成后，报警提示以导通所述输出EMC滤波器的输出端和输入EMC滤波器的输入端之间的自回馈回路；

S3：导通所述逆变器，以执行软启动逆变器；

S4：关闭报警提示，导通所述PFC单元，对所述UPS电源执行老化测试；

S5：结束。

2.根据权利要求1所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法，其特征在于，在步骤S4中还包括完成老化测试后，关断对所述PFC单元的母线供电，及关断所述自回馈回路。

3.根据权利要求1所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法，其特征在于，在所述步骤S1中，通过在所述市电输入端和输入EMC滤波器之间设置第一开关单元，以导通或关断对PFC单元及其母线的供电。

4.根据权利要求3所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法，其特征在于，在所述输出EMC滤波器的输出端和输入EMC滤波器的输入端之间设置第二开关单元，以形成所述自回馈回路。

5.根据权利要求4所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法，其特征在于，所述第二开关单元与输入EMC滤波器的输入端的连接节点位于所述第一开关单元的输出端与输入EMC滤波器的输入端之间。

6.根据权利要求1所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法，其特征在于，通过设置与所述控制电路电连接的报警装置，以完成软启动母线后，执行报警提示。

7.根据权利要求6所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法，其特征在于，所述报警装置是报警提示灯、蜂鸣器或声光报警器。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的用于UPS电源的自回馈老化软启动方法，其特征在于，所述输出继电器是单刀双掷继电器。

9.一种用于UPS电源的自回馈老化测试系统，所述UPS电源包括控制电路以及与所述控制电路电连接的主功率电路，所述主功率电路包括顺次串联的输入EMC滤波器、输入继电器、PFC单元、逆变器、输出继电器及输出EMC滤波器，其中，所述输入EMC滤波器的输入端耦合到市电输入端，所述主功率电路还包括用于旁路串联连接的PFC单元和逆变器的旁路单元，其特征在于，所述输出继电器用于择一地导通所述旁路单元或逆变器，所述系统包括：

第一开关单元，其设置在所述市电输入端和输入EMC滤波器之间，以导通或关断对PFC单元及其母线的供电；

第二开关单元，其设置在所述输出EMC滤波器的输出端和输入EMC滤波器的输入端之间，以形成自回馈回路；

报警装置，其与所述控制电路电连接，以完成软启动母线后，执行报警提示。

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