CN103187788B - 一种列相供电的ups模块及ups系统 - Google Patents

一种列相供电的ups模块及ups系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103187788B
CN103187788B CN201110443962.0A CN201110443962A CN103187788B CN 103187788 B CN103187788 B CN 103187788B CN 201110443962 A CN201110443962 A CN 201110443962A CN 103187788 B CN103187788 B CN 103187788B
Authority
CN
China
Prior art keywords
diode
connects
switching tube
brachium pontis
energy storage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110443962.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103187788A (zh
Inventor
肖学礼
陈宗辉
沈宝山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vertiv Corp
Original Assignee
Liebert Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liebert Corp filed Critical Liebert Corp
Priority to CN201110443962.0A priority Critical patent/CN103187788B/zh
Publication of CN103187788A publication Critical patent/CN103187788A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103187788B publication Critical patent/CN103187788B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种列相供电的UPS模块和UPS系统,该UPS模块包括依次连接的PFC整流单元和逆变单元,且PFC整流单元包括上桥臂和下桥臂,每个桥臂均包括储能电感,UPS模块还包括DC/DC变换单元,DC/DC变换单元包括BUCK‑BOOST电路,在交流市电异常时,DC/DC变换单元通过PFC整流单元的上桥臂为正母线充电,且通过BUCK‑BOOST电路和下桥臂中的储能电感为负母线充电。实施本发明的技术方案,在交流市电正常或异常时,PFC整流单元的上桥臂是共用的,这就使得多个列相供电的UPS模块共用电池组时,无需采用隔离升压变压器,节省了空间和成本,顺应了开关电源小型化的趋势,且减小了损耗。另外,DC/DC变换单元与PFC整流单元因为有耦合回路,利用部分PFC整流单元器件,节省了成本,提高了效率。

Description

一种列相供电的UPS模块及UPS系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术,尤其涉及一种列相供电的UPS模块及UPS系统。
背景技术
UPS (Uninterruptible Power Supply,不间断电源)广泛应用于电力、电信、金融、政府、制造等多个行业,它可以保障在停电之后继续工作一段时间,使用户不致因停电而影响工作或丢失数据,还可以消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”。
目前,在中小功率的UPS系统设计中,为了解决多个UPS模块并联时共用电池组的问题,如图1所示,第一相交流市电的输出端(LINE1)通过开关S1连接储能电感L1的第一端,第二相交流市电的输出端(LINE2)通过开关S2连接储能电感L2的第一端。在两列交流市电正常时,分别通过PFC整流单元100整流和逆变单元200逆变后输出给负载或为电池组充电。这种两相的交流输入使得该UPS模块构成了列相供电的UPS模块。但是,在传统的列相供电的UPS模块中,通过是将DC/DC变换单元300设计为隔离升压电路,例如采用图1中的隔离变压器T1进行升压后,直接输出至直流母线,然后经逆变单元200逆变后输出至负载。这种方案的好处是DC/DC变换单元300与PFC整流单元100完全隔离开来而没有耦合,提高系统的可靠性。但实际上,这种完全隔离方案从成本、空间和效率角度来讲都不是最优的选择,其主要缺点在于:
1、DC/DC变换单元300采用传统的推挽电路,工作频率低,变压器T1的体积和损耗增大、效率低;
2、DC/DC变换单元300与PFC整流单元100完全隔离,没有耦合回路,DC模式时无法利用PFC整流单元100,成本和效率无法做到最优;
3、这种完全隔离的电路也导致变压器T1的数量和体积增加,既占用了空间又增加了成本,这也与开关电源的小型化趋势相违背。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述列相供电的UPS模块成本大、空间大,且工作效率低的缺陷,提供一种成本小、空间小且工作效率高的列相供电的UPS模块。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种列相供电的UPS模块,用于对电池组进行充放电,所述UPS模块包括依次连接的PFC整流单元和逆变单元,且所述PFC整流单元包括在交流市电正常时为正负母线进行充电的上桥臂和下桥臂,每个桥臂均包括储能电感,所述UPS模块还包括DC/DC变换单元,所述DC/DC变换单元包括BUCK-BOOST电路,在交流市电异常时,所述DC/DC变换单元通过所述PFC整流单元的上桥臂为正母线充电,且通过所述BUCK-BOOST电路和下桥臂中的储能电感为负母线充电。
在本发明所述的列相供电的UPS模块中,所述DC/DC变换单元还包括第一开关,所述BUCK-BOOST电路包括第五开关管、第二开关和二极管D5,其中,第一开关的第一端连接电池组的正极,电池组的负极接中线,第一开关的第二端连接上桥臂的储能电感的第一端,第五开关管的第二端连接电池组的正极,第五开关管的第三端连接第二开关的第一端,第二开关的第二端连接下桥臂的储能电感的第一端,二极管D5的正极连接负母线,二极管D5的负极连接第五开关管的第三端。
在本发明所述的列相供电的UPS模块中,所述DC/DC变换单元还包括第一开关,所述BUCK-BOOST电路包括反并联二极管的第五开关管、第二开关和二极管D5,其中,第一开关的第一端连接电池组的正极,电池组的负极接中线,第一开关的第二端连接上桥臂的储能电感的第一端,第五开关管的第二端连接电池组的正极,第五开关管的第三端连接第二开关的第一端,第二开关的第二端连接下桥臂的储能电感的第一端,二极管D5的正极连接负母线,二极管D5的负极连接第二开关的第二端。
在本发明所述的列相供电的UPS模块中,所述DC/DC变换单元还包括第一开关,所述BUCK-BOOST电路包括反并联二极管的第五开关管、二极管D5和二极管D6,其中,第一开关的第一端连接电池组的正极,电池组的负极接中线,第一开关的第二端连接上桥臂的储能电感的第一端,第五开关管的第二端连接电池组的正极,第五开关管的第三端连接二极管D6的正极,二极管D6的负极连接下桥臂的储能电感的第一端,二极管D5的正极连接负母线,二极管D5的负极连接第五开关管的第三端。
在本发明所述的列相供电的UPS模块中,所述DC/DC变换单元还包括第一开关,所述BUCK-BOOST电路包括反并联二极管的第五开关管、二极管D5和二极管D6,其中,第一开关的第一端连接电池组的正极,电池组的负极接中线,第一开关的第二端连接上桥臂的储能电感的第一端,第五开关管的第二端连接电池组的正极,第五开关管的第三端连接二极管D6的正极,二极管D6的负极连接下桥臂的储能电感的第一端,二极管D5的正极连接负母线,二极管D5的负极连接二极管D6的负极。
在本发明所述的列相供电的UPS模块中,所述BUCK-BOOST电路还包括第三开关,第三开关的第一端连接第三开关管的第二端,第三开关的另一端连接第四开关管的第三端。
在本发明所述的列相供电的UPS模块中,所述PFC整流单元的上桥臂还包括二极管D1、二极管D2、反并联二极管的第一开关管、反并联二极管的第二开关管、滤波电容C1,所述PFC整流单元的下桥臂还包括二极管D3、二极管D4、反并联二极管的第三开关管、反并联二极管的第四开关管、滤波电容C2;上桥臂的储能电感的第一端还连接第一相交流市电的输出端,上桥臂的储能电感的第二端分别连接二极管D1的正极和二极管D3的负极,下桥臂的储能电感的第一端连接第二相交流市电的输出端,下桥臂的储能电感的第二端分别连接二极管D2的正极和二极管D4的负极,二极管D1的负极和二极管D2的负极分别接正母线,二极管D3的正极和二极管D4的正极分别接负母线,滤波电容C1的正极接正母线,滤波电容C2的负极接负母线,滤波电容C1的负极和滤波电容C2的正极一并接中线,第一开关管的第二端连接二极管D1的正极,第二开关管的第二端连接中线,第一开关管的第三端和第二开关管的第三端相连,第三开关管的第二端连接二极管D4的负极,第四开关管的第二端连接中线,第三开关管的第三端和第四开关管的第三端相连。
在本发明所述的列相供电的UPS模块中,所述逆变单元包括反并联二极管的第六开关管、反并联二极管的第七开关管、反并联二极管的第八开关管、反并联二极管的第九开关管、储能电感L4、储能电感L5、滤波电容C3、滤波电容C4,其中,第六开关管的第二端和第八开关管的第二端分别接正母线,第七开关管的第三端和第九开关管的第三端分别接负母线,第六开关管的第三端和第七开关管的第二端相连接,第八开关管的第三端和第九开关管的第二端相连接,储能电感L4的第一端连接第六开关管的第三端,储能电感L4的第二端为所述UPS模块的第一相交流输出端,储能电感L5的第一端连接第八开关管的第三端,储能电感L5的第二端为所述UPS模块的第二相交流输出端,滤波电容C3的第一端连接储能电感L4的第二端,滤波电容C4的第一端连接储能电感L5的第一端,滤波电容C3的第二端和滤波电容C4的第二端一并接中线。
本发明还构造一种UPS系统,包括电池组及一个UPS模块或至少两个相并联的UPS模块,所述UPS模块为以上所述的列相供电的UPS模块。
实施本发明的技术方案,在交流市电正常或异常时,PFC整流单元的上桥臂是共用的,因此PFC整流单元与DC/DC变换单元有耦合回路,也即为非隔离的,这就使得多个列相供电的UPS模块共用电池组时,无需采用隔离升压变压器,节省了空间和成本,顺应了开关电源小型化的趋势,且减小了损耗,提高了效率。另外,DC/DC变换单元与PFC整流单元因为有耦合回路,利用部分PFC整流单元器件,节省了成本,提高了效率。
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是现有技术的一种列相供电的UPS模块的电路图;
图2是本发明列相供电的UPS模块实施例一的逻辑结构图;
图3是本发明列相供电的UPS模块实施例二的电路图;
图4是本发明列相供电的UPS模块实施例三的电路图;
图5是本发明列相供电的UPS模块实施例四的电路图;
图6是本发明列相供电的UPS模块实施例五的电路图。
具体实施方式
如图2所示,在本发明列相供电的UPS模块实施例一的逻辑结构图中,该列相供电的UPS模块包括PFC整流单元100、逆变单元200和DC/DC变换单元300。PFC整流单元100包括上桥臂和下桥臂,该上桥臂和下桥臂在交流市电正常时分别通过两相市电为正负母线进行充电,且每个桥臂均包括储能电感。DC/DC变换单元300包括BUCK-BOOST电路。
当交流市电正常时,交流市电通过PFC整流单元100整流得到直流电压,逆变单元200将该直流电压逆变为交流电压,以向负载(未示出)供电及通过充电器(未示出)向电池组充电。当交流市电异常时,DC/DC变换单元300通过所述PFC整流单元的上桥臂为正母线充电,且通过所述BUCK-BOOST电路和下桥臂中的储能电感为负母线充电。实施该技术方案,在交流市电正常或异常时,PFC整流单元100的上桥臂是共用的,因此PFC整流单元100与DC/DC变换单元300有耦合回路,也即为非隔离的,这就使得多个列相供电的UPS模块共用电池组时,无需采用隔离升压变压器,节省了空间和成本,顺应了开关电源小型化的趋势,且减小了损耗,提高了效率。另外,DC/DC变换单元300与PFC整流单元100因为有耦合回路,利用部分PFC整流单元器件,节省了成本,提高了效率。
图3是本发明UPS模块实施例二的电路图,该UPS模块包括PFC整流单元100、逆变单元200、DC/DC变换单元300,下面分别说明每个部分:
1. PFC整流单元100
在该PFC整流单元100中,上桥臂包括储能电感L1、二极管D1、二极管D2、反并联二极管的第一开关管、反并联二极管的第二开关管、滤波电容C1;下桥臂包括储能电感L2、二极管D3、二极管D4、反并联二极管的第三开关管、反并联二极管的第四开关管、滤波电容C2。在此说明的是,本发明所提及的所有开关管均可选用IGBT管,例如,本实施例中的第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管选用IGBT管Q1、Q2、Q3、Q4。当然,在功率要求较低的其它实施例中,也可选用MOS管。当开关管选用IGBT管时,开关管的第二端为其集电极,开关管的第三端为其发射极,开关管的第一端为其门极驱动极,且连接控制电路(未示出),该控制电路用于控制各个开关管的通断频率及通断时间。在该PFC整流单元100中,第一相交流市电的输出端(LINE1)通过开关S1连接储能电感L1的第一端,第二相交流市电的输出端(LINE2)通过开关S2连接储能电感L2的第一端,该两相的交流输入使得该UPS模块构成了列相供电的UPS模块。储能电感L1的第二端分别连接二极管D1的正极和二极管D3的负极,储能电感L2的第二端分别连接二极管D2的正极和二极管D4的负极,二极管D1的负极和二极管D2的负极分别接正母线(BUS+),二极管D3的正极和二极管D4的正极分别接负母线(BUS-),滤波电容C1的正极接正母线,滤波电容C2的负极接负母线,滤波电容C1的负极和滤波电容C2的正极一并接中线(NEUTRAL),第一开关管的第二端连接二极管D1的正极,第二开关管的第二端连接中线,第一开关管的第三端和第二开关管的第三端相连,第三开关管的第二端连接二极管D4的负极,第四开关管的第二端连接中线,第三开关管的第三端和第四开关管的第三端相连;
2、逆变单元200
该逆变单元200包括反并联二极管的第六开关管、反并联二极管的第七开关管、反并联二极管的第八开关管、反并联二极管的第九开关管、储能电感L4、储能电感L5、滤波电容C3、滤波电容C4。在该实施例中,第六开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管分别选用IGBT管Q6、Q7、Q8、Q9。在该逆变单元中,第六开关管的第二端和第八开关管的第二端分别接正母线,第七开关管的第三端和第九开关管的第三端分别接负母线,第六开关管的第三端和第七开关管的第二端相连接,第八开关管的第三端和第九开关管的第二端相连接,储能电感L4的第一端连接第六开关管的第三端,储能电感L4的第二端为所述UPS模块的第一相交流输出端(OUT-LINE1),储能电感L5的第一端连接第八开关管的第三端,储能电感L5的第二端为所述UPS模块的第二相交流输出端(OUT-LINE2),滤波电容C3的第一端连接储能电感L4的第二端,滤波电容C4的第一端连接储能电感L5的第一端,滤波电容C3的第二端和滤波电容C4的第二端一并接中线;
3、DC/DC变换单元300
该DC/DC变换单元300包括开关S3和BUCK-BOOST电路,其中,BUCK-BOOST电路包括反并联二极管的第五开关管、开关S4和二极管D5,在该实施例中,第五开关管选用IGBT管Q5。当然,在另一个实施例中,与第五开关管反并联的二极管可省去。在该DC/DC变换单元300中,开关S3的第一端连接电池组的正极(BAT+),电池组的负极(BAT-)接中线,开关S3的第二端连接储能电感L1的第一端,第五开关管的第二端连接电池组的正极,第五开关管的第三端连接开关S4的第一端,开关S4的第二端连接储能电感L2的第一端,二极管D5的正极连接负母线,二极管D5的负极连接第五开关管的第三端。
下面说明该列相供电的UPS模块的工作原理:
当交流市电正常时,闭合开关S1、S2,断开开关S3、S4,由交流市电通过整流、逆变后为负载供电,具体为:在整流阶段,对于第一相的交流市电,有以下四个阶段:(1)第一相的交流市电(LINE1)的正半周时,IGBT管Q1开通,交流市电通过开关S1、IGBT管Q1、与IGBT管Q2反并联的二极管为储能电感L1储能;(2)第一相的交流市电(LINE1)的正半周时,IGBT管Q1关断,交流市电通过开关S1、二极管D1为滤波电容C1充电;(3)第一相的交流市电(LINE1)的负半周时,IGBT管Q2开通,交流市电通过IGBT管Q2、与IGBT管Q1反并联的二极管、开关S1为储能电感L1储能;(4)第一相的交流市电(LINE1)的负半周时,IGBT管Q2关断,交流市电通过二极管D3、开关S1为滤波电容C2充电。同样地,对于第二相的交流市电(LINE2),也有以下四个阶段:(1)第二相的交流市电(LINE2)的正半周时,IGBT管Q3开通,交流市电通过开关S2、IGBT管Q3、与IGBT管Q4反并联的二极管为储能电感L2储能;(2)第二相的交流市电(LINE2)的正半周时,IGBT管Q3关断,交流市电通过开关S2、二极管D2为滤波电容C1充电;(3)第二相的交流市电(LINE2)的负半周时,IGBT管Q4开通,交流市电通过IGBT管Q4、与IGBT管Q3反并联的二极管、开关S2为储能电感L2储能;(4)第二相的交流市电(LINE2)的负半周时,IGBT管Q4关断,交流市电通过二极管D4、开关S2为滤波电容C2充电。在逆变阶段,对于第一相的输出交流电(OUT-LINE1),有以下四个阶段:(1)输出交流电的正半周,IGBT管Q6开通,滤波电容C1通过IGBT管Q6、滤波电容C1通过IGBT管Q6、滤波电容C3个储能电感L4储能;(2)输出交流电的正半周,IGBT管Q6关断,储能电感L4通过与IGBT管Q7反并联的二极管、滤波电容C2、C3续流;(3)输出交流电的负半周,IGBT管Q7开通,滤波电容C2通过IGBT管Q7、滤波电容C3为储能电感L4储能;(4)输出交流电的负半周,IGBT管Q7关断,储能电感L4通过与IGBT管Q6反并联的二极管、滤波电容C1、滤波电容C3续流。第二相输出交流电(OUT-LINE1)的逆变原理与第一相的输出交流电的逆变原理相同,在此不做赘述。
当交流市电异常时,此时断开开关S1、S2,闭合开关S3、S4,由电池组通过整流、逆变后为负载供电,应当说明的是,电池组供电时(交流市电异常时)与交流市电供电时(交流市电正常时)在逆变阶段的工作过程一样,在此不做赘述,以下仅说明电池组供电时在整流阶段的工作过程,共有以下几个阶段:(1)IGBT管Q5保持关断,IGBT管Q1开通,电池组输出的直流电通过开关S3、IGBT管Q1、与IGBT管Q2反并联的二极管为储能电感L1储能;(2)IGBT管Q5保持关断,IGBT管Q1关断,电池组输出的直流电通过开关S3、二极管D1给滤波电容C1充电;(3)在IGBT管Q3保持长通时,IGBT管Q5开通,电池组输出的直流电通过IGBT管Q5、开关S4、IGBT管Q3、与IGBT管Q4反并联的二极管为储能电感L2储能;(4)在IGBT管Q3保持长通时,IGBT管Q5关断,储能电感L2通过二极管D5、开关S4为滤波电容C2充电。
图4是本发明列相供电的UPS模块实施例三的电路图,该UPS模块包括PFC整流单元100、逆变单元200、DC/DC变换单元300。与图3所示的实施例相比,该实施例所不同的地方仅为:二极管D5的负极由连接至第五开关管的第三端(IGBT管Q5发射极)改为连接至开关S4的第二端,即,将开关S4移动至IGBT管Q5和二极管D5之间,这样可减小流过开关S4的电流,在构建电路选择开关S4时可选择耐电流小的开关,从而可节省成本。
图5是本发明列相供电的UPS模块实施例四的电路图,该UPS模块包括PFC整流单元100、逆变单元200、DC/DC变换单元300。与图3所示的实施例相比,该实施例所不同的地方仅为:用二极管D6代替开关S4,即,二极管D6的正极连接第五开关管的第三端(IGBT管Q5发射极),二极管D6的负极连接储能电感L2的第一端。其工作原理与图3所示的实施例相同,在此不做赘述。同样地,与图4所示的实施例类似地,为减少流过二极管D6的电流,二极管D5的负极也可连接至二极管D6的负极。
图6是本发明列相供电的UPS模块实施例五的电路图,该UPS模块包括PFC整流单元100、逆变单元200、DC/DC变换单元300。与图3所示的实施例相比,该实施例所不同的地方仅为:在第三开关管的第二端(IGBT管Q3的集电极)和第四开关管的第二端(IGBT管Q4的集电极)之间连接开关S5,且该开关S5在该DC/DC变换单元为负母线充电时保持关闭。这只是本发明的一个具体实施例,当然,开关S5也可添加至图4至图5所示的实施例中。
在上述实施例中,开关S1、开关S2、开关S3、开关S4优选继电器开关。
本发明还构造一种UPS系统,包括电池组及UPS模块,该UPS模块可为上述任一实施例中的列相供电的UPS模块,该UPS系统中的UPS模块的数量可为一个,也可为多个,在UPS模块的数量为多个时,该多个UPS并联设置,且共用该电池组。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种列相供电的UPS模块,用于通过PFC整流单元整流和逆变单元逆变后对电池组进行充放电,所述UPS模块包括依次连接的PFC整流单元和逆变单元,且所述PFC整流单元包括在交流市电正常时为正负母线进行充电的上桥臂和下桥臂,每个桥臂均包括储能电感,其特征在于,所述UPS模块还包括DC/DC变换单元,所述DC/DC变换单元包括BUCK-BOOST电路,在交流市电异常时,所述DC/DC变换单元通过所述PFC整流单元的上桥臂为正母线充电,且通过所述BUCK-BOOST电路和下桥臂中的储能电感为负母线充电;
所述DC/DC变换单元还包括第一开关(S3),所述BUCK-BOOST电路包括第五开关管、第二开关(S4)和二极管D5,其中,第一开关(S3)的第一端连接电池组的正极,电池组的负极接中线,第一开关(S3)的第二端连接上桥臂的储能电感的第一端,第五开关管的第二端连接电池组的正极,第五开关管的第三端连接第二开关(S4)的第一端,第二开关(S4)的第二端连接下桥臂的储能电感的第一端,二极管D5的正极连接负母线,二极管D5的负极连接第五开关管的第三端。
2.一种列相供电的UPS模块,用于通过PFC整流单元整流和逆变单元逆变后对电池组进行充放电,所述UPS模块包括依次连接的PFC整流单元和逆变单元,且所述PFC整流单元包括在交流市电正常时为正负母线进行充电的上桥臂和下桥臂,每个桥臂均包括储能电感,其特征在于,所述UPS模块还包括DC/DC变换单元,所述DC/DC变换单元包括BUCK-BOOST电路,在交流市电异常时,所述DC/DC变换单元通过所述PFC整流单元的上桥臂为正母线充电,且通过所述BUCK-BOOST电路和下桥臂中的储能电感为负母线充电;
所述DC/DC变换单元还包括第一开关(S3),所述BUCK-BOOST电路包括反并联二极管的第五开关管、第二开关(S4)和二极管D5,其中,第一开关(S3)的第一端连接电池组的正极,电池组的负极接中线,第一开关(S3)的第二端连接上桥臂的储能电感的第一端,第五开关管的第二端连接电池组的正极,第五开关管的第三端连接第二开关(S4)的第一端,第二开关(S4)的第二端连接下桥臂的储能电感的第一端,二极管D5的正极连接负母线,二极管D5的负极连接第二开关(S4)的第二端。
3.一种列相供电的UPS模块,用于通过PFC整流单元整流和逆变单元逆变后对电池组进行充放电,所述UPS模块包括依次连接的PFC整流单元和逆变单元,且所述PFC整流单元包括在交流市电正常时为正负母线进行充电的上桥臂和下桥臂,每个桥臂均包括储能电感,其特征在于,所述UPS模块还包括DC/DC变换单元,所述DC/DC变换单元包括BUCK-BOOST电路,在交流市电异常时,所述DC/DC变换单元通过所述PFC整流单元的上桥臂为正母线充电,且通过所述BUCK-BOOST电路和下桥臂中的储能电感为负母线充电;
所述DC/DC变换单元还包括第一开关(S3),所述BUCK-BOOST电路包括反并联二极管的第五开关管、二极管D5和二极管D6,其中,第一开关(S3)的第一端连接电池组的正极,电池组的负极接中线,第一开关(S3)的第二端连接上桥臂的储能电感的第一端,第五开关管的第二端连接电池组的正极,第五开关管的第三端连接二极管D6的正极,二极管D6的负极连接下桥臂的储能电感的第一端,二极管D5的正极连接负母线,二极管D5的负极连接第五开关管的第三端。
4.一种列相供电的UPS模块,用于通过PFC整流单元整流和逆变单元逆变后对电池组进行充放电,所述UPS模块包括依次连接的PFC整流单元和逆变单元,且所述PFC整流单元包括在交流市电正常时为正负母线进行充电的上桥臂和下桥臂,每个桥臂均包括储能电感,其特征在于,所述UPS模块还包括DC/DC变换单元,所述DC/DC变换单元包括BUCK-BOOST电路,在交流市电异常时,所述DC/DC变换单元通过所述PFC整流单元的上桥臂为正母线充电,且通过所述BUCK-BOOST电路和下桥臂中的储能电感为负母线充电;
所述DC/DC变换单元还包括第一开关(S3),所述BUCK-BOOST电路包括反并联二极管的第五开关管、二极管D5和二极管D6,其中,第一开关(S3)的第一端连接电池组的正极,电池组的负极接中线,第一开关(S3)的第二端连接上桥臂的储能电感的第一端,第五开关管的第二端连接电池组的正极,第五开关管的第三端连接二极管D6的正极,二极管D6的负极连接下桥臂的储能电感的第一端,二极管D5的正极连接负母线,二极管D5的负极连接二极管D6的负极。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的列相供电的UPS模块,其特征在于,所述下桥臂包括反并联二极管的第三开关管、反并联二极管的第四开关管,所述BUCK-BOOST电路还包括第三开关(S5),第三开关(S5)的第一端连接第三开关管的第二端,第三开关(S5)的另一端连接第四开关管的第三端。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的列相供电的UPS模块,其特征在于,所述PFC整流单元的上桥臂还包括二极管D1、二极管D2、反并联二极管的第一开关管、反并联二极管的第二开关管、滤波电容C1,所述PFC整流单元的下桥臂还包括二极管D3、二极管D4、反并联二极管的第三开关管、反并联二极管的第四开关管、滤波电容C2;上桥臂的储能电感的第一端还连接第一相交流市电的输出端,上桥臂的储能电感的第二端分别连接二极管D1的正极和二极管D3的负极,下桥臂的储能电感的第一端连接第二相交流市电的输出端,下桥臂的储能电感的第二端分别连接二极管D2的正极和二极管D4的负极,二极管D1的负极和二极管D2的负极分别接正母线,二极管D3的正极和二极管D4的正极分别接负母线,滤波电容C1的正极接正母线,滤波电容C2的负极接负母线,滤波电容C1的负极和滤波电容C2的正极一并接中线,第一开关管的第二端连接二极管D1的正极,第二开关管的第二端连接中线,第一开关管的第三端和第二开关管的第三端相连,第三开关管的第二端连接二极管D4的负极,第四开关管的第二端连接中线,第三开关管的第三端和第四开关管的第三端相连。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的列相供电的UPS模块,其特征在于,所述逆变单元包括反并联二极管的第六开关管、反并联二极管的第七开关管、反并联二极管的第八开关管、反并联二极管的第九开关管、储能电感L4、储能电感L5、滤波电容C3、滤波电容C4,其中,第六开关管的第二端和第八开关管的第二端分别接正母线,第七开关管的第三端和第九开关管的第三端分别接负母线,第六开关管的第三端和第七开关管的第二端相连接,第八开关管的第三端和第九开关管的第二端相连接,储能电感L4的第一端连接第六开关管的第三端,储能电感L4的第二端为所述UPS模块的第一相交流输出端,储能电感L5的第一端连接第八开关管的第三端,储能电感L5的第二端为所述UPS模块的第二相交流输出端,滤波电容C3的第一端连接储能电感L4的第二端,滤波电容C4的第一端连接储能电感L5的第一端,滤波电容C3的第二端和滤波电容C4的第二端一并接中线。
8.一种UPS系统,包括电池组及一个UPS模块或至少两个相并联的UPS模块,其特征在于,所述UPS模块为权利要求1-7任一项所述的列相供电的UPS模块。
CN201110443962.0A 2011-12-27 2011-12-27 一种列相供电的ups模块及ups系统 Active CN103187788B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110443962.0A CN103187788B (zh) 2011-12-27 2011-12-27 一种列相供电的ups模块及ups系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110443962.0A CN103187788B (zh) 2011-12-27 2011-12-27 一种列相供电的ups模块及ups系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103187788A CN103187788A (zh) 2013-07-03
CN103187788B true CN103187788B (zh) 2016-12-07

Family

ID=48678806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110443962.0A Active CN103187788B (zh) 2011-12-27 2011-12-27 一种列相供电的ups模块及ups系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103187788B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104811020A (zh) 2014-01-27 2015-07-29 台达电子企业管理(上海)有限公司 电源系统及供电方法
CN105305591B (zh) * 2014-06-18 2017-11-24 艾默生网络能源有限公司 一种辅助电源供电系统
CN106329699B (zh) * 2015-06-24 2019-03-05 维谛技术有限公司 一种不间断电源及其控制方法、控制装置
CN109831022B (zh) * 2019-03-21 2024-07-09 上海采日能源科技有限公司 电源管理电路和供电系统
CN111082651B (zh) * 2019-12-09 2021-02-23 珠海格力电器股份有限公司 一种pfc母线异常的诊断和校正恢复电路及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2689566Y (zh) * 2004-02-10 2005-03-30 山特电子(深圳)有限公司 一种可共用电池的不间断电源
CN101009432A (zh) * 2006-01-24 2007-08-01 艾默生网络能源系统有限公司 用于三电平功率因数校正电路的采样电路及其电压采样方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7138730B2 (en) * 2002-11-22 2006-11-21 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Topologies for multiple energy sources

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2689566Y (zh) * 2004-02-10 2005-03-30 山特电子(深圳)有限公司 一种可共用电池的不间断电源
CN101009432A (zh) * 2006-01-24 2007-08-01 艾默生网络能源系统有限公司 用于三电平功率因数校正电路的采样电路及其电压采样方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103187788A (zh) 2013-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103187785B (zh) 一种ups模块及ups系统
CN102301574B (zh) 功率因数校正转换器以及功率因数校正转换设备
WO2021232785A1 (zh) 三桥臂拓扑装置、控制方法、以及不间断电源系统
CN103715746B (zh) 一种ups及其dc/dc电路
CN102891611A (zh) 五电平功率变换器及其控制方法、控制装置
CN103683473B (zh) 一种三桥臂拓扑电路及控制方法、不间断电源系统
CN103312178B (zh) 一种双向dc/dc变换器及应用其的电池检测设备
CN104539187A (zh) 一种新型有源前端控制器拓扑结构
CN103187876A (zh) 一种不间断电源的dc/dc电路
CN103187788B (zh) 一种列相供电的ups模块及ups系统
CN107546836B (zh) 一种ups电源
CN106899030A (zh) 一种原边集成式模块化独立控制电池储能系统
CN101572429B (zh) 一种ups系统
CN212210538U (zh) 三桥臂拓扑装置及不间断电源系统
CN110417268A (zh) 车载充电机和电动车辆
CN105827109B (zh) 一种冗余直流变换电路及其控制方法
CN205377695U (zh) 一种高频电解电源
CN202856422U (zh) 一种双向电能转移电路
CN108808833A (zh) 一种ups电路
CN101494388A (zh) 多电源输入变换器装置及不断电电源供应系统
CN204290428U (zh) 一种集成电机驱动和电池充电功能模块
CN100571007C (zh) 超导储能用双向多电平软开关dc/dc及其电压侧移相控制方法
CN206099758U (zh) 一种冗余直流变换电路
CN101814762B (zh) 一种ups电源
CN209545242U (zh) 可实现共电池和非共电池架构的切换电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Columbo Road, Ohio, Dearborn 1050

Patentee after: Vitamin Corporation

Address before: Columbo Road, Ohio, Dearborn 1050

Patentee before: Libot Inc.

CP01 Change in the name or title of a patent holder