CN103683485A

CN103683485A - 基于可调速驱动装置的不间断电源

Info

Publication number: CN103683485A
Application number: CN201410001863.0A
Authority: CN
Inventors: 刘玮; 黄晓辉; 王中; 李志国; 辛志远
Original assignee: NANJING JUNENG ELECTRIC CONTROL AUTOMATION EQUIPMENT MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: Nanjing High Accurate Drive Electromechanical Automation Equipment Co Ltd
Priority date: 2014-01-02
Filing date: 2014-01-02
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明提供了基于可调速驱动装置的不间断电源，其包括：三相整流电路，其具有输入端口和输出端口，该三相整流电路从所述输入端口接收输入三相电，将所述输入三相电转换成直流电并经所述输出端口输出所述直流电；脉宽调制逆变电路，其连接到所述三相整流电路的输出端口，并将从该输出端口输出的直流电转换为交流电；以及后备电源装置，其连接在所述三相整流电路的输入端口和输出端口之间并且与所述三相整流电路并联，用于接收所述输入三相电、储存电力并向所述脉宽调制逆变电路输出直流电。基于可调速驱动装置的不间断电源能够增强电动机应对供电电压暂降的能力并且能够克服电压短时中断对设备的影响。

Description

基于可调速驱动装置的不间断电源

技术领域

本发明涉及不间断电源，尤其涉及基于可调速驱动装置的不间断电源。

背景技术

近年来，工厂企业、商业建筑的供电质量日益引起关注和重视，因为工业过程设备对电压暂降都特别敏感，尤其是石油化工、化纤、钢铁、制药等要求连续作业的产业。这些产业目前大部分使用变频调速器控制驱动设备，而变频调速器对供电电压波动很敏感，即使是采取很多保护措施的变频器抗电压波动的能力都比较差，几乎无法容忍供电中断，因此供电系统常见的电压短时暂降或中断都会导致设备停机，而造成极大的经济损失，甚至会损坏设备。

目前为了应对电网波动，能源、动力等工业领域大多采用传统不间断电源（UPS），以蓄电池组作为后备电源。传统UPS的一个问题是不具备调速功能，因此很难直接应用到常见的电动机负载上。传统UPS的另一个问题是蓄电池组使用寿命短、维护成本高。

目前有一种针对电动机负载开发的动力UPS方案，由变频器和储能模块组成，电网电压正常时由变频器驱动电动机，同时为储能模块充电。在该方案中，当电网电压暂降或中断时，由储能模块提供能量。该方案中的储能模块采用多个超级电容串联组成的高压超级电容模组或蓄电池单体串联组成的高压蓄电池。超级电容不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。超级电容在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容的突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。尤其是，可以采用超级电容作为储能元件，其瞬间释放功率的能力是蓄电池的十倍，不存在单体不均衡充电问题和过充问题，充电器简单可靠。另外其寿命长、维护成本低，属于绿色无污染能源。虽然超级电容相对蓄电池而言寿命长、维护成本低，但市面上的超级电容单体或蓄电池单体都是低压大容量。因此，该方案必须将若干个超级电容单体或蓄电池单体串联来实现高压。然而，串联方案限制了系统的可靠性。

可调速驱动装置（ASD）由整流电路和脉宽调制（PWM）逆变电路组成。由于PWM逆变电路为电动机（例如，感应电动机）提供频率几乎为零到几百Hz可调的交流电源，因此电动机的转速在几乎为零到两倍额定转速范围内可调。但是，ASD作为工业领域应用最为广泛的三相负载的代表之一，既对供电系统造成扰动，又受到供电系统电压扰动的影响。传统的ASD通常通过在直流母线并联升压换流器来实现相应的保护。在系统电压暂降时，由升压换流器将暂降的电压升高，以给ASD的直流母线提供能量。而且，所能容忍的电压暂降的持续时间取决于升压换流器的额定容量与ASD容量的相对大小。尽管如此，传统的ASD在应对电压暂降方面依然不够理想，尤其在供电中断的情况下完全不起作用。

发明内容

由于采用传统UPS、动力UPS以及传统的ASD方案等均存在一定的问题，因此本发明的技术方案通过在ASD装置中增加后备电源以组成不间断电源来驱动电动机，从而解决现有技术中的各种问题。

因此，本发明提出了一种基于ASD的不间断电源，其能够增强诸如电动机之类的负载应对供电电压暂降的能力并且能够克服电压短时中断对设备的影响。

根据本发明的第一方面，本发明实施方式提供了一种基于可调速驱动装置的不间断电源，其包括：三相整流电路，其具有输入端口和输出端口，该三相整流电路从所述输入端口接收输入三相电，将所述输入三相电转换成直流电并经所述输出端口输出所述直流电；脉宽调制逆变电路，其连接到所述三相整流电路的输出端口，并将从该输出端口输出的直流电转换为交流电；以及后备电源装置，其连接在所述三相整流电路的输入端口和输出端口之间并且与所述三相整流电路并联，用于接收所述输入三相电、储存电力并向所述脉宽调制逆变电路输出直流电。

根据本发明的第二方面，在基于可调速驱动装置的不间断电源中，所述后备电源装置包括：至少一个AC/DC充电电路，其连接到所述三相整流电路的输入端口并接收所述输入三相电，所述AC/DC充电电路将所述输入三相电转换成直流电并输出；至少一个电容模组，每个电容模组均包括至少一个电容，用于储存从所述至少一个AC/DC充电电路输出的直流电的电力并输出所储存的直流电的电力；以及至少一个升压换流器，其用于将从所述至少一个电容模组输出的直流电的电压升高到设定值，并将电压升高到所述设定值的直流电输出到所述脉宽调制逆变电路。

根据本发明的第三方面，在基于可调速驱动装置的不间断电源中，当所述后备电源装置包括多个电容模组时，所述多个电容模组以串联和/或并联的方式彼此连接。

根据本发明的第四方面，在基于可调速驱动装置的不间断电源中，当一个电容模组包括多个电容时，所述多个电容以串联和/或并联的方式连接。

根据本发明的第五方面，在基于可调速驱动装置的不间断电源中，所述至少一个电容为超级电容。

根据本发明的第六方面，在基于可调速驱动装置的不间断电源中，所述后备电源装置包括：一个AC/DC充电电路，其连接到所述三相整流电路的输入端口并接收所述输入三相电，所述AC/DC充电电路将所述输入三相电转换成直流电并输出；一个电容模组，其包括至少一个电容，用于储存从所述AC/DC充电电路输出的直流电的电力并输出所储存的直流电的电力；以及并联连接的多个升压换流器，它们用于将从所述电容模组输出的直流电的电压升高到设定值，并将电压升高到所述设定值的直流电输出到所述脉宽调制逆变电路。

根据本发明的第七方面，在基于可调速驱动装置的不间断电源中，所述后备电源装置包括多组相同的后备电源单元，每一组后备电源单元均包括：至少一个AC/DC充电电路，其连接到所述三相整流电路的输入端口并接收所述输入三相电，所述AC/DC充电电路将所述输入三相电转换成直流电并输出；至少一个电容模组，每个电容模组均包括至少一个电容，用于储存从所述至少一个AC/DC充电电路输出的直流电的电力并输出所储存的直流电的电力；以及至少一个升压换流器，其用于将从所述至少一个电容模组输出的直流电的电压升高到设定值，并将电压升高到所述设定值的直流电输出到所述脉宽调制逆变电路。

根据本发明的第八方面，在基于可调速驱动装置的不间断电源中，每一组后备电源单元均包括：一个AC/DC充电电路，其连接到所述三相整流电路的输入端口并接收所述输入三相电，所述AC/DC充电电路将所述输入三相电转换成直流电并输出；一个电容模组，其包括至少一个电容，用于储存从所述AC/DC充电电路输出的直流电的电力并输出所储存的直流电的电力；以及并联连接的多个升压换流器，它们用于将从所述电容模组输出的直流电的电压升高到设定值，并将电压升高到所述设定值的直流电输出到所述脉宽调制逆变电路。

根据本发明的第九方面，在基于可调速驱动装置的不间断电源中，所述三相整流电路为三相不可控整流电路，或为三相可控整流电路。

根据本发明的第十方面，在基于可调速驱动装置的不间断电源中，所述脉宽调制逆变电路为三相电压型脉宽调制逆变电路，或为三相电流型脉宽调制逆变电路。

本发明的有益效果在于：基于ASD的不间断电源可以在供电系统电压暂降或短时中断期间，维持电动机的转速稳定，从而保证在供电质量劣质的场所或时间段也能维持长时间的连续作业。

本发明的有益效果还在于：基于ASD的不间断电源中的PWM逆变器能够实现电动机的软启动以及调速控制，以避免电动机启动过程中产生大电流。

本发明的有益效果还在于：基于ASD的不间断电源中的后备电源装置可以采用多个串联和/或并联的AC/DC充电电路、和/或多个串联和/或并联的AC/DC充电电路电容模组和/或多个串联和/或并联的AC/DC充电电路升压换流器来提高整个后备电源装置系统的稳定性和可靠性。

本发明的有益效果还在于：本发明采用若干组标准容量的后备电源单元并联来达到电动机的功率要求，而且采用冗余并联的方法来增加系统可靠性。

本发明的有益效果还在于：本发明后备电源的方案可以通过使用低压超级电容或低压超级电容模组而非高压超级电容模组作为储能元件，其瞬间释放功率的能力是蓄电池的十倍，不存在单体不均衡充电问题和过充问题，充电器简单可靠，另外其寿命长、维护成本低，属于绿色无污染能源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源的原理框图。

图2是根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置的一个示例的原理框图。

图3是根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置的另一示例的原理框图。

图4是根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置的又一示例的原理框图。

图5是根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置的又一示例的原理框图。

图6是根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置的又一示例的原理框图。

图7是根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置的又一示例的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

图1是根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源100的原理框图。该不间断电源100位于三相供电系统和交流负载（例如，交流电动机200）之间，为三相交流负载提供交流电。

如图1所示，根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源100包括三相整流电路101、PWM逆变电路102和后备电源装置103。具体而言，三相整流电路101具有输入端口A和输出端口B。三相整流电路101从输入端口A接收输入三相电，将输入三相电转换成直流电并经输出端口B输出直流电。PWM逆变电路102连接到三相整流电路101的输出端口，并将从该输出端口输出的直流电转换为交流电。PWM逆变电路102的输出端口C与交流电动机200连接，为交流电动机200提供交流电。后备电源装置103连接在三相整流电路101的输入端口A和输出端口B之间，与三相整流电路101并联，用于接收输入三相电In、储存电力并向PWM逆变电路102输出直流电。即，后备电源装置103的输入端口与三相整流电路101的输入端口A连接，后备电源装置103的输出端口与三相整流电路101的输出端口B连接形成一个公共的直流端口，进而为PWM逆变电路102提供直流电源。

根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源100，当供电系统的输入三相电In的电压正常时，通过三相整流电路101和PWM逆变电路102构成主驱动电路来驱动三相交流电动机200。当供电系统的输入三相电In的电压暂降时，主驱动电路和后备电源装置103中的整流电压值均随之下降，而后备电源装置103中的升压换流器则将后备电源装置103中的储能模块的输出电压升高至设定值。在此情况下，后备电源装置103无缝切入三相整流电路101的输出端口B，为PWM逆变电路102的直流母线提供稳定的直流电压。因此，PWM逆变电路102的输出三相交流电的电压也能保持稳定，从而为三相交流电动机200提供稳定的三相交流电输入。

在根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源100中，三相整流电路101可以为三相不可控整流电路，或为三相可控整流电路。

在根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源100中，PWM逆变电路102为三相电压型PWM逆变电路，或为三相电流型PWM逆变电路。

另外，虽然图1中没有示出三相整流电路101的具体结构，但是本领域技术人员能够理解，三相整流电路101可以是现有技术中的任何一种能够将三相交流电转换为直流电的装置。

另外，图1中所示的PWM逆变电路102包括晶体管T和连接在晶体管T的源极和漏极之间的二极管D1。但是，本领域技术人员能够理解，PWM逆变电路102不限于图1中所示的结构，而可以是现有技术中的任何一种能够将直流电转换为三相交流电的装置。

图2至图7示出了图1中所示的根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置103的多种示例性结构。

图2所示的后备电源装置203包括AC/DC充电电路2031、电容模组2032和升压换流器2033。如图2所示，AC/DC充电电路2031连接到三相整流电路101的输入端口A并接收输入三相电In。AC/DC充电电路2031将输入三相电In转换成直流电并输出。电容模组2032包括电容Cn，因而能够储存从AC/DC充电电路2031输出的直流电的电力并输出所储存的直流电的电力。升压换流器2033接收从电容模组2032输出的直流电，并且其输出端连接到三相整流电路101的输出端口B。进而，升压换流器2033将电压升高到设定值的直流电输出到PWM逆变电路102。

另外，图2所示的升压换流器2033包括与电容模组2032的正极串联连接的电感器L、二极管D21和D22，还包括连接在二极管D21的正极与电容模组2032的负极之间的开关S和连接在二极管D21的负极与电容模组2032的负极之间电容C。但是，本领域技术人员能够理解，图2所示的升压换流器2033仅仅是一个示例，而不限于图2中所示的结构，而且可以是现有技术中的任何一种能够对直流电进行升压的升压换流器。

在应用了图2所示的后备电源装置203的基于ASD的不间断电源中，为了应对供电系统的输入三相电In的电压中断现象，用电容模组2032及相应的AC/DC充电电路2031和升压换流器2033构成后备电源装置203。在供电系统的输入三相电In的电压正常时，供电系统通过AC/DC充电电路2031为电容模组2032充电。在供电系统的输入三相电In的电压短时中断时，升压换流器2033将电容模组2032输出的低电压升高至设定值，从而后备电源装置203能够无缝切入三相整流电路101的输出端口B，为PWM逆变电路102提供直流电压。此时，全部负载由电容模组2032提供功率。

而且，在根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置203中，电容模组2032的具体结构可以不仅仅包括如图2所示的电容Cn。例如，电容模组2032可以包括多个以串联方式和/或并联方式连接的电容和/或蓄电池。另外，根据电容模组2032的结构的不同，AC/DC充电电路2031也可以采用其它的结构。例如，当电容模组2032还包括超级电容时，AC/DC充电电路2031可以是AC/DC低压电源来为超级电容充电。

另外，虽然图1所示的三相整流电路101和图2所示的AC/DC充电电路2031都可以将输入的三相交流电转换为直流电，但是本领域技术人员可以理解二者在具体结构上是不同的。本领域技术人员可以理解，三相整流电路输出的直流电电压一般比较高，而且可以直接被PWM逆变电路转换为供交流电机使用的交流电，AC/DC充电电路输出的直流电压一般比较低，而且专用于给电容模组充电。

图3所示的后备电源装置303包括AC/DC低压电源3031、超级电容模组3032和升压换流器3033。在图3所示的后备电源装置303中，升压换流器3033可以与图2中所示的升压换流器2033相同。尽管图3所示的AC/DC低压电源3031、超级电容模组3032和升压换流器3033之间的连接关系与图2所示的AC/DC充电电路2031、电容模组2032和升压换流器2033之间的连接关系相同，并且在供电系统的输入三相电In的电压暂降和中断时，升压换流器3033可将超级电容模组3032的低电压升高，但是，图3所示的AC/DC低压电源3031不同于图2所示的AC/DC充电电路2031，而且图3所示的包括低电压大容量的超级电容Cs的超级电容模组3032不同于图2中所示的电容模组2032。

另外，超级电容模组3032的具体结构可以不仅仅包括如图3所示的超级电容Cs。即，根据需要，超级电容模组3032可以包括多个以串联方式和/或并联方式连接的超级电容Cs，还可以包括超级电容Cs与传统电容和/或蓄电池的组合。另外，根据超级电容模组3032的结构的不同，AC/DC低压电源3031和升压换流器3033也可以采用其它的结构。

在应用了图3所示的后备电源装置303的基于ASD的不间断电源中，为了应对供电系统的输入三相电In的电压中断现象，用超级电容模组3032及相应的AC/DC低压电源3031和升压换流器3033构成后备电源装置303。在供电系统的输入三相电In的电压正常时，供电系统通过AC/DC低压电源3031为超级电容模组3032充电。在供电系统的输入三相电In的电压短时中断时，升压换流器3033将超级电容模组3032的低电压升高至设定值，后备电源装置303同样无缝切入三相整流电路101的输出端口B，为PWM逆变电路102提供直流电压。此时，全部负载由超级电容模组3032提供功率。

图4所示的后备电源装置403包括AC/DC低压电源4031、超级电容模组4032和N个并联连接的升压换流器40331至4033N，其中，N为大于等于2的整数。图4所示的后备电源装置403中的AC/DC低压电源4031可以与图3所示的后备电源装置303中的AC/DC低压电源3031相同，而图4所示的后备电源装置403中的超级电容模组4032可以与图3所示的后备电源装置303中的超级电容模组3032相同。而且，图4中所示的N个升压换流器40331至4033N中的每个均可以和图3中所示的升压换流器3033相同。另外，在图4所示的后备电源装置403中，在一个超级电容模组4032后连接多个并联的标准容量的升压换流器40331至4033N，可以将超级电容模组4032的输出直流电压更稳定地升压至设定值。升压换流器40331至4033N中的每一个均可以是标准容量的升压换流器。N的具体的数量可根据超级电容模组4032的容量和后备电源403的额定容量而定。

另外，超级电容模组4032的具体结构可以不仅仅包括如图4所示的超级电容Cs。即，根据需要，超级电容模组4032可以包括多个以串联方式和/或并联方式连接的超级电容Cs，还可以包括超级电容Cs与传统电容和/或蓄电池的组合。另外，根据超级电容模组4032的结构的不同，AC/DC低压电源4031和升压换流器40331至4033N也可以采用其它的结构。

图5所示的后备电源装置503包括P个并联连接的AC/DC低压电源50311至5031P、Q个并联连接的超级电容模组50321至5032Q和N个并联连接的升压换流器50331至5033N，其中，P、Q和N均为大于等于2的整数，并且可以相等或不等。图5所示中的P个AC/DC低压电源50311至5031P中的每个均可以和图3中所示的AC/DC低压电源3031相同。图5中所示的Q个超级电容模组50321至5032Q中的每个均可以和图3中所示的超级电容模组3032相同。图5中所示的N个升压换流器50331至5033N中的每个均可以和图3中所示的升压换流器3033相同。

图5中所示的Q个超级电容模组50321至5032Q并联连接仅仅是示例。根据需要，Q个超级电容模组50321至5032Q能够可以以各种方式（串联和/或并联）相互连接。而且，P个AC/DC低压电源50311至5031P并联连接的情况仅仅是示例。根据需要，P个AC/DC低压电源50311至5031P可以以各种方式（串联和/或并联）相互连接来为Q个超级电容模组50321至5032Q充电。而且，N个升压换流器50331至5033N并联连接的情况也仅仅是示例。根据需要，N个升压换流器50331至5033N可以以各种方式（串联和/或并联）相互连接来对Q个超级电容模组50321至5032Q输出的直流电进行升压。

图5所示的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置可以采用多个并联的AC/DC充电电路，这样可以提高整个后备电源装置系统的稳定性和可靠性。图5所示的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置可以采用多个串联和/或并联的超级电容模组，这样可以提高整个后备电源装置系统的储电量、稳定性和可靠性。图5所示的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置可以采用多个并联的AC/DC充电电路升压换流器来提高整个后备电源装置系统的稳定性和可靠性。

另外，各个超级电容模组50321至5032Q的具体结构可以不仅仅包括如图5所示的超级电容Cs。即，根据需要，各个超级电容模组50321至5032Q均可以包括多个以串联方式和/或并联方式连接的超级电容Cs，还可以包括超级电容Cs与传统电容和/或蓄电池的组合。另外，根据各个超级电容模组50321至5032Q的结构的不同，AC/DC低压电源50311至5031P和升压换流器50331至5033N也可以采用其它的结构。

图6所示的后备电源装置603包括N组后备电源单元6031至603N，其中，N为大于等于2的整数。N组后备电源单元6031至603N中的每一组后备电源单元均包括一个AC/DC低压电源、一个超级电容模组和一个升压换流器。如图6所示，第一组后备电源电源6031包括一个AC/DC低压电源60311、一个超级电容模组60312和一个升压换流器60313，而第N组后备电源电源603N包括一个AC/DC低压电源603N1、一个超级电容模组603N2和一个升压换流器603N3。

从图6可知，每一组后备电源单元的构成均可以与图3所示的后备电源装置303相同。即，图6所示的后备电源装置603可以由N组图3所示的后备电源装置303构成。

另外，各组后备电源单元6031至603N的具体结构可以不仅仅包括如图6所示的超级电容模组。即，根据需要，各组后备电源单元6031至603N可以包括多个以串联方式和/或并联方式连接的超级电容模组，还可以包括超级电容模组与传统电容模组和/或蓄电池模组的组合。在各组后备电源单元6031至603N包括超级电容模组与传统电容模组和/或蓄电池模组的组合的情况下，各组后备电源单元6031至603N中的AC/DC低压电源和升压换流器也可以采用其它的结构。

类似地，图7是根据本发明实施方式的基于ASD的不间断电源中的后备电源装置的又一示例的原理框图。

图7所示的后备电源装置703包括N组后备电源单元7031至703N，其中，N为大于等于2的整数。N组后备电源单元7031至703N中的每一组后备电源单元均包括一个AC/DC低压电源、一个超级电容模组和M个并联连接的升压换流器，其中，M为大于等于2的整数，而且N和M可以相等或不等。如图7所示，第一组后备电源7031包括一个AC/DC低压电源70311、一个超级电容模组70312和M个升压换流器703131至70313M，而第N组后备电源电源7031包括一个AC/DC低压电源703N1、一个超级电容模组703N2和M个升压换流器703N31至703N3M。

从图7可知，每一组后备电源单元的构成均可以与图4所示的后备电源装置403相同。即，图7所示的后备电源装置703可以由N组图4所示的后备电源装置403构成。

另外，各组后备电源单元7031至703N的具体结构可以不仅仅包括如图7所示的超级电容模组。即，根据需要，各组后备电源单元7031至703N可以包括多个以串联方式和/或并联方式连接的超级电容模组，还可以包括超级电容模组与传统电容模组和/或蓄电池模组的组合。在各组后备电源单元7031至703N包括超级电容模组与传统电容模组和/或蓄电池模组的组合的情况下，各组后备电源单元7031至703N中的AC/DC低压电源和各个升压换流器也可以采用其它的结构。

在图6和图7所示的后备电源装置中，每一组后备电源单元都是标准容量后备电源单元，即，通过并联多组标准容量的后备电源单元来提高系统的冗余度和可靠性。

本领域技术人员可以理解，尽管未示出，但是图6和图7中所示的后备电源装置中的每一组后备电源单元的结构不限于图6和7中所示的结构，而是可以根据整个基于ASD的不间断电源的需要采取其它的结构，例如，图2所示的结构或图5所示的结构。

而且，本领域技术人员还可以理解，图6和图7中所示的后备电源装置中的后备电源单元的具体的数量根据系统额定容量和单组后备电源单元额定容量而定，必要时可增加一组或更多组，通过并联冗余实现高可靠性。

还需要注意的是，虽然图3至图7中所示的后备电源装置303至703都采用了超级电容模组，但是，这仅仅是示例。根据需要，图3至图7中所示的超级电容模组也可以是任何电容模组和/或蓄电池模组，还可以是超级电容和/或普通电容和/或蓄电池的组合。

本发明的优点在于：基于ASD的不间断电源可以在供电系统电压暂降或短时中断期间，维持电动机的转速稳定，从而保证在供电质量劣质的场所或时间段也能维持长时间的连续作业。

本发明的优点还在于：基于ASD的不间断电源中的PWM逆变器能够实现电动机的软启动以及调速控制，以避免电动机启动过程中产生大电流。

本发明的优点还在于：基于ASD的不间断电源中的后备电源装置可以采用多个串联和/或并联的AC/DC充电电路、和/或多个串联和/或并联的AC/DC充电电路电容模组和/或多个串联和/或并联的AC/DC充电电路升压换流器来提高整个后备电源装置系统的稳定性和可靠性。

本发明的优点还在于：本发明采用若干组标准容量的后备电源单元并联来达到电动机的功率要求，而且采用冗余并联的方法来增加系统可靠性。

本发明的优点还在于：本发明后备电源的方案可以通过使用低压超级电容或低压超级电容模组而非高压超级电容模组作为储能元件，其瞬间释放功率的能力是蓄电池的十倍，不存在单体不均衡充电问题和过充问题，充电器简单可靠，另外其寿命长、维护成本低，属于绿色无污染能源。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于可调速驱动装置的不间断电源，其特征在于包括：

三相整流电路，其具有输入端口和输出端口，该三相整流电路从所述输入端口接收输入三相电，将所述输入三相电转换成直流电并经所述输出端口输出所述直流电；

脉宽调制逆变电路，其连接到所述三相整流电路的输出端口，并将从该输出端口输出的直流电转换为交流电；以及

后备电源装置，其连接在所述三相整流电路的输入端口和输出端口之间并且与所述三相整流电路并联，用于接收所述输入三相电、储存电力并向所述脉宽调制逆变电路输出直流电。

2.根据权利要求1所述的基于可调速驱动装置的不间断电源，其特征在于，所述后备电源装置包括：

至少一个AC/DC充电电路，其连接到所述三相整流电路的输入端口并接收所述输入三相电，所述AC/DC充电电路将所述输入三相电转换成直流电并输出；

至少一个电容模组，每个电容模组均包括至少一个电容，用于储存从所述至少一个AC/DC充电电路输出的直流电的电力并输出所储存的直流电的电力；以及

至少一个升压换流器，其用于将从所述至少一个电容模组输出的直流电的电压升高到设定值，并将电压升高到所述设定值的直流电输出到所述脉宽调制逆变电路。

3.根据权利要求2所述的基于可调速驱动装置的不间断电源，其特征在于，当所述后备电源装置包括多个电容模组时，所述多个电容模组以串联和/或并联的方式彼此连接。

4.根据权利要求2所述的基于可调速驱动装置的不间断电源，其特征在于，当一个电容模组包括多个电容时，所述多个电容以串联和/或并联的方式连接。

5.根据权利要求2所述的基于可调速驱动装置的不间断电源，其特征在于，所述至少一个电容为超级电容。

6.根据权利要求2所述的基于可调速驱动装置的不间断电源，其特征在于，所述后备电源装置包括：

一个AC/DC充电电路，其连接到所述三相整流电路的输入端口并接收所述输入三相电，所述AC/DC充电电路将所述输入三相电转换成直流电并输出；

一个电容模组，其包括至少一个电容，用于储存从所述AC/DC充电电路输出的直流电的电力并输出所储存的直流电的电力；以及

并联连接的多个升压换流器，它们用于将从所述电容模组输出的直流电的电压升高到设定值，并将电压升高到所述设定值的直流电输出到所述脉宽调制逆变电路。

7.根据权利要求1所述的基于可调速驱动装置的不间断电源，其特征在于，所述后备电源装置包括多组相同的后备电源单元，每一组后备电源单元均包括：

8.根据权利要求7所述的基于可调速驱动装置的不间断电源，其特征在于，每一组后备电源单元均包括：

9.根据权利要求1所述的基于可调速驱动装置的不间断电源，其特征在于，所述三相整流电路为三相不可控整流电路，或为三相可控整流电路。

10.根据权利要求1所述的基于可调速驱动装置的不间断电源，其特征在于，所述脉宽调制逆变电路为三相电压型脉宽调制逆变电路，或为三相电流型脉宽调制逆变电路。