CN104539042A - 一种不间断电源系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种不间断电源系统，在系统的第一电源出现故障时，切换单元将第一电源切换到第二电源供电的过程中，第二电源通过双向功率变换单元向直流母线放电，切换过程中直流母线自身储存的电能也短时间进行放电，直流母线将第二电源的放电电流和直流母线的放电电流一同向系统输出端，保证了直流母线在切换单元动作的空档期输出电压稳定，由于双向功率变换单元的放电支撑切换过程中的直流母线电压，可以降低对直流母线的电容值的要求,同时保证切换装置安全可靠切换，由于双向功率变换单元只在切换装置动作的过程中短时间支撑直流母线的母线电压,因此可以大大降低充电器单元规格和体积。

Description

一种不间断电源系统

技术领域

本发明涉及不间断电源领域，特别涉及一种不间断电源系统。

背景技术

目前，我国仅有少数局部地区刚刚解决了电力紧张的问题，大部分地区和大城市还面临着电力供应紧张的迫切问题，供电质量更是不能得到保证。市电无法提供敏感电子设备需要的干净、稳定的电源，用户最终为设备的健康和安全运行负责。即使是在早已实现电气化的美国和其它西方国家，电网的质量也远非可靠。由于电网本身的质量有问题与各种偶然因素的作用，再加上自然灾害的破坏，电压浪涌，电磁噪声，持续电压偏高，持续低压等电网不良现象在发达国家也是常事，甚至还可能发生长时间停电。

不间断电源系统(简称：UPS，英文：Uninterruptible Power System)，就是当停电时能够接替市电持续供应电力的设备，含有储能装置(电池)，在市电故障时或无中断下继续供应电力,保证客户用电安全和可靠性，避免因市电故障导致的损失。

通常UPS由以下几个部分组成:整流器(AC/DC)、逆变器(DC/AC)、充电器(CHG)、储能装置(电池)、旁路(STS)、直流母线(BUS)，直流母线为整流器AC/DC电路输出,同时也是逆变器DC/AC输入电压源，UPS主路输入正常时,主路输入通过整流器(AC/DC)和逆变器(DC/AC)输出给负载供电.同时直流母线电压通过充电器给电池充电，UPS主路输入故障时,切换装置转到电池输入端,电池通过DC/DC变换，将自身储存的电能输出至直流母线，保证直流母线电压稳定，同时直流母线通过DC/AC变换给负载供电,保证正常输出。

在通常的使用中，通过控制切换装置，UPS可选择市电供电还是电池供电，但是在市电和电池切换时,切换过程中存在一定空档期，即既不是市电输入,也不是电池输入,时间通常在几毫秒至几十毫秒，直流母线电容里存储能量(1/2CU2)可以保持输出电压不间断，负载全部由直流母线存储能量供电,由于时间长，负载大，直流母线容值要求大，UPS体积成本竞争力下降。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种不间断电源系统。

第一方面，本发明的一个目的是提供的不间断电源系统，所述系统包括：

第一电源，用于向系统供电；

第二电源，用于当所述第一电源故障时向系统供电；

切换单元，用于当所述第一电源故障时，将所述第一电源切换到所述第二电源，由所述第二电源为系统供电；或者，用于当所述第一电源故障消除时，将所述第二电源切换到所述第一电源，由所述第一电源为系统供电；

第一功率处理单元，用于当所述第一电源为系统供电时对电压进行AC/DC整流得到直流母线的母线电压，或者，用于当所述第二电源为系统供电时对电流进行DC/DC变换得到直流母线的母线电压；

直流母线，用于输送电能，并在所述切换单元在所述第一电源和所述第二电源之间进行切换时的动作空档期为系统供电；

第二功率处理单元，用于将所述直流母线的母线电压进行DC/AC逆变得到输出电压；

双向功率变换单元，用于当所述第一电源为系统供电时为所述第二电源供电，以及在所述切换单元在所述第一电源和所述第二电源之间进行切换时的动作空档期为系统供电；

系统输出端，用于连接负载并将系统供电输出到所述负载；

所述第一电源与所述切换单元的第一接入端电连接，所述第二电源与所述切换单元的第二接入端电连接，所述切换单元的输出端与所述第一功率处理单元的第一接线端电连接，所述第一功率处理单元的第二接线端与所述双向功率变换单元的一端电连接，所述双向功率变换单元的另一端与所述第二电源电连接，所述第一功率处理单元的第二接线端与所述直流母线的一端电连接，所述直流母线的另一端与所述第二功率处理单元的第一接线端电连接，所述第二功率处理单元的第二接线端与所述系统输出端电连接。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述第一电源为主路输入母线，所述第二电源为储能电池。

结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述双向功率变换单元包括单向充电子单元和单向放电子单元，其中，

所述单向充电子单元，用于向所述储能电池充电；

所述单向放电子单元，用于将所述储能电池向系统放电，以使得在所述切换单元切换的空档期实现所述储能电池和所述直流母线一同向系统供电；

所述单向充电子单元与所述单向放电子单元并联接于所述直流母线和所述储能电池之间。

结合第一方面的第一种实现方式或第二种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，在所述主路输入母线故障时，所述双向功率变换单元向所述直流母线供电，所述第一功率处理单元关闭；

所述切换单元动作切换至储能电池时启动第一功率变换单元，以使得所述切换单元可靠切换。

结合第一方面的第一种实现方式至第一方面的第三种实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述系统还包括旁路输入母线，用于发生故障提供额外备用通道为负载供电；

所述旁路输入母线与所述系统输出端电连接。

结合第一方面至第一方面的第四种实现方式中任一种实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述直流母线的电容值为直流母线独立为系统供电时母线电容的40％至60％。

结合第一方面至第一方面的第五种实现方式中任一种实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述切换单元包括机械开关或者半导体开关。

结合第一方面的第六种实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，所述机械开关包括继电器或接触器，所述半导体开关包括可控硅整流器。

结合第一方面的第一种实现方式至第一方面的第七种实现方式中任一种实现方式，在第一方面的第八种实现方式中，所述主路输入母线与所述旁路输入母线为工频交流电。

结合第一方面的第一种实现方式至第一方面的第八种实现方式中任一种实现方式，在第一方面的第九种实现方式中，所述储能电池包括但不限于镍氢电池、镍镉电池、磷酸铁锂电池、铁电池。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供了一种不间断电源系统，在系统的第一电源出现故障时，切换单元将第一电源切换到第二电源供电的过程中，第二电源通过双向功率变换单元向直流母线放电，直流母线自身储存的电能也进行放电，直流母线将第二电源的放电电流和直流母线的放电电流一同向系统输出端，保证了直流母线在切换单元动作的空档期输出电压稳定，由于双向功率变换单元的放电支撑切换过程中的直流母线电压，可以降低对直流母线的电容值的要求，并且直流母线将储存的电能放电，分担部分直流母线电压，使得双向功率变换单元的输出电压降低，进而可以降低双向功率变换单元的功率，减小双向功率变换单元的体积。

附图说明

图1本发明不间断电源系统的一种实施例的结构图；

图2是本发明不间断电源系统另一实施例的结构图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种不间断电源系统，用于降低对直流母线电容容值的要求，并且使得双向功率变换单元600的输出电压降低，进而可以降低双向功率变换单元600的功率，减小双向功率变换单元600的体积，节省成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

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

结合图1所示，本发明提供的不间断电源系统一种实施例，所述系统包括：

第一电源100，用于向系统供电。

第一电源100可以在主路输入母线或储能电池中选取，主路输入母线可以选择交流电，或者直流电，交流电可以通过整流输出至直流母线400，直流母线400对直流电进行滤波处理，同时可以利用直流电为自身的直流母线400充电，当主路输入电源采用直流电输入时，可以经过DC/DC变换进行降压操作后输出至直流母线，直流母线利用直流电进行充电以存储能量。

第二电源200，用于当所述第一电源100故障时向系统供电。

第二电源200可以在储能电池或主路输入母线中选取，例如当第一电源100选择主路输入母线时，第二电源200可以选择储能电池，或者第一电源100选择储能电池，第二电源200为主路输入母线，当然也可以同样选取主路输入母线，或者同时选取储能电池，不做限定，满足可以在切换单元切换到第二电源200后迅速向系统供电即可，保证系统的输出电压不间断。

储能电池可以采用镍氢电池、镍镉电池、磷酸铁锂电池、铁电池，也可以采用其他储能装置。

切换单元300，用于当所述第一电源100故障时，将所述第一电源100切换到所述第二电源200，由所述第二电源200为系统供电；或者，用于当所述第一电源100故障消除时，将所述第二电源200切换到所述第一电源100，由所述第一电源100为系统供电。

所述切换单元300包括第一接入端、第二接入端及输出端，切换单元300采用机械开关或者半导体开关，机械开关可以采用继电器,接触器，半导体开关可以采用可控硅整流器，实现快速切换，切换工作空档期越短越好，因为切换动作空档期越长，直流母线400的电容和第二电源200的需要向系统输出的电压越大，对直流母线400的电容值要求更高，也使得单向放电子单元602的功率上升，不利于减小直流母线400和单向放电子单元602的体积和成本。

第一功率处理单元701，用于当所述第一电源100为系统供电时对电压进行AC/DC整流得到直流母线400的母线电压，或者，用于当所述第二电源200为系统供电时对电流进行DC/DC变换得到直流母线400的母线电压。

第一功率处理单元701具有整流和升压的功能，当由切换单元300输出的为来自市电的交流电时，第一功率处理单元701利用自身的AC/DC整流变换对交流电进行整流得到直流电，将得到的直流电输出至直流母线400；当有切换单元300输出的为来自第二电源200的直流电时，第一功率处理单元701对直流电进行DC/DC升压变换，再将经过升压的直流电输出至直流母线400，本实施例中第一功率处理单元701可以通过软件算法实现AC/DC变换功能与DC/DC变换功能之间的切换，当然也可以独立的AC/DC整流电路和DC/AC变换电路，在此不进行限定。

直流母线400，用于输送电能，并在所述切换单元300在所述第一电源100和所述第二电源200之间进行切换时的动作空档期为系统供电。

本发明中的直流母线400有两种作用，一是对直流电流进行滤波，二是利用直流电充电，在切换单元300切换工作空档期向系统放电，用来支撑直流母线400的输出电压，直流母线400可以设置有直流母线电容，根据电容的通直流、阻交流的性质，输出至直流母线电容的必须为直流电，当第一电源的输出为交流电时需要经过整流，在将整流后得到直流电输出至第一电源100，当第一电源100为直流电时，可以经过降压变换，将电压等级搞的直流电降压为电压等级低的直流电输出至直流母线400。

第二功率处理单元702，用于将所述直流母线400的母线电压进行DC/AC逆变得到输出电压。

在本实施例中，第二功率处理单元702具有DC/AC逆变功能，将接收来自直流母线400的直流电进行逆变得到交流电，在将交流电输出至系统输出端500供给负载使用。

双向功率变换单元600，用于在所述第一电源100向系统供电期向所述第二电源200供电，对第二电源200进行充电，以及在所述切换单元300切换动作空档期向系统供电。

双向功率变换单元600与第二电源200连接，可以包括充电电路和放电电路，即包括DC/DC电路，在第一电源100正常工作时，将直流母线400上的电流通过转换为第二电源200充电，在第一电源100故障时，切换单元300进行切换，在切换动作的空档期，即第一电源100和第二电源200均没有向系统供电，此时，需要直流母线电容将自身存储的电量向系统放电，双向功率变换单元600迅速将第二电源200的电量向系统放电，由于双向功率变换单元600直接与第二电源200和直流母线400连接，不需要经过切换单元300的切换动作，双向功率变换单元600将第二电源200的电量放电的切换时间短，通过直流母线电容和双向功率变换单元600一同向系统供电以支撑直流母线400的输出电压，既不需要大功率的功率器件实现第二电源200放电，也不需要大电容值的直流母线电容，不仅可以减小DC/DC电路体积，也可以降低DC/DC电路的使用成本。

系统输出端，用于连接负载并将系统供电输出到所述负载。

下面具体介绍各部件的连接关系：

所述第一电源100与所述切换单元300的第一接入端电连接，所述第二电源200与所述切换单元300的第二接入端电连接，所述切换单元300的输出端与所述第一功率处理单元701的第一接线端电连接，所述切换单元300的输出端还与所述双向功率变换单元600的一端电连接，所述双向功率变换单元600的另一端与所述第二电源200的接线端电连接，所述第一功率处理单元701的第一接线端与所述直流母线400的第一接线端电连接，所述直流母线400的另一端与所述第二功率处理单元702的第一接线端电连接，所述第二功率处理单元702的第二接线端与所述系统输出端500电连接。

本发明提供的不间断电源系统，在系统的第一电源100出现故障时，切换单元300将第一电源100切换到第二电源200供电的过程中，第二电源200通过双向功率变换单元600向直流母线400放电，直流母线电容也向直流母线400进行放电，直流母线400将第二电源200的放电电压和直流母线电容的放电电压一同向系统输出端500，保证了直流母线400在切换单元300动作的空档期输出电压稳定，由于双向功率变换单元600的放电支撑切换过程中的直流母线400电压，可以降低对直流母线400的电容值的要求，并且对直流母线400的存储的电能放电，分担部分直流母线400电压，使得双向功率变换单元600的输出电压降低，进而可以降低双向功率变换单元600的功率，减小双向功率变换单元600的体积。

作为一种优选的方案，在上一实施例中，第一电源100采用主路输入母线，第二电源200采用储能电池，通过采用上述结构，可以实现在主路输入母线故障时，切换单元300进行切换动作空档期时，利用直流母线400和储能电池同时向系统供电，降低功率器件的使用成本和直流母线的容值要求，并且也可以在主路输入母线恢复正常时，切换单元300将电路供电由储能电池切换至主路输入母线的空档期，利用储能电池和直流母线同时向系统供电，支撑直流母线400的电压，使得直流母线400在进行切换的空档期均可以得到电压支撑。

结合图2所示，针对双向功率变换单元600，本发明的不间断电源系统还提供了另一种实施例，下面进行具体介绍：

所述双向功率变换单元600包括单向充电子单元601和单向放电子单元602，其中，

所述单向充电子单元601，用于向所述第二电源200充电，在系统正常运行时，将主输入母线输出的电压为第二电源200充电。

单向充电子单元601与第一功率处理单元701电连接，利用第一功率处理单元701输出的直流电对第二电源200进行充电，单向充电单元601的结构可以采用通常的充电电路进行配置，本领域普通技术人员应当了解，不进行赘述。

利用单向充电单元601为第二电源200充电的电流流动方向是这样的：

第一电源100→切换单元300→第一功率处理单元701→单向充电子单元601→第二电源200。

所述单向放电子单元602，用于将所述第二电源200向系统放电，以使得在所述切换单元300切换的空档期实现所述第二电源200和所述直流母线400存储的电能一同向系统供电。

在切换单元300切换动作的过程中，单向放电子单元602将第二电源200中的电能进行释放，单向放电子单元602将第二电源200释放的电能输出至直流母线400用来支撑母线电压，单向放电子单元602的结构可以采用放电电路的结构进行配置，具体结构不进行限定，满足对第二电源200进行放电即可。

在单向放电子单元602执行放电操作时，电路电流的流动方向是这样的：

第二电源200→单向放电子单元602→直流母线400→第二功率处理单元702→系统输出端500。

所述单向充电子单元601与所述单向放电子单元602并联接于所述第一功率处理单元701的输出端和所述第二电源200之间。

通过将单向充电子单元601和单向放电子单元602分成两个独立结构，也可以避免双向功率变换单元600整体体积大的缺陷，相对于现有技术只具有单向充电单元，本发明中增加单向放电子单元602，在切换单元300切换动作空档期通过单向放电子单元602和直流母线400存储的电能放电支撑直流母线400电压，保证输出电压稳定，由于单向放电子单元602和直流母线400各分担一部分输出电压，使得单向放电子单元602的功率等级要求降低，避免了使用大功率的DC/DC变换电路成本高和体积大的缺陷，也可以降低对直流母线400的电容值的要求，可以选择电容值更低的直流母线400，节省体积，降低成本。

优选的方案，在所述第一电源100故障时，双向功率变换单元600向直流母线400供电，当第一电源100仍存在电压时，第一功率处理单元701先关闭，使得直流母线断电，切换单元300电压降为0，然后切换单元300动作切换至第二电源200，然后启动第一功率变换单元701，第二电源200向直流母线400供电，切换单元300由于切换期间有双向功率变换单元600的支撑,可以实现切换单元300的零电流切换,大大提升切换单元300安全性与可靠性，实现零电流切换，使得切换单元可靠切换，避免带负荷切换产生打火等危害安全问题。

第一电源100故障包括高压、频率变换、闪断、相位变化以及断电等情况发生。

上文中提到的直流母线400，所述直流母线400可以作为第一功率处理单元701的输出，也作为第二功率处理单元702的输入电压源，在第一电源100正常工作时候，第一功率处理单元701作为整流电路使用，将第一电源100的交流电通过第一功率处理单元701的AC/DC变换电路整流为直流电，第一功率处理单元701将整流得到直流电输出至直流母线400，直流母线400具有直流母线电容，通过直流母线电容可以进行滤波，可以滤除AC/DC变换后电感高频纹波电流电流，得到稳定直流电压，再向第二功率处理单元702输入，另外，直流母线电容在第一电源100正常工作时将利用第一功率处理单元701整流的直流电进行充电储能，在直流母线电容上存储一些电能，使得在第一电源100和第二电源200都没有向系统供电时，即在切换单元300动作空档期，将直流母线电容里存储的(1/2CU2)向系统放电，通过直流母线400将放电输出的电量保持输出电压的不间断，第二功率处理单元702将直流母线400输入的稳定的直流电压进行DC/AC逆变得到交流电，将交流电输出至负载。

当切换单元300将系统的供电切换到第二电源200时，第二电源200将自身存储的电能通过第一功率处理单元701进行DC/DC升压变换，进行升压，此时第一功率处理单元701作为DC/DC升压变换使用，为了以示区别将来自第一电源100整流后得到的直流电定义为第一直流电压，将来自第二电源200升压后得到的直流电定义为第二直流电压，下文中不进行赘述。

所述直流母线400与所述第一功率处理单元701电连接，直流母线400作为第一功率处理单元701的输出，所述第一功率处理单元701得到的第一直流电压或者第二直流电压输出至所述直流母线400，直流母线400对第一直流电压或者第二直流电压进行滤波，得到稳定直流电压向第二功率处理单元702输出，同时利用第一直流电压或者第二直流电压对所述直流母线400的电容进行充电，利用直流母线400的电容储能，在切换单元300动作空档期为直流母线400的输出电压提供支撑，保证直流母线400的输出电压不间断。

通过直流母线电容存储能量的公式1/2CU2可知，电容值越大，存储的电能越多，当切换单元300的切换动作空档期越长，所需要的直流母线电容值也越大，降低直流母线400的电容值，不仅可以降低直流母线400的体积，还可以大大降低成本。

优选的，所述直流母线400与所述第二功率处理单元702电连接，以使得所述直流母线电容在所述切换单元300切换的空档期放电时直流电流输出至第二功率处理单元702进行DC/AC逆变，第二功率处理单元702将逆变后得到的交流电输出至负载，利用直流母线电容储能，在切换单元300动作空档期为直流母线400的输出电压提供支撑，保证直流母线400的输出电压不间断。

通过在切换单元300切换动作空档期增加第二电源200向直流母线400放电，可以分担一部分输出电压，直流母线电容不必承担全部的输出电压，因此直流母线400的电容值可以减低，可以选择直流母线电容的电容值为直流母线独立供电时母线电容的40％至60％，优选的选择为50％，直流母线独立供电时的母线电容即为不采用第二电源放电，仅使用直流母线电容放电支撑系统电压，此时要求直流母线电容的电容值较大，所以降低直流母线400的电容值，不仅可以降低直流母线400的体积，还可以大大降低成本。

优选的方案，所述单向充电子单元601的功率为所述系统的额定功率的10％至20％；

所述单向放电子单元602的功率为所述系统的额定功率的10％至20％。

通过在切换单元300切换动作空档期直流母线电容也同时向直流母线400放电，用来支撑直流母线400的输出电压，直流母线电容和第二电源200同时向直流母线400放电，相比单个依靠第二电源200放电支撑直流母线400的输出电压，单向放电子单元602的功率要求降低，即依靠单独单向放电子单元602对第二电源200的能量放电，要求提升的电压更大，对单向放电子单元602的功率要求会很高，所以通过直流母线电容和第二电源200的同时放电支撑直流母线400的输入电压，使得单向放电子单元602的功率可以降至系统额定功率的10％至20％，降低单向放电子单元602的功率，不仅可以减小单向放电子单元602的体积，也可以降低功率器件的使用成本。

结合图2所示，优选的方案，所述系统还包括旁路输入母线800，用于发生故障提供额外备用通道为负载供电；

所述旁路输入母线800与所述系统输出端500电连接，系统中配置的第二电源200用于在第一电源100出现故障时对系统进行供电，在使用第二电源200供电时，系统的其他设备没有出现故障，例如第一功率处理单元701、第二功率处理单元702及直流母线400都正常工作，但如果这些部件发生损坏，此时系统不能正常工作，在检修的时候为了保证系统输出端500正常，需要使用旁路输入母线800，旁路输入母线800作为备用电源，旁路输出母线与第一电源100具有相同的输出电压，可以满足负载的正常使用，旁路输入母线800直接与系统输出端500连接，需要说明的是，旁路输入母线800不经过系统的其他器件，避免在系统的其它部件损坏时不能启动备用电源的情况，本领域普通技术人员应当了解，不进行赘述。

优选的方案，本发明中提供的所述切换单元300包括继电器,接触器或者可控硅整流器，或采用机械开关或者半导体开关，实现快速切换，切换工作空档期越短越好，因为切换动作空档期越长，直流母线电容和第二电源200的需要向直流母线400输出的电压越大，对直流母线400的电容值要求更高，也使得单向放电子单元602的功率上升，不利于减小直流母线400和单向放电子单元602的体积和成本。

优选的方案，所述第一电源100为工频交流电，第一电源100的输出电压可以根据需要选择，例如，200V民用电，或者380V，工频可以选择50hz或者60hz的工频交流电，具体不进行限定，本领域普通技术人员应当了解，不进行赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种不间断电源系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种不间断电源系统，其特征在于，所述系统包括：

第一电源，用于向系统供电；

第二电源，用于当所述第一电源故障时向系统供电；

切换单元，用于当所述第一电源故障时，将所述第一电源切换到所述第二电源，由所述第二电源为系统供电；或者，用于当所述第一电源故障消除时，将所述第二电源切换到所述第一电源，由所述第一电源为系统供电；

第一功率处理单元，用于当所述第一电源为系统供电时对电压进行AC/DC整流得到直流母线的母线电压，或者，用于当所述第二电源为系统供电时对电流进行DC/DC变换得到直流母线的母线电压；

直流母线，用于输送电能，并在所述切换单元在所述第一电源和所述第二电源之间进行切换时的动作空档期为系统供电；

第二功率处理单元，用于将所述直流母线的母线电压进行DC/AC逆变得到输出电压；

双向功率变换单元，用于当所述第一电源为系统供电时为所述第二电源供电，以及在所述切换单元在所述第一电源和所述第二电源之间进行切换时的动作空档期为系统供电；

系统输出端，用于连接负载并将系统供电输出到所述负载；

所述第一电源与所述切换单元的第一接入端电连接，所述第二电源与所述切换单元的第二接入端电连接，所述切换单元的输出端与所述第一功率处理单元的第一接线端电连接，所述第一功率处理单元的第二接线端与所述双向功率变换单元的一端电连接，所述双向功率变换单元的另一端与所述第二电源电连接，所述第一功率处理单元的第二接线端与所述直流母线的一端电连接，所述直流母线的另一端与所述第二功率处理单元的第一接线端电连接，所述第二功率处理单元的第二接线端与所述系统输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的不间断电源系统，其特征在于，所述第一电源为主路输入母线，所述第二电源为储能电池。

3.根据权利要求2所述的不间断电源系统，其特征在于，所述双向功率变换单元包括单向充电子单元和单向放电子单元，其中，

所述单向充电子单元，用于向所述储能电池充电；

所述单向放电子单元，用于将所述储能电池向系统放电，以使得在所述切换单元切换的空档期实现所述储能电池和所述直流母线一同向系统供电；

所述单向充电子单元与所述单向放电子单元并联接于所述直流母线和所述储能电池之间。

4.根据权利要求2或3所述的不间断电源系统，其特征在于，所述系统还包括旁路输入母线，用于发生故障提供额外备用通道为负载供电；

所述旁路输入母线与所述系统输出端电连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的不间断电源系统，其特征在于，所述切换单元包括机械开关或者半导体开关。

6.根据权利要求5所述的不间断电源系统，其特征在于，所述机械开关包括继电器或接触器，所述半导体开关包括可控硅整流器。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的不间断电源系统，其特征在于，所述主路输入母线与所述旁路输入母线为工频交流电。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的不间断电源系统，其特征在于，所述储能电池包括但不限于镍氢电池、镍镉电池、磷酸铁锂电池、铁电池。