CN105720581A - 一种不间断电源的双向滤波器及不间断电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不间断电源的双向滤波器及不间断电源，所述双向滤波器包括三个第一电感、三个第二电感、三个电容、三个充电开关和三个放电开关，采用本发明的方案能够减小不间断电源在蓄电池组放电时的功率损耗，即能够减小不间断电源在蓄电池组模式下的功率损耗。

Description

一种不间断电源的双向滤波器及不间断电源

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种不间断电源的双向滤波器及不间断电源。

背景技术

不间断电源广泛应用于各种对供电可靠性要求较高的场合，具有市电模式和蓄电池组模式两种工作模式。图1所示为现有不间断电源的结构示意图，在市电模式下，市电旁路开关K1、K2、K3闭合，由市电给负载供电，同时，不间断电源的双向变换器处于整流工作状态，由市电给蓄电池组充电；在蓄电池组模式下，市电旁路开关K1、K2、K3断开，双向变换器处于逆变工作状态，由蓄电池组给负载供电，蓄电池组放电。

为了提高不间断电源的性能，通常会在双向变换器的交流侧设置一个三相LCL滤波器，如图1所示，蓄电池组的每一相充电电流和每一相放电电流都需要经过该LCL滤波器中的两个电感，通常情况下蓄电池组的放电电流较大，为充电电流的10-40倍，因此不间断电源在蓄电池组放电时功率损耗较大，即在蓄电池组模式下功率损耗较大。

发明内容

本发明实施例提供一种不间断电源的双向滤波器及不间断电源，用以解决现有不间断电源在蓄电池组模式下功率损耗较大的问题。

本发明实施例提供一种不间断电源的双向滤波器，包括三个第一电感、三个第二电感、三个电容、三个充电开关和三个放电开关，其中：

每个第一电感和一个充电开关串联后，再和一个放电开关并联，构成一个支路；所述三个第一电感、所述三个充电开关和所述三个放电开关共构成三个支路；

所述三个支路中的每个支路的一端和一个第二电感的一端、一个电容的一端相连；

每个支路的另一端作为所述双向滤波器的一个第一接线端，用于连接不间断电源的市电旁路开关和负载间的一相接线节点；

每个第二电感的另一端作为所述双向滤波器的一个第二接线端，用于连接不间断电源的双向变换器的一相交流接线端；

所述三个电容的另一端相连，相连后的接线节点作为所述双向滤波器的零线接线端。

本发明还提供了一种不间断电源，包括上述实施例提供的双向滤波器。

本发明有益效果包括：

本发明实施例提供的方案中，不间断电源在蓄电池组模式下，即蓄电池组放电时，每一相放电电流仅通过一个电感，相比于现有技术每一相放电电流通过两个电感的方案，减少了一个电感，因此能够减小不间断电源在蓄电池组放电时的功率损耗，即能够减小不间断电源在蓄电池组模式下的功率损耗。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有的不间断电源的结构示意图；

图2为本发明实施例的不间断电源的双向滤波器的示意图之一；

图3为本发明实施例的不间断电源的双向滤波器的示意图之二。

具体实施方式

为了给出在蓄电池组模式下，减小不间断电源的功率损耗的实现方案，本发明实施例提供了一种不间断电源的双向滤波器及不间断电源，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供一种不间断电源的双向滤波器，如图2所示，包括三个第一电感L1a、L1b和L1c，三个第二电感L2A、L2B和L2C，三个电容C1、C2和C3，三个充电开关KC1、KC2和KC3，和三个放电开关KF1、KF2和KF3，其中：

每个第一电感和一个充电开关串联后，再和一个放电开关并联，构成一个支路；上述三个第一电感、上述三个充电开关KC1、KC2和KC3和上述三个放电开关KF1、KF2和KF3共构成三个支路；上述三个支路中的每个支路的一端和一个第二电感的一端、一个电容的一端相连；每个支路的另一端作为上述双向滤波器的一个第一接线端，用于连接不间断电源的市电旁路开关和负载间的一相接线节点；每个第二电感的另一端作为上述双向滤波器的一个第二接线端，用于连接不间断电源的双向变换器的一相交流接线端；上述三个电容的另一端相连，相连后的接线节点作为所述双向滤波器的零线接线端。

为了进一步说明本发明实施例提供的不间断电源的双向滤波器，下面对其工作原理进行阐述：

当不间断电源在市电模式下时，上述市电旁路开关K1、K2和K3闭合，上述三个充电开关KC1、KC2和KC3闭合，上述三个放电开关KF1、KF2和KF3断开；此时不间断电源的双向变换器处于整流工作状态，蓄电池组充电，蓄电池组的每一相充电电流流经第一电感、充电开关和第二电感，可见该充电电流经过两个电感，其工作原理和图1所示的不间断电源在市电模式下的工作原理相同，由市电为负载提供能量，同时为蓄电池组充电。

其中第一电感L1a、L1b和L1c有两个作用：作用1，避免不间断电源的双向变换器工作时产生的高次谐波流向电网侧和负载侧；作用2，避免电网侧的高次谐波灌入电容C1、C2和C3造成的电容纹波电流过大，从而避免电容发热损坏。

当不间断电源处于蓄电池组模式时，上述市电旁路开关K1、K2和K3断开，上述三个充电开关断开，上述三个放电开关闭合；此时不间断电源的双向变换器处于逆变工作状态，蓄电池组放电，蓄电池组的每一相放电电流流经第二电感和放电开关，即每一相放电电流仅通过一个电感，实质采用的是LC滤波，由蓄电池组给负载供电。

其中，不间断电源的双向滤波器对双向变换器的输出进行滤波，保证输出电压波形的谐波含量在一定值的范围内，

可见，采用本发明实施例提供的不间断电源的双向滤波器，在蓄电池组模式时，即蓄电池组放电时，每一相放电电流仅通过一个电感，相比于现有技术每一相放电电流通过两个电感的方案，减少了一个电感，因此能够减小不间断电源在蓄电池组放电时的功率损耗，即能够减小不间断电源在蓄电池组模式下的功率损耗；在市电模式时，即在蓄电池组充电时，第一电感仅流过较小的充电电流，因此可以减小第一电感的体积，相比于现有技术，占用体积较小，发热较少，成本较低，易于实现。

进一步地，该不间断电源的的充电开关可以为晶闸管开关，具体为反并联的晶闸管；该不间断电源的的放电开关可以为晶闸管开关，具体为反并联的晶闸管，如图3所示。

该不间断电源中的充电开关可以但不限于图3所示的开关形式，也可以为接触器开关。

该不间断电源中的放电开关可以但不限于图3所示的开关形式，也可以为接触器开关。

另外需要说明的是在本发明实施例中电容、电感、开关的选择，或者是上述器件的型号选择可以根据不同的场景进行不同的选择配置。

本发明实施例还提供了一种不间断电源，包括上述实施例提供的双向滤波器。

综上所述，本发明实施例提供的方案，能够减小不间断电源在蓄电池组模式下的功率损耗。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种不间断电源的双向滤波器，其特征在于，包括三个第一电感、三个第二电感、三个电容、三个充电开关和三个放电开关，其中：

每个第一电感和一个充电开关串联后，再和一个放电开关并联，构成一个支路；所述三个第一电感、所述三个充电开关和所述三个放电开关共构成三个支路；

所述三个支路中的每个支路的一端和一个第二电感的一端、一个电容的一端相连；

每个支路的另一端作为所述双向滤波器的一个第一接线端，用于连接不间断电源的市电旁路开关和负载间的一相接线节点；

每个第二电感的另一端作为所述双向滤波器的一个第二接线端，用于连接不间断电源的双向变换器的一相交流接线端；

所述三个电容的另一端相连，相连后的接线节点作为所述双向滤波器的零线接线端。

2.如权利要求1所述的双向滤波器，其特征在于，当所述不间断电源处于市电模式时，所述充电开关闭合，所述放电开关断开。

3.如权利要求1所述的双向滤波器，其特征在于，当所述不间断电源处于蓄电池模式时，所述充电开关断开，所述放电开关闭合。

4.如权利要求1-3任一所述的双向滤波器，其特征在于，所述充电开关具体为晶闸管开关。

5.如权利要求1-3任一所述的双向滤波器，其特征在于，所述充电开关具体为接触器开关。

6.如权利要求1-3任一所述的双向滤波器，其特征在于，所述放电开关具体为晶闸管开关。

7.如权利要求1-3任一所述的双向滤波器，其特征在于，所述放电开关具体为接触器开关。

8.一种不间断电源，其特征在于，包括如权利要求1-7任一所述的双向滤波器。