一种不间断电源电路及控制电路的方法技术

一种不间断电源电路及控制电路的方法，所述不间断电源电路包括交流电源、第一双向可控开关和储能模块，所述第一双向可控开关包括第一开关器件、第二开关器件、桥臂电路和续流桥臂；所述第一开关器件与所述第二开关器件反向串联；所述第一开关器件的一端连接交流电源，所述第一开关器件的另一端连接所述第二开关器件的一端，所述第二开关器件的另一端分别与所述储能模块的一端和所述续流桥臂电连接；所述桥臂电路和所述续流桥臂串联。通过采用本申请的电路，能够保证不间断电源正常工作，同时降低供电系统损坏的可能性。

【技术实现步骤摘要】
一种不间断电源电路及控制电路的方法
本申请涉及电子电力
，尤其涉及一种不间断电源电路及控制电路的方法。
技术介绍
目前的大多供电系统都会采用不间断电源(英文全称：UninterruptiblePowerSystem，英文简称：UPS)来供电，在市电输入正常时，UPS在市电模式下供电，在市电输入故障时后，UPS切换到电池模式供电，以保证正常的供电。采用三桥臂拓扑的UPS在正常工作状态下，市电输出与市电输入保持相位一致。但是，基于该三桥臂拓扑供电时，若出现市电输入和市电输出相位不一致，供电系统内则会产生回路电流，该回路电流很大，并且基于该三桥臂拓扑，由于无法切断该回路电流，则会导致UPS无法稳定正常工作，相应的会出现电流过流、母线过压等问题，相应导致供电系统损坏。
技术实现思路
本申请提供了一种不间断电源电路及控制电路的方法，能够解决现有技术中由于市电输入和市电输出错相时导致UPS无法正常工作的问题。本申请第一方面提供一种不间断电源电路，所述不间断电源电路包括交流电源、第一双向可控开关和储能模块，所述第一双向可控开关包括第一开关器件、第二开关器件、桥臂电路和续流桥臂。其中，所述第一开关器件与所述第二开关器件反向串联。所述第一开关器件的一端连接交流电源，所述第一开关器件的另一端连接所述第二开关器件的一端，所述第二开关器件的另一端分别与所述储能模块的一端和所述续流桥臂电连接；所述桥臂电路和所述续流桥臂串联。桥臂电路包括功率因素校正PFC整流模块和逆变模块，本申请不局限于三桥桥臂电路的错相缺陷，还可以扩展到其他有类似缺陷的拓扑，具体本申请不作限定。续流桥臂则是指在市电正常供电状态下，保持常关，在市电异常例如输入输出错相时，通过控制其导通，参与UPS电路中的桥臂电路正常续流。本申请采用上述拓扑后，相较于现有技术，通过与桥臂电路串联的续流桥臂和反向串联的第一开关器件和第二开关器件，就能够使得在输入电压和输出电压错相时，通过第一开关器件和第二开关器件的通断来控制正常的续流过程以及切断产生的回路电流，通过采用该结构，能够保证不间断电源正常工作，同时降低供电系统损坏的可能性。上述第一开关器件和第二开关器件需要实现双向的导通关断，以及进行高频开关操作，所以可以采用半导体开关器件，例如IGBT、MOSFET等半导体器件。可以采用单独的器件来实现第一双向可控开关的双向导通/关断的功能。若第一双向可控开关采用上述第一开关器件和第二开关器件，则需要通过反向串联实现双向的导通/关断功能。在一些可能的设计中，所述续流桥臂可包括第二双向可控开关和第三双向可控开关，所述第二双向可控开关与所述第三双向可控开关串联，所述第二开关器件的另一端连接在所述第二双向可控开关与所述第三双向可控开关之间。续流桥臂采用串联的第二双向可控开关与第三双向可控开关，能够市电输入正常时保持常关，不影响储能过程；在错相时周期性的常关/常通，维持整个续流工作正常进行。在一些可能的设计中，所述第二双向可控开关包括第三开关器件和第一单向导通器件，所述第三双向可控开关包括第四开关器件和第二单向导通器件，其中，所述第三开关器件与所述第一单向导通器件电连接，所述第四开关器件与所述第二单向导通器件电连接，所述第二开关器件的另一端分别与所述第一单向导通器件和所述第四开关器件电连接。在一些可能的设计中，所述桥臂电路包括第五开关器件和第六开关器件，所述第五开关器件和所述第六开关器件串联，所述第五开关器件和所述第六开关器件分别与所述储能模块的另一端电连接；当输入所述供电设备的输入电压和自所述供电设备输出的输出电压之间的相位错相时，所述第五开关器件和所述第六开关器件均关断，所述第一开关器件和所述第二开关器件启动高频导通/关断。其中，高频导通/关断则是指某个器件在输入电压与输出电压错相时，可通过电信号来控制该器件导通/关闭，导通和关闭之间的切换频率很高。由此可见，通过控制第一开关器件和所述第二开关器件切断电流回路和导通电路，从而保证供电系统的储能和续流能够正常运行，提高供电系统的稳定性。在一些可能的设计中，当所述输入电压处于负半周且所述输出电压处于正半周，所述第一开关器件和所述第二开关器件均导通或均关断时，所述第三开关器件导通，所述第四开关器件关断。当所述输入电压处于正半周且所述输出电压处于负半周，所述第一开关器件和所述第二开关器件均导通或均关断时，所述第三开关器件关断，所述第四开关器件导通。由此可见，通过控制第一开关器件和所述第二开关器件切断电流回路和导通电路，从而保证供电系统的储能和续流能够正常运行，提高供电系统的稳定性。在一些可能的设计中，若输入所述供电设备的输入电压和自所述供电设备输出的输出电压之间的相位一致，则当所述输入电压处于负半周时，所述第三开关器件和所述第四开关器件均关断，所述第五开关器件启动高频导通/关断，所述第六开关器件关断。当所述输入电压处于正半周时，所述第三开关器件和所述第四开关器件均关断，所述第六开关器件启动高频导通/关断，所述第五开关器件关断。在一些可能的设计中，所述供电设备还包括继电器，所述继电器与所述双向可控开关并联，当所述输入电压和所述输出电压之间的相位一致时，所述继电器导通，能够降低输入输出不错相时第一开关器件和第二开关器件的损耗。当所述输入电压和所述输出电压之间的相位不一致时，所述继电器断开。如果错相时，通过断开继电器即可达到切换回路电流的功能，由此能够提高供电系统的稳定性。本申请第二方面提供一种控制电路的方法，具有实现对应于上述第一方面提供的不间断电源电路的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，所述模块可以是软件和/或硬件。本申请的控制电路的方法可应用于不间断电源电路，所述不间断电源电路包括交流电源、第一双向可控开关和储能模块，所述第一双向可控开关包括第一开关器件、第二开关器件、桥臂电路和续流桥臂；所述第一开关器件与所述第二开关器件反向串联；所述第一开关器件的一端连接交流电源，所述第一开关器件的一端连接所述第二开关器件的一端，所述第二开关器件的另一端分别与所述储能模块的一端和所述续流桥臂电连接；所述桥臂电路和所述续流桥臂串联；当检测到输入所述供电设备的输入电压和自所述供电设备输出的输出电压之间的相位错相时，控制所述第一开关器件和所述第二开关器件中的至少一个高频导通/关断，以控制所述桥臂电路的储能和切断由所述桥臂电路产生的续流回路。其中，桥臂电路包括功率因素校正PFC整流模块和逆变模块，本申请不局限于三桥桥臂电路的错相缺陷，还可以扩展到其他有类似缺陷的拓扑，具体本申请不作限定。续流桥臂则是指在市电正常供电状态下，保持常关，在市电异常例如输入输出错相时，通过控制其导通，参与UPS电路中的桥臂电路正常续流。与现有机制相比，本专利技术实施例中，不间断电源电路采用了与桥臂电路串联的续流桥臂和反向串联的第一开关器件和第二开关器件，能够使得在输入电压和输出电压错相时，通过发波去控制第一开关器件和第二开关器件的通断，以控制正常的续流过程以及切断产生的回路电流，通过采用该结构，即使输入电压与输出电压错相，也能够保证不间断电源在市电供电状态下正常工作，同时降低供电系统损坏的可能性。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不间断电源电路，其特征在于，所述不间断电源电路包括交流电源、第一双向可控开关和储能模块，所述第一双向可控开关包括第一开关器件、第二开关器件、桥臂电路和续流桥臂；所述第一开关器件与所述第二开关器件反向串联；所述第一开关器件的一端连接交流电源，所述第一开关器件的另一端连接所述第二开关器件的一端，所述第二开关器件的另一端分别与所述储能模块的一端和所述续流桥臂电连接；所述桥臂电路和所述续流桥臂串联。

【技术特征摘要】
1.一种不间断电源电路，其特征在于，所述不间断电源电路包括交流电源、第一双向可控开关和储能模块，所述第一双向可控开关包括第一开关器件、第二开关器件、桥臂电路和续流桥臂；所述第一开关器件与所述第二开关器件反向串联；所述第一开关器件的一端连接交流电源，所述第一开关器件的另一端连接所述第二开关器件的一端，所述第二开关器件的另一端分别与所述储能模块的一端和所述续流桥臂电连接；所述桥臂电路和所述续流桥臂串联。2.根据权利要求1所述的不间断电源电路，其特征在于，所述续流桥臂包括第二双向可控开关和第三双向可控开关；所述第二双向可控开关与所述第三双向可控开关串联，所述第二开关器件的另一端连接在所述第二双向可控开关与所述第三双向可控开关之间。3.根据权利要求2所述的不间断电源电路，其特征在于，所述第二双向可控开关包括第三开关器件和第一单向导通器件，所述第三双向可控开关包括第四开关器件和第二单向导通器件；所述第三开关器件与所述第一单向导通器件电连接，所述第四开关器件与所述第二单向导通器件电连接；所述第二开关器件的另一端分别与所述第一单向导通器件和所述第四开关器件电连接。4.根据权利要求3所述的不间断电源电路，其特征在于，所述桥臂电路包括第五开关器件和第六开关器件，所述第五开关器件和所述第六开关器件串联，所述第五开关器件和所述第六开关器件分别与所述储能模块的另一端电连接；当输入所述供电设备的输入电压和自所述供电设备输出的输出电压之间的相位错相时，所述第五开关器件和所述第六开关器件均关断，所述第一开关器件和所述第二开关器件启动高频导通/关断。5.根据权利要求3或4所述的不间断电源电路，其特征在于，当所述输入电压处于负半周且所述输出电压处于正半周，所述第一开关器件和所述第二开关器件均导通或均关断时，所述第三开关器件导通，所述第四开关器件关断；当所述输入电压处于正半周且所述输出电压处于负半周，所述第一开关器件和所述第二开关器件均导通或均关断时，所述第三开关器件关断，所述第四开关器件导通。6.根据权利要求4或5所述的不间断电源电路，其特征在于，若输入所述供电设备的输入电压和自所述供电设备输出的输出电压之间的相位一致，则当所述输入电压处于负半周时，所述第三开关器件和所述第四开关器件均关断，所述第五开关器件启动高频导通/关断，所述第六开关器件关断；当所述输入电压处于正半周时，所述第三开关器件和所述第四开关器件均关断，所述第六开关器件启动高频导通/关断，所述第五开关器件关断。7.一种控制电路的方法，其特征在于，所述方法应用于不间断电源电路，所述不间断电源电路包括交流电源、第一双向可控开关和储能模块，所述第一双向可控开关包括第一开关器件、第二开关器件、桥臂电路和续流桥臂；所述第一开关器件与所述第二开关器件反向串联；所述第一开关器件的一端连接交流电源，所述第一开关器件的一端连接所述第二开关器件的一端，所述第二开关器件的另一端分别与所述储能模块的一端和所述续流桥臂电连接；所述桥臂电路和所述续流桥臂串联；当检测到输入所述供电设备的输入电压和自所述供电设备输出的输出电压之间的相位错相时，控制所述第一开关器件和所述第二开关器件中的至少一个高频导通/关断，以控制所述桥臂电路的储能和切断由所述桥臂电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：许延坤，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44