一种UPS的控制方法、系统、设备及存储介质技术方案

本申请公开了一种UPS的控制方法、系统、设备及存储介质，应用于电路控制技术领域，包括：判断UPS的母线电压是否低于第一阈值，并且持续时长达到第一时长；如果是，则以设定的第一母线电压目标值为控制目标，通过UPS中的整流电路的PFC闭环控制算法进行母线电压的闭环控制，并且控制UPS中的电池电路为工作状态以对UPS中的母线供电；其中，所设定的第一母线电压目标值高于第一阈值。应用本申请的方案，可以在不提高硬件限流点的情况下，提高母线电压的动态响应，且不会增大成本。而通过进一步的设置PFC与电池电路使用不同的母线电压目标值，可以在母线电压恢复时避免电池电流突变，利于延长电池使用寿命，减少系统电磁干扰。减少系统电磁干扰。减少系统电磁干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种UPS的控制方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及电路控制
，特别是涉及一种UPS的控制方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]目前的中大功率在线式UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)系统，主要由主路、旁路和电池三部分构成。主路包括整流器和逆变器，其中，整流器把输入的交流市电整流为直流电并将电能存放在直流母线中，逆变器则把直流母线的直流电转换成交流电从而为负载提供能量。旁路可以不经过主路，直接把主路旁路掉，即旁路可以直接为负载供电。电池则是在市电异常时为直流母线供电，逆变器把直流母线的直流电转换成交流电从而为负载提供能量。
[0003]当负载突然增大时，由于逆变器的输出电流非常大，输出电压基本不变，因此母线能量会瞬间释放，从而导致母线电压迅速下降。此时，PFC闭环控制算法的电压外环的输出会比较大，PFC的输入电流有可能超调，即整流器的电流会很大。理论上说，突增负载的情况时，通过PFC闭环控制算法的调节，母线电压能够快速地调回，但会出现PFC输入电流超调的情况。
[0004]然而，考虑到UPS设备的安全运行以及成本，通常会对整流器中的IGBT进行限流，如果硬件限流点设置地比较低，超调的PFC输入电流便很可能触发硬件限流，导致不能快速地将母线电压进行恢复。例如一些场合中，负载突增之后导致母线电压跌落至290V以下，并且持续了几个工频周期，当母线电压未及时恢复时，便导致逆变器的输出功率不足，出现逆变电压削顶的现象，进而可能会损坏UPS负载。
[0005]由上可知，在突加比较重的负载时，为了提高母线电压的动态响应，PFC的输入电流可能比较大，而这会触发整流器的硬件限流。因此，母线电压的动态响应与整流器的功率器件IGBT的硬件限流呈正相关。即如果要实现良好的母线电压的动态响应，需要设置较大的硬件限流点，但硬件限流太高会引起功率器件IGBT的应力较高，导致IGBT损坏。反之，硬件限流较低则不利于实现良好的母线电压的动态响应。
[0006]此外，在不提高硬件限流点的情况下，还有的方案是通过增加母线电容的方式来改善母线电压跌落的问题。但是，增加母线电容意味着增加功率模块的成本以及体积。
[0007]综上所述，如何在不提高硬件限流点的情况下，提高母线电压的动态响应，且不会增大成本，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种UPS的控制方法、系统、设备及存储介质，以在不提高硬件限流点的情况下，提高母线电压的动态响应，且不会增大成本。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0010]一种UPS的控制方法，包括：
[0011]判断UPS的母线电压是否低于第一阈值，并且持续时长达到第一时长；
[0012]如果是，则以设定的第一母线电压目标值为控制目标，通过所述UPS中的整流电路的PFC闭环控制算法进行所述母线电压的闭环控制，并且控制所述UPS中的电池电路为工作状态以对所述UPS中的母线供电；
[0013]其中，所设定的所述第一母线电压目标值高于所述第一阈值。
[0014]优选的，所述控制所述UPS中的电池电路为工作状态以为所述UPS中的母线供电，包括：
[0015]以设定的第二母线电压目标值为控制目标，通过所述UPS中的电池电路的闭环控制算法进行所述母线电压的闭环控制；
[0016]其中，所设定的所述第二母线电压目标值高于所述第一阈值。
[0017]优选的，所述第二母线电压目标值低于所述第一母线电压目标值。
[0018]优选的，所述电池电路的闭环控制算法为基于电压外环、电流内环结构的PI闭环控制算法；
[0019]所述整流电路的PFC闭环控制算法为基于电压外环、电流内环结构的PI闭环控制算法。
[0020]优选的，还包括：
[0021]当所述母线电压高于所述第二母线电压目标值，且持续时长达到第二时长时，关闭所述电池电路的闭环控制算法，以停止执行所述通过电池电路的闭环控制算法进行所述母线电压的闭环控制的操作。
[0022]优选的，还包括：
[0023]当检测出UPS的母线电压低于所述第一阈值，并且持续时长达到第三时长时，输出第一故障提示信息并关闭所述UPS。
[0024]优选的，还包括：
[0025]当检测出UPS的母线电压高于过压阈值，且持续时长达到第四时长时，输出第二故障提示信息并关闭所述UPS。
[0026]一种UPS的控制系统，包括：
[0027]低压判断模块，用于判断UPS的母线电压是否低于第一阈值，并且持续时长达到第一时长；如果是，则触发执行模块；
[0028]所述执行模块用于：以设定的第一母线电压目标值为控制目标，通过所述UPS中的整流电路的PFC闭环控制算法进行所述母线电压的闭环控制，并且控制所述UPS中的电池电路为工作状态以对所述UPS中的母线供电；
[0029]其中，所设定的所述第一母线电压目标值高于所述第一阈值。
[0030]一种UPS的控制设备，包括：
[0031]存储器，用于存储计算机程序；
[0032]处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上述所述的UPS的控制方法的步骤。
[0033]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如所述所述的UPS的控制方法的步骤。
[0034]应用本专利技术实施例所提供的技术方案，当判断出UPS的母线电压低于第一阈值，并且持续时长达到第一时长时，说明出现了母线电压跌落的情况，需要快速地进行母线电压
的恢复以避免出现逆变电压削顶的现象而损坏负载。
[0035]具体的，本申请以设定的第一母线电压目标值为控制目标，通过UPS中的整流电路的PFC闭环控制算法进行母线电压的闭环控制。由于第一母线电压目标值高于第一阈值，因此，在PFC闭环控制算法的控制下，母线电压会逐渐提高。与此同时，本申请还会控制UPS中的电池电路为工作状态以对UPS中的母线供电，也就是说，此时母线的电能是由电池和整流器的输入同时提供，换而言之，母线电压跌落之后，所需要补充的能量分散到了两个拓扑上，因此对于PFC的要求会降低，即对于PFC的输入电流要求会降低，并不会触发整流器的硬件限流。由于PFC和电池同时工作，因此提高了母线电压的动态响应能力，有利于母线电压跌落之后的快速恢复。并且本申请的方案中也无需额外增加母线电容，不会增加成本。
[0036]综上所述，本申请的方案可以在不提高硬件限流点的情况下，提高母线电压的动态响应，且不会增大成本。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UPS的控制方法，其特征在于，包括：判断UPS的母线电压是否低于第一阈值，并且持续时长达到第一时长；如果是，则以设定的第一母线电压目标值为控制目标，通过所述UPS中的整流电路的PFC闭环控制算法进行所述母线电压的闭环控制，并且控制所述UPS中的电池电路为工作状态以对所述UPS中的母线供电；其中，所设定的所述第一母线电压目标值高于所述第一阈值。2.根据权利要求1所述的UPS的控制方法，其特征在于，所述控制所述UPS中的电池电路为工作状态以为所述UPS中的母线供电，包括：以设定的第二母线电压目标值为控制目标，通过所述UPS中的电池电路的闭环控制算法进行所述母线电压的闭环控制；其中，所设定的所述第二母线电压目标值高于所述第一阈值。3.根据权利要求2所述的UPS的控制方法，其特征在于，所述第二母线电压目标值低于所述第一母线电压目标值。4.根据权利要求2所述的UPS的控制方法，其特征在于，所述电池电路的闭环控制算法为基于电压外环、电流内环结构的PI闭环控制算法；所述整流电路的PFC闭环控制算法为基于电压外环、电流内环结构的PI闭环控制算法。5.根据权利要求2至4任一项所述的UPS的控制方法，其特征在于，还包括：当所述母线电压高于所述第二母线电压目标值，且持续时长达到第二时长时，关闭所述电池电路的闭环控制算法，以停止执行所述通过电...

【专利技术属性】
技术研发人员：任磊，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电源有限公司，
类型：发明
国别省市：