[发明专利]一种UPS及其供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源领域，尤其涉及一种UPS及其供电方法。

背景技术

UPS(Uninterruptible power supply，不间断电源)主要由整流器、逆变器、电池、旁路几部分组成，通常用于为设备提供不间断的电力供应，拓扑图如图1所示。UPS的供电方式主要有两种:由市电向整流器提供电能，电池向升压模块提供电能(有的类型UPS没有升压模块,由电池直接为逆变器提供直流电源),再由整流器或升压模块为逆变器提供直流电源，通过逆变器为负载供电的方式称为主路供电;由旁路为负载提供电能的供电方式为旁路供电。通常这两种供电方式在UPS中均存在，根据两种供电方式优先级的不同，UPS又分为主路优先供电模式和旁路优先供电模式：主路优先供电模式又称双变换运行模式，在正常工作时，UPS由主路优先向负载供电，当主路故障后，切换到旁路供电方式;旁路优先供电模式又称高效率运行模式，在正常工作时，UPS由旁路向负载供电，当旁路不满足负载运行条件时，切换到主路供电方式。以上两种方式均可在市电断电时，持续向负载提供电能，确保负载不断电。

传统的高效率运行模式如下:逆变器与负载之间通过输出开关相连，当旁路输入电能质量满足负载运行条件时，由旁路优先向负载供电，结合图2A所示的时序图，此时，逆变器输出开关断开，旁路开关闭合，UPS通过旁路向负载供电。当旁路输入不满足运行条件或旁路故障时，结合图2B所示的时序图，断开旁路开关，闭合逆变器输出开关，切换到主路供电模式，由主路向负载供电。

但是，由于旁路供电时主路逆变器持续运行，开关管损耗无法避免，因此效率无法进一步提高;同时，若逆变器输出开关为机械开关，由于机械开关的动作延时性，切换时开关动作时间则会大大延长，可能会因切换时间过长造成负载瞬时断电。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术上述逆变器的开关管损耗大、效率低的缺陷，提供一种开关管损耗小、效率高的UPS及其供电方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种UPS，用于为负载提供不间断供电，所述UPS包括:主路供电时对直流电压进行逆变的逆变模块、连接在所述逆变模块和所述负载之间的逆变输出开关、及连接在旁路输入和负载之间的旁路开关，所述UPS还包括：

检测模块，用于在旁路优先供电模式下，检测旁路输入是否满足运行条件;及

控制模块，用于当旁路输入满足运行条件时，控制所述旁路开关和所述逆变输出开关闭合，同时，封锁逆变模块的PWM信号;当旁路输入不满足运行条件时，控制所述旁路开关断开及所述逆变输出开关保持闭合，同时，使能逆变模块的PWM信号。

在本发明所述的UPS中，所述检测模块通过下列中的至少一个检测来判断是否满足运行条件:

旁路输入是否超出工作允许范围;

旁路开关是否开路;

旁路相电压快检是否异常。

在本发明所述的UPS中，所述逆变输出开关为机械开关。

在本发明所述的UPS中，所述机械开关为继电器开关或接触器开关。

本发明还构造一种UPS的供电方法，包括：

A．在旁路优先供电模式下，检测旁路输入是否满足运行条件，若是，则执行步骤B;若否，则执行步骤C;

B．控制旁路开关和逆变输出开关闭合，同时，封锁逆变模块的PWM信号;

C．控制旁路开关断开及逆变输出开关保持闭合，同时，使能逆变模块的PWM信号。

在本发明所述的UPS的供电方法中，在所述步骤A中，通过下列中的至少一个检测来判断是否满足运行条件:

旁路输入是否超出工作允许范围;

旁路开关是否开路;

旁路相电压快检是否异常。

在本发明所述的UPS的供电方法中，所述逆变输出开关为机械开关。

在本发明所述的UPS的供电方法中,所述机械开关为继电器开关或接触器开关。

实施本发明的技术方案，在检测到旁路输入满足运行条件时，通过封锁逆变模块的PWM信号实现旁路优先向负载供电，在检测到旁路输入不满足运行条件时，通过使能逆变模块的PWM信号实现主路向负载供电，而逆变输出开关一直保持闭合，因此，与传统的旁路优先供电模式相比，逆变模块的开关管的损耗大大降低，从而提高了单机运行效率。

另外，在逆变输出开关为机械开关时，由于逆变输出开关一直保持闭合，所以还避免了主路和旁路切换时机械开关动作造成的切换时间延长，减少了负载瞬时失电的风险。

附图说明