[发明专利]方波不间断电源的控制方法及控制装置

说明书

本发明提供了一种方波不间断电源的控制方法及控制装置，所述控制方法包括下列步骤：检测所述方波不间断电源的交流输入电压；当检测到所述交流输入电压出现异常时，将所述方波不间断电源的交流输入端和交流输出端断开；控制所述方波不间断电源中的逆变器输出方波，其中所述方波的频率从起始频率逐渐减小至工频。本发明的控制方法能防止变压器偏磁饱和。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，具体涉及一种不间断电源的控制方法及控制装置。

背景技术

不间断电源能够持续不断地给用电设备进行供电，已经广泛地用于各个领域。图1是现有技术中的一种方波不间断电源(UPS)的电路图。如图1所示，方波UPS包括交流输入端11、交流输出端12以及连接在交流输入端11和交流输出端12之间的继电器13，还包括可充电电池14、连接在可充电电池14两端的逆变器15和连接在逆变器15和交流输出端12之间的变压器16，其中逆变器15用于将可充电电池14的直流电转换为方波。

在图1所示的方波UPS中，当交流输入端11的交流电异常时，继电器13被控制为断开，逆变器15被控制输出工频方波，因而UPS从市电供电转换为电池供电。通常继电器13具有几个毫秒的切换时间(或称飞行时间)，在UPS的工作模式转换期间，变压器16一次侧中的正反向电压的伏秒乘积(伏秒积)不等，因此变压器16将产生巨大的偏磁电流从而导致变压器16饱和。变压器16饱和一方面导致输出电压降低，从而降低带负载能力；另一方面偏磁饱和电流将流过逆变器15中的金氧半场效晶体管(图1未示出)，从而导致金氧半场效晶体管损坏。

为了避免逆变器15中的金氧半场效晶体管损坏，现有的解决方案是在不选用磁芯较大的变压器的前提下，选用耐流能力大的金氧半场效晶体管，或在逆变器15中的每一个金氧半场效晶体管上并联多个金氧半场效晶体管。但是上述解决方案增加UPS的成本，另外没有从根本上解决变压器的偏磁饱和。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是如何防止变压器偏磁饱和。

本发明的一个实施例提供了一种不间断电源的控制方法，包括：

1)检测所述方波不间断电源的交流输入电压；

2)当检测到所述交流输入电压出现异常时，将所述方波不间断电源的交流输入端和交流输出端断开；

3)控制所述方波不间断电源中的逆变器输出方波，其中所述方波的频率从起始频率逐渐减小至工频。

优选的，所述起始频率到所述工频之间具有2～6个不同频率。

优选的，所述起始频率为75赫兹～300赫兹，所述工频为50赫兹或60赫兹。

优选的，在所述步骤3)中，所述方波的频率依次从111赫兹、76.9赫兹、58.8赫兹减小到50赫兹。

优选的，所述方波的每一个周期的电压均方根值在输出电压预定值的0.9～1.1倍之间。在其他优选实施例中，所述方波的每一个周期的电压均方根值等于额定均方根值。

优选的，所述方波不间断电源的交流输入端和交流输出端之间具有开关装置，在所述步骤2)中，控制所述开关装置断开，所述起始频率的方波的第一上升沿对应的时刻等于所述交流输入电压异常的起始时刻、所述交流输入电压异常的检测时间和所述开关装置的切换时间之和。

本发明的一个实施例还提供了一种方波不间断电源的控制装置，所述控制装置包括：

检测装置，用于检测所述方波不间断电源的交流输入电压；

切换装置，用于当检测到所述交流输入电压出现异常时，将所述方波不间断电源的交流输入端和交流输出端断开；以及

控制装置，用于控制所述方波不间断电源中的逆变器输出方波，其中所述方波的频率从起始频率逐渐减小至工频。