[发明专利]离线式不间断电源及其控制方法

说明书

本发明提供了一种离线式不间断电源及其控制方法，所述离线式不间断电源包括：连接在交流输入端和交流输出端之间的安全开关；变压器，其一次侧的一端连接至所述交流输出端的一个端子；在所述安全开关和所述交流输出端的另一个端子之间依次连接的第一开关、第二开关和输出开关，所述第一开关可操作地使得所述安全开关连接至所述变压器的一次侧的另一端和抽头之一，所述第二开关可操作地使得所述输出开关连接至所述变压器的一次侧的另一端和抽头之一；第三开关，其可操作地使得所述安全开关连接至所述第一开关和交流输出端的另一个端子之一；以及双向变换器。本发明的离线式不间断电源具有较高的电能传输效率。

技术领域

本发明涉及电子线路领域，具体涉及一种离线式不间断电源及其控制方法。

背景技术

离线式不间断电源，在市电电压正常时直接由市电向负载供电，且可充电电池处于充电状态；当市电电压异常或停电时，逆变器切换到工作状态，将可充电电池中的直流电转换为稳定的交流电输出；当市电电压偏低或偏高时，连接在交流输入端的变压器用于调节市电的电压，从而使得交流输出端具有稳定的输出电压。

图1是现有技术中的一种离线式不间断电源的电路图。如图1所示，离线式不间断电源1包括在其交流输入端10和交流输出端10’之间连接的电磁兼容性(EMC)滤波器11；安全开关12，其被构造为双刀单掷继电器或包括同时切换的安全开关单元121和安全开关单元122；在安全开关12和交流输出端10’的端子L之间依次连接的第一开关131、第二开关132和输出开关14；变压器Tr1，变压器Tr1的一次侧的一端T1连接在安全开关12和交流输出端10’的端子N之间，其中第一开关131可操作地使得安全开关12连接至变压器Tr1的一次侧的另一端T2和抽头T3之一，第二开关132可操作地使得输出开关14连接至变压器Tr1的一次侧的另一端T2和抽头T3之一；以及可充电电池16，双向变换器15和辅助供电系统17，可充电电池16通过双向变换器15连接至变压器Tr1的二次侧，辅助供电系统17的输入端连接至可充电电池16两端，其用于给离线式不间断电源1提供各种所需的电压。其中为了简化电路图，图1并未示出用于检测市电电压的市电检测装置，用于检测可充电电池16的充电状态的电池检测装置，以及用于控制双向变换器15的工作状态，以及控制安全开关12、第一开关131、第二开关132、和输出开关14的开关状态的控制装置。

当市电电压偏高时，离线式不间断电源1被控制为处于自动电压降压调节模式，其中，安全开关12和输出开关14被控制为导通，第一开关131被控制为连接至变压器Tr1的一次侧的端子T2，第二开关132被控制为连接至变压器Tr1的一次侧的抽头T3，由此交流输出端10’输出电压降低的交流电。同时双向变换器15被控制为将变压器Tr1的二次侧的交流电转换为直流电，以对可充电电池16进行充电，且给辅助供电系统17提供直流电。

当市电电压偏低时，离线式不间断电源1被控制为处于自动电压升压调节模式，其中，安全开关12和输出开关14被控制为导通，第一开关131被控制为连接至变压器Tr1的一次侧的抽头T3，第二开关132被控制为连接至变压器Tr1的一次侧的端子T2，由此交流输出端10’输出电压升高的交流电。同时双向变换器15被控制为将变压器Tr1的二次侧的交流电转换为直流电，以对可充电电池16进行充电，且给辅助供电系统17提供直流电。

当市电电压异常(例如电压过高)或停电时，离线式不间断电源1被控制为处于电池模式。其中，安全开关12被控制为断开，输出开关14被控制为导通，第二开关132被控制连接至变压器Tr1的一次侧的端子T2，双向变换器15被控制为工作，以将可充电电池16的直流电转换为交流电，经过变压器Tr1变压后，在交流输出端10’得到所需的交流电。同时，可充电电池16给辅助供电系统17提供直流电。

当市电电压在正常范围内时，离线式不间断电源1被控制为处于正常模式。安全开关12和输出开关14被控制为导通，第一开关131和第二开关132被控制为都连接至变压器Tr1的一次侧的端子T2。同时双向变换器15被控制为将变压器Tr1的二次侧的交流电转换为直流电，以对可充电电池16进行充电，且给辅助供电系统17提供直流电。