[发明专利]一种多模式UPS的无缝切换控制方法

摘要

本发明公开了一种多模式UPS的无缝切换控制方法，主要包括交流电输入－逆变器工作模式、旁路工作模式、储能电池－逆变器工作模式和储能电池－整流器工作模式这四种工作模式之间的切换控制，UPS正常情况运行于交流电输入－逆变器工作模式；当逆变器损坏，UPS切换到旁路模式；当交流电输入故障，UPS切换到储能电池－逆变器工作模式；当逆变器和交流电输入都故障，UPS切换到储能电池－整流器工作模式。本发明使得UPS在不同故障发生时，能够切换到不同的运行模式，保证供电不中断，特别是能够使得UPS在PWM逆变器过温、器件损坏等故障和交流电输入故障同时出现的情况下，能够继续稳定运行为负载可靠供电。

主权项

一种多模式UPS的无缝切换控制方法，适用于多模式UPS系统；所述多模式UPS系统包括交流电输入电源、交流电输入开关、PWM整流器、PWM逆变器、静态旁路开关、充电器、储能电池、DC/DC变换器、负载；所述交流电输入、交流电输入开关、PWM整流器、PWM逆变器、负载依次连接；所述静态旁路开关两端分别接在PWM整流器输入端和PWM逆变器输出端；所述充电器、储能电池、DC/DC变换器依次连接，充电器的输入端接在交流电输入开关的输出端，DC/DC变换器的输出端接在PWM整流器的输出端；所述PWM整流器和所述PWM逆变器都采用完全相同的IGBT三相半桥电路结构；其特征在于，该方法包括以下步骤：1)检测PWM逆变器温度T和故障信息并置故障标志位Sinv，采样交流电输入线电压有效值Uin并置故障标志位Sin，规定若出现故障则故障标志位置1，否则置0；2)根据标志位Sinv和Sin的状态来切换UPS的运行模式，若Sinv＝0，且Sin＝0，则：UPS的交流电输入和PWM逆变器都正常，UPS继续运行于或者切换到交流电输入－逆变器工作模式，该模式下，交流电输入开关闭合，交流电输入经交流电输入开关、PWM整流器、PWM逆变器向负载供电，静态旁路开关断开，DC/DC变换器不工作；若Sinv＝1，且Sin＝0，则：UPS的PWM逆变器故障、交流电输入正常，UPS继续运行于或者切换到旁路工作模式，该模式下，逆变器因故障退出运行，交流电输入开关闭合，静态旁路开关闭合，交流电输入经交流电输入开关、静态旁路开关向负载供电，DC/DC变换器不工作；若Sinv＝0，且Sin＝1，则：UPS的PWM逆变器正常、交流电输入故障，UPS继续运行于或者切换到储能电池－逆变器工作模式，该模式下，交流电输入开关断开，静态旁路开关断开，储能电池经DC/DC变换器、PWM逆变器向负载供电，在该模式下PWM整流器进行预处理，随时准备进入到逆变工作状态；步骤2)中，PWM整流器进行预处理主要包括：PWM整流器的程序切换为逆变程序，PWM整流器的逆变输出电压与负载的电压相位、频率和幅值保持一致，当PWM逆变器出现故障时，PWM整流器瞬时投入代替PWM逆变器；若Sinv＝1，且Sin＝1，则：UPS的PWM逆变器故障、交流电输入故障，UPS继续运行于或者切换到储能电池－整流器工作模式，该模式下，交流电输入开关断开，静态旁路开关闭合，储能电池经DC/DC变换器、PWM整流器向负载供电。