不間斷電源直流母線的放電裝置及放電方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種不間斷電源直流母線的放電裝置和放電方法，不間斷電源包括正、負(fù)直流母線，以及半橋變換器，其包括第一橋臂，第一橋臂包括與所述正直流母線連接的第一開關(guān)管和與所述負(fù)直流母線連接的第二開關(guān)管；所述放電裝置包括：電連接在所述第一橋臂的第一中間節(jié)點(diǎn)與地之間的第一可控導(dǎo)電裝置；以及控制裝置，用于在電池模式下，控制所述第一可控導(dǎo)電裝置、第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)所述正直流母線上的電壓過壓時，使其通過所述第一開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電，以及當(dāng)所述負(fù)直流母線上的電壓過壓時，使其通過所述第二開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電。該放電裝置能對直流母線進(jìn)行放電。

Discharge device and discharge method of uninterrupted power supply DC bus

The present invention provides an uninterruptible power supply DC discharge device and discharge method, uninterruptible power supply includes positive and negative DC bus, and half bridge converter, which comprises a first arm bridge, the first bridge arm includes a first switch tube is connected to the DC bus and the second switch is connected with the negative DC bus the tube; the discharge device comprises a first controllably conductive device connected between the first node of the first leg and the ground; and the control device used in battery mode, the control of the first conductive device, first controlled switch and second switch state, when the voltage over voltage the positive of the DC bus, which discharge through the first switch and the first controllably conductive device, and when the negative voltage of the DC bus voltage, to make it through Discharge through the second switch tube and the first controllable conductive device. The discharging device can discharge the DC bus.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及電子電路領(lǐng)域，具體涉及不間斷電源的放電裝置和放電方法。
技術(shù)介紹
不間斷電源(UPS)能夠持續(xù)不斷地、穩(wěn)定地給用電設(shè)備供電，已經(jīng)廣泛地用于各個領(lǐng)域。圖1是一種三相不間斷電源的電路圖，其中圖1并未示出連接在直流母線上的逆變器。如圖1所示，不間斷電源10包括三相LC濾波電路12、三相半橋變換器13、直流電源15和DC-DC變換器16。三相交流電L1、L2和L3通過三相LC濾波電路12連接至三相半橋變換器13的三個輸入端子(即其三個橋臂的中間節(jié)點(diǎn)N1、N2和N3)，且三相半橋變換器13的輸出端連接至(或作為)正直流母線141和負(fù)直流母線142。DC-DC變換器16用于將直流電源15提供的直流電升壓后輸出至正直流母線141和負(fù)直流母線142上。在市電模式下，控制三相半橋變換器13工作，從而將三相交流電L1、L2和L3轉(zhuǎn)換為所需的直流電并輸出至正、負(fù)直流母線141、142上。在電池模式下，控制DC-DC變換器16中的開關(guān)管161以脈寬調(diào)制方式工作，從而將直流電源15提供的直流電進(jìn)行升壓后同時輸出至正、負(fù)直流母線141、142上。但是在控制DC-DC變換器16工作過程中，難以精確控制正、負(fù)直流母線141、142上電壓相等。圖2是一種單相不間斷電源的電路圖。單相不間斷電源20包括LC濾波電路22，與LC濾波電路22的輸出端連接的半橋變換器23，以及DC-DC變換器26。半橋變換器23中的兩個開關(guān)管S21、S22的中間節(jié)點(diǎn)N21連接至LC濾波電路22的輸出端。其與圖1原理基本相同，在控制DC-DC變換器26中的開關(guān)管261以脈寬調(diào)制方式工作過程中，同樣難以精確控制正、負(fù)直流母線241、242上電壓相等。因此在電池模式下，不間斷電源可能存在以下三種情況：1、正直流母線上的電壓過壓(即超過預(yù)定的閾值)；2、負(fù)直流母線上的電壓過壓；3、正、負(fù)直流母線上的電壓都過壓。上述三種情況都會導(dǎo)致不間斷電源緊急關(guān)斷從而停止對負(fù)載進(jìn)行供電。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種對不間斷電源的直流母線進(jìn)行放電的放電裝置和放電方法。本專利技術(shù)的一個實(shí)施例提供了一種不間斷電源直流母線的放電裝置，所述不間斷電源包括：正直流母線；負(fù)直流母線；以及半橋變換器，其包括第一橋臂，所述第一橋臂包括與所述正直流母線連接的第一開關(guān)管和與所述負(fù)直流母線連接的第二開關(guān)管，所述半橋變換器用于將輸入端接收的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；所述不間斷電源直流母線的放電裝置包括：電連接在所述第一橋臂的第一中間節(jié)點(diǎn)與地之間的第一可控導(dǎo)電裝置；以及控制裝置，用于當(dāng)所述不間斷電源工作在電池模式下，控制所述第一可控導(dǎo)電裝置、第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)所述正直流母線上的電壓過壓時，使得所述正直流母線通過所述第一開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電，以及當(dāng)所述負(fù)直流母線上的電壓過壓時，使得所述負(fù)直流母線通過所述第二開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電。優(yōu)選的，所述第一可控導(dǎo)電裝置包括串聯(lián)的第一開關(guān)、第一電阻和第一電感，所述控制裝置用于控制所述第一開關(guān)導(dǎo)通和斷開。優(yōu)選的，所述不間斷電源還包括連接在所述交流電和所述半橋變換器的輸入端之間的LC濾波電路，所述第一可控導(dǎo)電裝置包括第二開關(guān)、第二電阻和所述LC濾波電路中的電感，所述LC濾波電路中的所述電感的一端連接至所述第一中間節(jié)點(diǎn)，且另一端通過串聯(lián)的所述第二開關(guān)和第二電阻接地，所述控制裝置用于控制所述第二開關(guān)導(dǎo)通和斷開。優(yōu)選的，所述交流電為三相交流電，所述半橋變換器為三相半橋變換器，所述三相半橋變換器包括第二橋臂，所述第二橋臂包括與所述正直流母線連接的第三開關(guān)管和與所述負(fù)直流母線連接的第四開關(guān)管；其中，所述不間斷電源直流母線的放電裝置還包括電連接在所述三相半橋變換器的第二橋臂的第二中間節(jié)點(diǎn)與地之間的第二可控導(dǎo)電裝置。優(yōu)選的，所述第二可控導(dǎo)電裝置包括串聯(lián)的第三開關(guān)、第三電阻和第二電感。優(yōu)選的，所述不間斷電源直流母線的放電裝置還包括：在所述正直流母線和負(fù)直流母線之間連接成一個橋臂的第五開關(guān)管和第六開關(guān)管；以及串聯(lián)的第四電阻和第三電感，所述串聯(lián)的第四電阻和第三電感連接在所述第五開關(guān)管和第六開關(guān)管的中間節(jié)點(diǎn)與地之間。本專利技術(shù)的一個實(shí)施例還提供了一種包括上述不間斷電源和不間斷電源直流母線的放電裝置的不間斷電源。本專利技術(shù)的一個實(shí)施例提供了一種不間斷電源直流母線的放電方法，所述放電方法包括：控制所述第一可控導(dǎo)電裝置導(dǎo)通，給所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管分別提供第一脈寬調(diào)制驅(qū)動信號和第二脈寬調(diào)制驅(qū)動信號，當(dāng)所述正直流母線上的電壓過壓時，使得所述正直流母線通過所述第一開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電，以及當(dāng)所述負(fù)直流母線上的電壓過壓時，使得所述負(fù)直流母線通過所述第二開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電。優(yōu)選的，當(dāng)所述正直流母線上的電壓過壓時，給所述第一開關(guān)管提供的第一脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比大于給所述第二開關(guān)管提供的第二脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比，且控制所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管不同時導(dǎo)通；或當(dāng)所述負(fù)直流母線上的電壓過壓時，給所述第一開關(guān)管提供的第一脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比小于給所述第二開關(guān)管提供的第二脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比，且控制所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管不同時導(dǎo)通。優(yōu)選的，所述放電方法包括：當(dāng)所述正直流母線上的電壓過壓時，控制所述第二開關(guān)管截止；或當(dāng)所述負(fù)直流母線上的電壓過壓時，控制所述第一開關(guān)管截止。優(yōu)選的，所述交流電為三相交流電，所述半橋變換器為三相半橋變換器，所述三相半橋變換器包括第二橋臂，所述第二橋臂包括與所述正直流母線連接的第三開關(guān)管和與所述負(fù)直流母線連接的第四開關(guān)管，所述不間斷電源直流母線的放電裝置還包括電連接在所述第二橋臂的第二中間節(jié)點(diǎn)與地之間的第二可控導(dǎo)電裝置，當(dāng)所述正直流母線和負(fù)直流母線上的電壓都過壓時，所述放電方法包括：控制所述第一和第二可控導(dǎo)電裝置導(dǎo)通，給所述第一開關(guān)管提供的第一脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比大于給所述第二開關(guān)管提供的第二脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比，且給所述第三開關(guān)管提供的第三脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比小于給所述第四開關(guān)管提供的第四脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比，且控制所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管不同時導(dǎo)通，且控制所述第三開關(guān)管和第四開關(guān)管不同時導(dǎo)通；或控制所述第一和第二可控導(dǎo)電裝置導(dǎo)通，給所述第一開關(guān)管提供的第一脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比小于給所述第二開關(guān)管提供的第二脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比，且給所述第三開關(guān)管提供的第三脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比大于給所述第四開關(guān)管提供的第四脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比，且控制所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管不同時導(dǎo)通，且控制所述第三開關(guān)管和第四開關(guān)管不同時導(dǎo)通。優(yōu)選的，所述放電方法包括：控制所述第一和第二可控導(dǎo)電裝置導(dǎo)通，控制所述第二開關(guān)管和第三開關(guān)管截止；或控制所述第一和第二可控導(dǎo)電裝置導(dǎo)通，控制所述第一開關(guān)管和第四開關(guān)管截止。優(yōu)選的，所述不間斷電源直流母線的放電裝置還包括：在所述正直流母線和負(fù)直流母線之間連接成一個橋臂的第五開關(guān)管和第六開關(guān)管；以及串聯(lián)的第四電阻和第三電感，所述串聯(lián)的第四電阻和第三電感連接在所述第五開關(guān)管和第六開關(guān)管的中間節(jié)點(diǎn)與地之間；當(dāng)所述正直流母線和負(fù)直流母線上的電壓都過壓時，所述放電方法包括：控制所述第一可控導(dǎo)電裝置導(dǎo)通，給所述第一本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種不間斷電源直流母線的放電裝置，所述不間斷電源包括：正直流母線；負(fù)直流母線；半橋變換器，其包括第一橋臂，所述第一橋臂包括與所述正直流母線連接的第一開關(guān)管和與所述負(fù)直流母線連接的第二開關(guān)管，所述半橋變換器用于將輸入端接收的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；其特征在于，所述不間斷電源直流母線的放電裝置包括：電連接在所述第一橋臂的第一中間節(jié)點(diǎn)與地之間的第一可控導(dǎo)電裝置；以及控制裝置，用于當(dāng)所述不間斷電源工作在電池模式下，控制所述第一可控導(dǎo)電裝置、第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)所述正直流母線上的電壓過壓時，使得所述正直流母線通過所述第一開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電，以及當(dāng)所述負(fù)直流母線上的電壓過壓時，使得所述負(fù)直流母線通過所述第二開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種不間斷電源直流母線的放電裝置，所述不間斷電源包括：正直流母線；負(fù)直流母線；半橋變換器，其包括第一橋臂，所述第一橋臂包括與所述正直流母線連接的第一開關(guān)管和與所述負(fù)直流母線連接的第二開關(guān)管，所述半橋變換器用于將輸入端接收的交流電轉(zhuǎn)換為直流電；其特征在于，所述不間斷電源直流母線的放電裝置包括：電連接在所述第一橋臂的第一中間節(jié)點(diǎn)與地之間的第一可控導(dǎo)電裝置；以及控制裝置，用于當(dāng)所述不間斷電源工作在電池模式下，控制所述第一可控導(dǎo)電裝置、第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)所述正直流母線上的電壓過壓時，使得所述正直流母線通過所述第一開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電，以及當(dāng)所述負(fù)直流母線上的電壓過壓時，使得所述負(fù)直流母線通過所述第二開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不間斷電源直流母線的放電裝置，其特征在于，所述第一可控導(dǎo)電裝置包括串聯(lián)的第一開關(guān)、第一電阻和第一電感，所述控制裝置用于控制所述第一開關(guān)導(dǎo)通和斷開。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不間斷電源直流母線的放電裝置，所述不間斷電源還包括連接在所述交流電和所述半橋變換器的輸入端之間的LC濾波電路，所述第一可控導(dǎo)電裝置包括第二開關(guān)、第二電阻和所述LC濾波電路中的電感，所述LC濾波電路中的所述電感的一端連接至所述第一中間節(jié)點(diǎn)，且另一端通過串聯(lián)的所述第二開關(guān)和第二電阻接地，所述控制裝置用于控制所述第二開關(guān)導(dǎo)通和斷開。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的不間斷電源直流母線的放電裝置，所述交流電為三相交流電，所述半橋變換器為三相半橋變換器，所述三相半橋變換器包括第二橋臂，所述第二橋臂包括與所述正直流母線連接的第三開關(guān)管和與所述負(fù)直流母線連接的第四開關(guān)管；其中，所述不間斷電源直流母線的放電裝置還包括電連接在所述三相半橋變換器的第二橋臂的第二中間節(jié)點(diǎn)與地之間的第二可控導(dǎo)電裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不間斷電源直流母線的放電裝置，所述第
\t二可控導(dǎo)電裝置包括串聯(lián)的第三開關(guān)、第三電阻和第二電感。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的不間斷電源直流母線的放電裝置，其特征在于，所述不間斷電源直流母線的放電裝置還包括：在所述正直流母線和負(fù)直流母線之間連接成一個橋臂的第五開關(guān)管和第六開關(guān)管；以及串聯(lián)的第四電阻和第三電感，所述串聯(lián)的第四電阻和第三電感連接在所述第五開關(guān)管和第六開關(guān)管的中間節(jié)點(diǎn)與地之間。7.一種具有放電裝置的不間斷電源，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的不間斷電源和不間斷電源直流母線的放電裝置。8.一種用于如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的不間斷電源直流母線的放電裝置的放電方法，其特征在于，所述放電方法包括：控制所述第一可控導(dǎo)電裝置導(dǎo)通，給所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管分別提供第一脈寬調(diào)制驅(qū)動信號和第二脈寬調(diào)制驅(qū)動信號，當(dāng)所述正直流母線上的電壓過壓時，使得所述正直流母線通過所述第一開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電，以及當(dāng)所述負(fù)直流母線上的電壓過壓時，使得所述負(fù)直流母線通過所述第二開關(guān)管和所述第一可控導(dǎo)電裝置進(jìn)行放電。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放電方法，其特征在于，當(dāng)所述正直流母線上的電壓過壓時，給所述第一開關(guān)管提供的第一脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比大于給所述第二開關(guān)管提供的第二脈寬調(diào)制驅(qū)動信號的占空比，且控制所述第一開關(guān)管和第二開關(guān)管不同時導(dǎo)通；或當(dāng)所述負(fù)直流母線上的電壓過壓時，給所述第一開...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭大為，黎富明，王志武，簡曉銘，
申請(專利權(quán))人：伊頓公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US