[发明专利]转换器设备和装备有这样的设备的不间断电源

说明书

技术领域

本发明涉及例如用于不间断电源的诸如逆变器之类的转换器的领域，具体地说涉及大功率不间断电源，即具有一般包括在大约100kVA和500kVA之间的功率。

本发明更具体地涉及使得能够通过对来自于参考电压线和两个符号相反的电压输入端上可获得的三个基本DC电压而在调制信号输出端上获得的脉冲进行滤波来提供AC电压和电流的转换器设备，所述设备包括连接在所述参考电压线分别与所述电压输入端的一个和另一个之间的两个开关单元，每个开关单元包括连接在所述开关单元连接到的输入端和所述开关单元的开关输出端之间的第一开关装置，以由所述第一开关装置的主导通和截止来提供具有与所述输入端上可获得的电压的符号相同的符号的脉冲，所述设备对于每个开关单元包括：第二开关装置，与所述开关单元有关并且连接在所述开关单元和所述调制信号输出端之间；和第一控制装置，作用于所述第二开关装置，以在所述AC电压的符号与所述开关单元连接到的输入端上的电压的符号相同时建立所述第二开关装置的导通。

本发明还涉及不间断电源，包括：施加AC输入电压的电源输入端、连接到所述输入端的整流器、连接在所述整流器的输出端上的符号相反的两个基本DC电压线、连接到所述基本DC电压的电压线的逆变器，并且包括被设计为提供后备电压的输出端。

背景技术

通常发展不间断电源以提高它们的效率并减少由开关频率(通常很低，即，大约几千赫兹)产生的听得见的噪音干扰。关于这一点，已经表明使用具有提高的性能以使得减轻上面提出的问题的组件来使用存在几个电平(一般为三个电平)的拓扑的不间断电源是有利的。

参考图1，这样的不间断电源11包括干线(mains)电源输入端12，输电干线电源连接于其并且其使得通常为AC的可变输入电压能够施加于所述不间断电源11。不间断电源还包括干线电源输出端13，负载连接于其并且其使得能够提供称为后备电源的供电电源，即其电压和频率受到控制的供电电源。不间断电源11包括连接到干线电源输入端12的整流器或AC/DC转换器15、基本DC电压线16、17以及连接在整流器的输出端上的电压参考18。不间断电源11还包括DC/DC转换器19，其包括电力存储装置20，所述转换器和所述存储装置连接到基本DC电压线16、17。不间断电源11还包括连接在电压参考18和基本DC电压线16、17之间的去耦电容器21、22，以及连接在所述线16、17和干线电源输出端13之间的逆变器或可逆DC/AC转换器23。不间断电源11的转换器23包括六个开关单元。更确切地说，对于三相中的每一相，转换器23包括两个开关单元，一个专用于正半波，另一个专用于负半波。

如图1所示，不间断电源11存在三个电平的拓扑，即整流器15提供三个电平的基本DC电压，即线16上的正电平、线17上的负电平和电压参考18上的参考电平。同时，DC/AC转换器23从这三个DC电压电平提供AC电压。正负电平一般表现为绝对值相同的电势，其基本上等于线16和17之间的电压U的一半。

参考图2，对于给定相，示出了DC/AC转换器23的两个单元。如此局部表示的转换器设备在相线上提供AC电压VS和AC电流IS。通过对从参考电压线REF和符号相反的两个电压输入端P、N上可获得的三个基本DC电压电平-U/2、UREF、U/2在调制信号输出端SM上获得的脉冲进行滤波来获得AC电压VS和电流IS。使用的滤波装置包括连接在调制信号输出端SM和AC电压VS和电流IS输出端之间的电感器L。该滤波装置还包括连接在所述AC电压VS和电流IS输出端和与参考电压线REP呈现相同的电势的参考电压点之间的电容器C。