[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交替地输出正负向脉冲，其中所述正负向脉冲的频率从起始频率逐渐减小至工频的2倍。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，还包括依次连接的可充电电池14、逆变器15和变压器16，其中逆变器15用于将可充电电池14两端的直流电转换为方波电压，变压器16用于将逆变器15输出的方波电压进行电压调节后输出至交流输出端12。

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，因而方波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)，在方波UPS的工作模式转换期间，变压器16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。一方面导致方波UPS的输出电压降低，从而降低其带负载能力；另一方面偏磁饱和电流将流经逆变器15中的开关管(例如金氧半场效晶体管，图1未示出)，进而导致开关管损坏。

为了避免逆变器15中的开关管损坏，现有的解决方案是：在不选用磁芯较大、成本较高的变压器的前提下，选用耐流能力大的开关管，或在逆变器15中的每一个开关管上并联多个开关管。但是上述解决方案增加方波UPS的成本，且没有从根本上解决变压器的偏磁饱和。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的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交替地输出正负向脉冲，其中所述正负向脉冲的频率从起始频率逐渐减小至工频的2倍。

优选的，所述起始频率为150赫兹～600赫兹，所述工频为50赫兹或60赫兹。

优选的，在所述步骤3)中，控制所述逆变器输出1～12个不同频率的正负向脉冲后，持续输出工频方波电压。

优选的，控制所述逆变器输出2～6个不同频率的正负向脉冲后，持续输出工频方波电压。

优选的，在所述步骤3)中，所述正负向脉冲在与其对应的半个周期内的电压均方根值为输出电压预定值的0.9～1.1倍。

优选的，所述正负向脉冲在与其对应的半个周期内的电压均方根值等于额定均方根值。

本发明的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，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交替地输出正负向脉冲，其中所述正负向脉冲的频率从起始频率逐渐减小至工频的2倍。

优选的，所述起始频率为150赫兹～600赫兹，所述工频为50赫兹或60赫兹。