[实用新型]一种新型UPS系统

说明书

本实用新型申请公开了一种新型UPS系统，连接有电网的公用电源，包括控制模块和与所述控制模块连接的EMI滤波器、升压变换器、IGBT整流器、IGBT逆变器和充电器，EMI滤波器包括输入滤波器和输出滤波器，其中输入滤波器、升压变换器、IGBT整流器、IGBT逆变器和输出滤波器依次连接，且升压变换器分别连接输入滤波器、电池组和IGBT整流器；充电器的输入端与电网连接，输出端与电池组连接；IGBT逆变器的输出端连接有静态旁路，用以使所述IGBT逆变器的输出通过接通的所述静态旁路向电网回馈能量。本申请采用数字控制、IGBT整流器和逆变器,高效且节能省耗，可广泛应用于电力系统。

技术领域

本申请涉及涉及电力电子技术，尤其涉及一种新型UPS系统。

背景技术

为了获得稳定的电力，现有技术中，用户不直接使用市电，而是通过不间断电源(UPS，Uninterruptible power supply)间接使用市电。UPS是一种提供能量的装置，用于给电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，并将自身的电池充电；当市电中断时，UPS启动电池模式，并将电池提供的电能通过Boost电路进行升压，再通过Inverter电路将升压后得到的电压进行逆变得到符合使用要求的正弦形输出电压给设备进行暂时性的供电。

目前UPS均为在线式双变换构架，其在工作时整流器、逆变器均存在功率损耗。以一个容量为400KVA的UPS为例，每度电按0.95元计算，UPS效率每进步1％，一年节省的电费为〔400KVA×0.8〕×0.01×24×365×0.95＝26630.4元。所以改进UPS效率是降低整个机房能耗的最直接方法。

如图1所示，目前很多类型的UPS产品输入为“6脉冲整流电流”的非线性用电方式，输入功率因数一般在0.7～0.85，整流器产生的输入电流谐波失真可达30％～50％。“6脉冲整流电流输入波形”所示谐波电流也达到30％，对外干扰严重，这将使得电网的电压波形受到干扰，电网配线的载荷能力下降，严重时可能导致该线路供电系统的谐振或者其他设备工作异常。此时如果前面配置发电机还是需要3比1的容量，即发电机的容量至少要3倍于UPS。

很多用户提出了输入功率因数大于0.9的要求。为了这个目的不得不再增加半周内整流脉冲的数量，最简单的方法是将6脉冲增加到12脉冲，如图1所示，这就需要再增加和原UPS上一模一样的一个6脉冲整流器、一个移相变压器和相应的无源滤波网络。可以看出，造价也增加了不少。有的也尝试增加到18脉冲和24脉冲…但这样做既不经济也带来好多麻烦，比如效率降低很多、功耗大幅度增加、体积越来越庞大和价格越来越高，而效果并不是想象的那样好。

由上可知，目前亟需改进UPS技术，改进原UPS驱动系统，使用该类型UPS除了实现高功率因数节省电能外，还能够减少电网谐波，有效减轻电网负荷，实现UPS电源输入的节能环保化设计，省去电网侧无功补偿装置。

实用新型内容

本申请要解决的技术问题是目前常规的UPS功率损害大、耗费高且污染电网环境。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种新型UPS系统，连接有电网的公用电源，包括控制模块和与控制模块连接的EMI滤波器、升压变换器、IGBT整流器、IGBT逆变器和充电器。控制模块，用以调整系统将输入电流保持与输入电压同相位；EMI滤波器，包括串联在电路里的输入滤波器和输出滤波器，输入滤波器和输出滤波器用以过滤指定波段的电波，从而消灭电网中出现的尖波和杂讯；升压变换器，用于将电池组的电压升压；IGBT整流器整流器，一方面用来将电网电压整流成直流电压送往所述IGBT逆变器；另一方面将反向制动产生的能量逆变成网侧频率电压送往电网。其中，输入滤波器、升压变换器、IGBT整流器、IGBT逆变器和输出滤波器依次连接，且所述升压变换器分别连接所述输入滤波器、电池组和IGBT整流器；所述充电器的输入端与电网连接，输出端与所述电池组连接；IGBT逆变器的输出端连接有静态旁路，用以使IGBT逆变器的输出通过接通的静态旁路向电网回馈能量。