[发明专利]在线互动式不间断电源及其控制方法

说明书

本发明提供了一种在线互动式不间断电源及其控制方法，在线互动式不间断电源包括：在交流输入端和交流输出端之间依次连接自动电压调节器和切换开关；整流电路，其输入端连接所述交流输入端；充电器，其输入端连接至所述整流电路的输出端，其输出端用于连接至可充电电池；DC‑DC变换器，其输入端连接至所述可充电电池；以及第一逆变器，其输入端连接至所述DC‑DC变换器的输出端；其中，所述切换开关被配置为可控地将所述交流输出端连接至所述自动电压调节器和所述第一逆变器的输出端之一。本发明的在线互动式不间断电源能够实现无电池交流启动。

技术领域

本发明涉及不间断电源，具体涉及一种在线互动式不间断电源及其控制方法。

背景技术

在线互动式不间断电源能够持续不断地给负载进行供电。当市电的电压幅值正常或在负载所能容许的范围内时，由市电向负载进行供电；当市电的电压幅值偏高或偏低时，通过自动电压调节器(或称“自动电压调整器”)对市电的电压进行自动升压或降压后对负载进行供电；当市电断电或过高时，通过可充电电池对负载进行供电。

图1是现有技术中的一种在线互动式不间断电源的电路图。如图1所示，在线互动式不间断电源1包括在交流输入端111和交流输出端112之间依次连接的开关S11、自动电压调节器AVR1、切换开关S12和开关S13；依次连接的可充电电池12、DC-DC变换器13和全桥逆变器14，以及由可充电电池12供电的辅助电源121，其中DC-DC变换器13的输入端连接至可充电电池12的两端，其输出端连接至全桥逆变器14的输入端，其中切换开关S12可控地使得交流输出端112连接至自动电压调节器AVR1和全桥逆变器14的输出端之一；以及依次连接的全桥整流电路15、滤波电路19和充电器16，其中整流电路15的输入端连接至切换开关S12和交流输出端112之间，其输出端连接至滤波电路19的输入端，滤波电路19的输出端连接至充电器16的输入端，且充电器16的输出端连接至可充电电池12的两端。

本领域的技术人员可知，为了清楚地示出在线互动式不间断电源1的电路模块和电子元器件之间的连接关系，图1并未示出其中的电压检测装置和控制装置。

以下将简单描述在线互动式不间断电源1的四种工作模式。

旁路模式：当市电的电压幅值大于第一阈值且小于第二阈值时(例如大于200伏特且小于240伏特)，辅助电源121在可充电电池12的供电下，给控制装置提供所需的直流电压(例如5伏特、12伏特和24伏特等)以实现在线互动式不间断电源1的交流启动。

图2是图1所示的在线互动式不间断电源在旁路模式下的等效电路图。如图2所示，控制装置控制开关S11导通，控制自动电压调节器AVR1中的升压开关S14和降压开关S15使得两者之间通过导线连接且控制开关S16断开，控制切换开关S12使得自动电压调节器AVR1连接至开关S13和交流输出端112，且控制开关S13导通，由此交流输入端111的市电通过导通的开关和导线电连接至交流输出端112，用于给交流输出端112的负载供电。控制装置同时控制DC-DC变换器13和全桥逆变器14不工作，且控制充电器16工作以对可充电电池12进行充电。当可充电电池12充满电时，控制充电器16停止工作以停止对可充电电池12充电。

升压模式：当市电的电压幅值大于第三阈值且不大于第一阈值时(例如大于160伏特且不大于200伏特)，即交流输入端111提供的市电电压偏低时，可充电电池12给辅助电源121供电，以实现在线互动式不间断电源1的交流启动。