[实用新型]新型串并联变换型UPS

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种UPS系统，尤其涉及一种新型串并联变换型UPS。

背景技术

不间断电源系统(UPS，Uninterruptrible Power Supply)为适应发展的要求，近年来也在不断地进行完善和改进，先后出现了后备式、在线式、三端口在线互动式以及双变流器串-并联补偿式等几种结构类型的UPS。其中由Kamran和Silva提出的双变流器串并联补偿式UPS，既可以补偿非线性负载中的无功电流及谐波电流，同时还可以补偿电源电压的谐波及基波偏差，较传统双变换在线式UPS而言，输入功率因数高，输出过载能力强，具有综合的电能质量调节能力。因此，串并联补偿式在线UPS(以下称之为串并联变换型UPS系统)和其他型式的UPS相比具有许多优点。

如图1所示，现有串并联变换型UPS系统包括串联变流器I(即Delta变流器)和并联变流器II，串联变流器I通过补偿变压器串联在市电和负载之间，相当于一个正弦电流源，用来消除市电输入电流中的无功与谐波分量，使输入功率因数等于1，同时补偿市电与输出间的电压差。当市电电压高于额定电压时，串联变流器I工作在整流状态，吸收功率，对输出电压进行负补偿；当市电电压低于额定电压时，串联变流器I工作在逆变状态，输出功率，对输出电压进行正补偿。并联变流器II在电路的输出端与负载并联，相当于一个正弦电压源，用来稳定负载上的电压和直流侧电压，同时提供负载所需要的无功与谐波电流。同样，当市电电压高于额定电压时，并联变流器II工作在逆变状态，对负载供电；当市电电压低于额定电压时，并联变流器II工作在整流状态，维持直流侧电压的稳定。市电正常时，主电路静态开关K1闭合，市电电压经串联变流器I为负载供电，并联变流器II稳定系统的输出电压，市电和系统输出之间的电压差由串联变流器I补偿。当UPS出现故障和进行维护时，这时旁路静态开关K2闭合，负载由市电直接供电。

但是当市电停电时，主电路静态开关K1断开，这时只有与负载并联的并联变流器II向负载提供100％的功率，而串联变流器I却因主电路静态开关K1断开而断路，从而处于闲置状态，这样无疑会造成资源的浪费，降低了系统的输出功率，运行效率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用率高、运行效率高的新型串并联变换型UPS。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种新型串并联变换型UPS，包括主路静态开关、旁路静态开关、补偿变压器、并联变流器、串联变流器和蓄电池，所述旁路静态开关的一端与市电电源相连，另一端与负载相连，所述主路静态开关的一端与所述市电电源相连，所述并联变流器的交流输入输出端分别与所述主路静态开关的另一端以及所述补偿变压器的一次侧绕组的一端相连，所述并联变流器的直流输入输出端以及所述串联变流器的直流输入输出端接所述蓄电池的正极，所述蓄电池的负极接地，所述串联变流器的交流输入输出端与所述补偿变压器的二次侧绕组构成回路，所述补偿变压器的一次侧绕组的另一端与所述负载相连。

本实用新型的新型串并联变换型UPS，所述并联变流器是其内部的开关器件为IGBT开关器件的并联变流器。

本实用新型的新型串并联变换型UPS，所述串联变流器是其内部的开关器件为IGBT开关器件的串联变流器。

本实用新型的新型串并联变换型UPS包括主路静态开关、旁路静态开关、补偿变压器、并联变流器、串联变流器和蓄电池，旁路静态开关的一端与市电电源相连，另一端与负载相连，主路静态开关的一端与市电电源相连，并联变流器的交流输入输出端分别与主路静态开关的另一端以及补偿变压器的一次侧绕组的一端相连，并联变流器的直流输入输出端以及串联变流器的直流输入输出端接蓄电池的正极，蓄电池的负极接地，串联变流器的交流输入输出端与补偿变压器的二次侧绕组构成回路，补偿变压器的一次侧绕组的另一端与负载相连，因此，本实用新型的新型串并联变换型UPS的结构决定了当市电停电时，并联变流器和串联变流器均可以向负载供电，从而提高了UPS的利用率高和运行效率。

附图说明

图1为现有串并联变换型UPS的原理图；

图2为本实施例的新型串并联变换型UPS的原理图；

图3为本实施例的新型串并联变换型UPS的主电路的电路原理图；

图4为本实施例的新型串并联变换型UPS在市电偏高时的能量流图；

图5为本实施例的新型串并联变换型UPS在市电偏低时的能量流图；

图6为本实施例的新型串并联变换型UPS在市电停电时的等效原理图；