[发明专利]一种不间断电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及不间断电源领域，特别涉及一种不间断电源系统。

背景技术

目前，我国仅有少数局部地区刚刚解决了电力紧张的问题，大部分地区和大城市还面临着电力供应紧张的迫切问题，供电质量更是不能得到保证。市电无法提供敏感电子设备需要的干净、稳定的电源，用户最终为设备的健康和安全运行负责。即使是在早已实现电气化的美国和其它西方国家，电网的质量也远非可靠。由于电网本身的质量有问题与各种偶然因素的作用，再加上自然灾害的破坏，电压浪涌，电磁噪声，持续电压偏高，持续低压等电网不良现象在发达国家也是常事，甚至还可能发生长时间停电。

不间断电源系统(简称：UPS，英文：Uninterruptible Power System)，就是当停电时能够接替市电持续供应电力的设备，含有储能装置(电池)，在市电故障时或无中断下继续供应电力,保证客户用电安全和可靠性，避免因市电故障导致的损失。

通常UPS由以下几个部分组成:整流器(AC/DC)、逆变器(DC/AC)、充电器(CHG)、储能装置(电池)、旁路(STS)、直流母线(BUS)，直流母线为整流器AC/DC电路输出,同时也是逆变器DC/AC输入电压源，UPS主路输入正常时,主路输入通过整流器(AC/DC)和逆变器(DC/AC)输出给负载供电.同时直流母线电压通过充电器给电池充电，UPS主路输入故障时,切换装置转到电池输入端,电池通过DC/DC变换，将自身储存的电能输出至直流母线，保证直流母线电压稳定，同时直流母线通过DC/AC变换给负载供电,保证正常输出。

在通常的使用中，通过控制切换装置，UPS可选择市电供电还是电池供电，但是在市电和电池切换时,切换过程中存在一定空档期，即既不是市电输入,也不是电池输入,时间通常在几毫秒至几十毫秒，直流母线电容里存储能量(1/2CU2)可以保持输出电压不间断，负载全部由直流母线存储能量供电,由于时间长，负载大，直流母线容值要求大，UPS体积成本竞争力下降。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种不间断电源系统。

第一方面，本发明的一个目的是提供的不间断电源系统，所述系统包括：

第一电源，用于向系统供电；

第二电源，用于当所述第一电源故障时向系统供电；

切换单元，用于当所述第一电源故障时，将所述第一电源切换到所述第二电源，由所述第二电源为系统供电；或者，用于当所述第一电源故障消除时，将所述第二电源切换到所述第一电源，由所述第一电源为系统供电；

第一功率处理单元，用于当所述第一电源为系统供电时对电压进行AC/DC整流得到直流母线的母线电压，或者，用于当所述第二电源为系统供电时对电流进行DC/DC变换得到直流母线的母线电压；

直流母线，用于输送电能，并在所述切换单元在所述第一电源和所述第二电源之间进行切换时的动作空档期为系统供电；

第二功率处理单元，用于将所述直流母线的母线电压进行DC/AC逆变得到输出电压；

双向功率变换单元，用于当所述第一电源为系统供电时为所述第二电源供电，以及在所述切换单元在所述第一电源和所述第二电源之间进行切换时的动作空档期为系统供电；

系统输出端，用于连接负载并将系统供电输出到所述负载；

所述第一电源与所述切换单元的第一接入端电连接，所述第二电源与所述切换单元的第二接入端电连接，所述切换单元的输出端与所述第一功率处理单元的第一接线端电连接，所述第一功率处理单元的第二接线端与所述双向功率变换单元的一端电连接，所述双向功率变换单元的另一端与所述第二电源电连接，所述第一功率处理单元的第二接线端与所述直流母线的一端电连接，所述直流母线的另一端与所述第二功率处理单元的第一接线端电连接，所述第二功率处理单元的第二接线端与所述系统输出端电连接。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述第一电源为主路输入母线，所述第二电源为储能电池。

结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述双向功率变换单元包括单向充电子单元和单向放电子单元，其中，

所述单向充电子单元，用于向所述储能电池充电；

所述单向放电子单元，用于将所述储能电池向系统放电，以使得在所述切换单元切换的空档期实现所述储能电池和所述直流母线一同向系统供电；

所述单向充电子单元与所述单向放电子单元并联接于所述直流母线和所述储能电池之间。