[发明专利]具有无源平衡的UPS设备

说明书

具有无源平衡的UPS设备。本发明涉及一种转换器(100，200)，该转换器(100，200)包括具有正极线(120)、浮置中点(122)和负极DC线(121)的DC拆分链路(130)、布置在正极线与浮置中点之间的第一DC电容(108)、布置在负极线(121)与浮置中点(122)之间的第二DC电容(109)、与第一DC电容(108)并联布置的第一电阻器(111)、与第二DC电容(109)并联布置的第二电阻器(112)。第一电阻器(111)和第二电阻器(112)被配置为在转换器(100，200)的预充电阶段期间被接合。

技术领域

本发明涉及转换器、不间断电源(UPS)设备、用于不间断电源设备的控制器、可切换电阻器提供DC电压平衡的用途、以及用于在转换器中平衡DC拆分链路的电压的方法。

背景技术

在具有AC/DC升压器的UPS中，需要对DC链路进行预充电。例如在UPS设备中的转换器可以包括预充电电路，该预充电电路连接到转换器的AC线路和DC线路，以便在转换器启动时对电容进行预充电，以避免用于在接通电路时加载电容器的高电流。特别地，在具有拆分DC链路的单元上，电压平衡可能是一个问题。在4线系统中情况并非如此，因为中点电压是通过键合固定的，但是，在中点浮置的3线分布中，这可能会成为一个问题。典型地，预充电可以通过AC预充电电路来完成，该AC预充电电路对于每一相包括开关、限流电阻器和二极管。然而，这样的电路可能遭受不平衡的电压和电流以及缺乏抵抗故障的能力。

发明内容

因此，本发明的目的可以是提供一种改进转换器的电路。

该问题由独立权利要求的主题解决。实施例由从属权利要求、以下描述和附图提供。

所描述的实施例类似地涉及转换器、不间断电源(UPS)设备、用于不间断电源设备的控制器、可切换电阻器提供DC电压平衡的用途、以及用于在转换器中平衡DC拆分链路的电压的方法。尽管可能未详细描述，但实施例的不同组合可以产生协同效应。

此外，应当注意，本发明的关于方法的所有实施例都可以按照所描述的步骤的顺序来执行，然而这不必是该方法的步骤的唯一和基本顺序。在不背离相应方法实施例的情况下，本文中提出的方法可以以所公开的步骤的另一顺序执行，除非在下文中明确提及相反。

技术术语按其常识使用。如果传达某些术语的特定含义，则在下文中将在使用这些术语的上下文中给出术语的定义。

根据第一方面，提供了一种转换器，该转换器包括具有正极线、浮置中点和负极DC线的DC拆分链路、布置在正极线与中点之间的第一DC电容、布置在负极线与中点之间的第二DC电容、与第一DC电容并联布置的第一电阻器和与第二DC电容并联布置的第二电阻器。第一电阻器和第二电阻器被配置为至少在转换器的预充电阶段期间被接合。

中点是浮置的，因此不接地。如果没有电阻器，正极线与负极线之间的电压可能会以任何比率拆分，从而导致不希望的不平衡。电阻器使得能够平衡拆分DC链路中的电压，即，正极线和中点的电压相对于中点与负极线之间的电压，特别是在接通转换器之后立即对电容器进行预充电期间。由于电阻器电路是无源的，所以平衡是安全的，并且通过简单布置来执行而没有切换延迟，或者没有在例如有源元件的控制不可用或在此时不可用的情况下的延迟。即，当有源平衡电路不工作或尚未工作时，无源平衡可以特别地提供平衡，例如，在启动转换器时的转换器的预充电阶段，或用于支持有源平衡装置。因此，还提供了无源DC电压平衡装置的接合以促进有源转换器根据操作条件的需要进行平衡。因此，电阻器可以在预充电阶段之后保持接通或重新接通。在某些操作条件下这可能是这种情况，例如，有源平衡不稳定，用于支持有源平衡，或用于在例如功率短时中断或关闭转换器或UPS时对DC电容放电。

在本公开中，两个电阻器的布置被指定为“电阻器电路”。它可以被实现作为AC预充电电路的补充，AC预充电电路通常可以布置为具有串联限流电阻器和AC输入接合继电器的三相二极管桥。