專利名稱：一種列相供電的ups模塊及ups系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力電子技術，尤其涉及一種列相供電的UPS模塊及UPS系統(tǒng)。
背景技術：
UPS (Uninterruptible Power Supply,不間斷電源)廣泛應用于電力、電信、金融、政府、制造等多個行業(yè)，它可以保障在停電之后繼續(xù)工作一段時間，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數據，還可以消除市電上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”。目前，在中小功率的UPS系統(tǒng)設計中，為了解決多個UPS模塊并聯(lián)時共用電池組的問題，如圖1所示，第一相交流市電的輸出端(LINEl)通過開關SI連接儲能電感LI的第一端，第二相交流市電的輸出端(LINE2)通過開關S2連接儲能電感L2的第一端。在兩列交流市電正常時，分別通過PFC整流單元100整流和逆變單元200逆變后輸出給負載或為電池組充電。這種兩相的交流輸入使得該UPS模塊構成了列相供電的UPS模塊。但是，在傳統(tǒng)的列相供電的UPS模塊中，通過是將DC/DC變換單元300設計為隔離升壓電路，例如采用圖1中的隔離變壓器Tl進行升壓后，直接輸出至直流母線，然后經逆變單元200逆變后輸出至負載。這種方案的好處是DC/DC變換單元300與PFC整流單元100完全隔離開來而沒有耦合，提高系統(tǒng)的可靠性。但實際上，這種完全隔離方案從成本、空間和效率角度來講都不是最優(yōu)的選擇，其主要缺點在于:
1、DC/DC變換單元300采用傳統(tǒng)的推挽電路，工作頻率低，變壓器Tl的體積和損耗增大、效率低；
2、DC/DC變換單元300與PFC整流單元100完全隔離，沒有耦合回路，DC模式時無法利用PFC整流單元100，成本和效率無法做到最優(yōu)；
3、這種完全隔離的電路也導致變壓器Tl的數量和體積增加，既占用了空間又增加了成本，這也與開關電源的小型化趨勢相違背。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述列相供電的UPS模塊成本大、空間大，且工作效率低的缺陷，提供一種成本小、空間小且工作效率高的列相供電的UPS模塊。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種列相供電的UPS模塊，用于對電池組進行充放電，所述UPS模塊包括依次連接的PFC整流單元和逆變單元，且所述PFC整流單元包括在交流市電正常時為正負母線進行充電的上橋臂和下橋臂，每個橋臂均包括儲能電感，所述UPS模塊還包括DC/DC變換單元，所述DC/DC變換單元包括BUCK-BOOST電路，在交流市電異常時，所述DC/DC變換單元通過所述PFC整流單元的上橋臂為正母線充電，且通過所述BUCK-BOOST電路和下橋臂中的儲能電感為負母線充電。在本發(fā)明所述的列相供電的UPS模塊中，所述DC/DC變換單元還包括第一開關，所述BUCK-BOOST電路包括第五開關管、第二開關和二極管D5，其中，第一開關的第一端連接電池組的正極，電池組的負極接中線，第一開關的第二端連接上橋臂的儲能電感的第一端，第五開關管的第二端連接電池組的正極，第五開關管的第三端連接第二開關的第一端，第二開關的第二端連接下橋臂的儲能電感的第一端，二極管D5的正極連接負母線，二極管D5的負極連接第五開關管的第三端。在本發(fā)明所述的列相供電的UPS模塊中，所述DC/DC變換單元還包括第一開關，所述BUCK-BOOST電路包括反并聯(lián)二極管的第五開關管、第二開關和二極管D5，其中，第一開關的第一端連接電池組的正極，電池組的負極接中線，第一開關的第二端連接上橋臂的儲能電感的第一端，第五開關管的第二端連接電池組的正極，第五開關管的第三端連接第二開關的第一端，第二開關的第二端連接下橋臂的儲能電感的第一端，二極管D5的正極連接負母線，二極管D5的負極連接第二開關的第二端。在本發(fā)明所述的列相供電的UPS模塊中，所述DC/DC變換單元還包括第一開關，所述BUCK-BOOST電路包括反并聯(lián)二極管的第五開關管、二極管D5和二極管D6，其中，第一開關的第一端連接電池組的正極，電池組的負極接中線，第一開關的第二端連接上橋臂的儲能電感的第一端，第五開關管的第二端連接電池組的正極，第五開關管的第三端連接二極管D6的正極，二極管D6的負極連接下橋臂的儲能電感的第一端，二極管D5的正極連接負母線，二極管D5的負極連接第五開關管的第三端。在本發(fā)明所述的列相供電的UPS模塊中，所述DC/DC變換單元還包括第一開關，所述BUCK-B00ST電路包括反并聯(lián)二極管的第五開關管、二極管D5和二極管D6，其中，第一開關的第一端連接電池組的正極，電池組的負極接中線，第一開關的第二端連接上橋臂的儲能電感的第一端，第五開關管的第二端連接電池組的正極，第五開關管的第三端連接二極管D6的正極，二極管D6的負極連接下橋臂的儲能電感的第一端，二極管D5的正極連接負母線，二極管D5的負極連接二極管D6的負極。在本發(fā)明所述的列相供電的UPS模塊中，所述BUCK-B00ST電路還包括第三開關，
第三開關的第一端連接第三開關管的第二端，第三開關的另一端連接第四開關管的第三端。在本發(fā)明所述的列相供電的UPS模塊中，所述PFC整流單元的上橋臂還包括二極管D1、二極管D2、反并聯(lián)二極管的第一開關管、反并聯(lián)二極管的第二開關管、濾波電容Cl，所述PFC整流單元的下橋臂還包括二極管D3、二極管D4、反并聯(lián)二極管的第三開關管、反并聯(lián)二極管的第四開關管、濾波電容C2 ;上橋臂的儲能電感的第一端還連接第一相交流市電的輸出端，上橋臂的儲能電感的第二端分別連接二極管Dl的正極和二極管D3的負極，下橋臂的儲能電感的第一端連接第二相交流市電的輸出端，下橋臂的儲能電感的第二端分別連接二極管D2的正極和二極管D4的負極，二極管Dl的負極和二極管D2的負極分別接正母線，二極管D3的正極和二極管D4的正極分別接負母線，濾波電容Cl的正極接正母線，濾波電容C2的負極接負母線，濾波電容Cl的負極和濾波電容C2的正極一并接中線，第一開關管的第二端連接二極管Dl的正極，第二開關管的第二端連接中線，第一開關管的第三端和第二開關管的第三端相連，第三開關管的第二端連接二極管D4的負極，第四開關管的第二端連接中線，第三開關管的第三端和第四開關管的第三端相連。在本發(fā)明所述的列相供電的UPS模塊中，所述逆變單元包括反并聯(lián)二極管的第六開關管、反并聯(lián)二極管的第七開關管、反并聯(lián)二極管的第八開關管、反并聯(lián)二極管的第九開關管、儲能電感L4、儲能電感L5、濾波電容C3、濾波電容C4，其中，第六開關管的第二端和第八開關管的第二端分別接正母線，第七開關管的第三端和第九開關管的第三端分別接負母線，第六開關管的第三端和第七開關管的第二端相連接，第八開關管的第三端和第九開關管的第二端相連接，儲能電感L4的第一端連接第六開關管的第三端，儲能電感L4的第二端為所述UPS模塊的第一相交流輸出端，儲能電感L5的第一端連接第八開關管的第三端，儲能電感L5的第二端為所述UPS模塊的第二相交流輸出端，濾波電容C3的第一端連接儲能電感L4的第二端，濾波電容C4的第一端連接儲能電感L5的第一端，濾波電容C3的第二端和濾波電容C4的第二端一并接中線。本發(fā)明還構造一種UPS系統(tǒng)，包括電池組及一個UPS模塊或至少兩個相并聯(lián)的UPS模塊，所述UPS模塊為以上所述的列相供電的UPS模塊。實施本發(fā)明的技術方案，在交流市電正?；虍惓r，PFC整流單元的上橋臂是共用的，因此PFC整流單元與DC/DC變換單元有耦合回路，也即為非隔離的，這就使得多個列相供電的UPS模塊共用電池組時，無需采用隔離升壓變壓器，節(jié)省了空間和成本，順應了開關電源小型化的趨勢，且減小了損耗，提高了效率。另外，DC/DC變換單元與PFC整流單元因為有耦合回路，利用部分PFC整流單元器件，節(jié)省了成本，提高了效率。


下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
圖1是現有技術的一種列相供電的UPS模塊的電路 圖2是本發(fā)明列相供電的UPS模塊實施例一的邏輯結構 圖3是本發(fā)明列相供電的UPS模塊實施例二的電路 圖4是本發(fā)明列相供電的UPS模塊實施例三的電路 圖5是本發(fā)明列相供電的UPS模塊實施例四的電路 圖6是本發(fā)明列相供電的UPS模塊實施例五的電路圖。
具體實施例方式如圖2所示，在本發(fā)明列相供電的UPS模塊實施例一的邏輯結構圖中，該列相供電的UPS模塊包括PFC整流單元100、逆變單元200和DC/DC變換單元300。PFC整流單元100包括上橋臂和下橋臂，該上橋臂和下橋臂在交流市電正常時分別通過兩相市電為正負母線進行充電，且每個橋臂均包括儲能電感。DC/DC變換單元300包括BUCK-BOOST電路。當交流市電正常時，交流市電通過PFC整流單元100整流得到直流電壓，逆變單元200將該直流電壓逆變?yōu)榻涣麟妷?，以向負載(未示出)供電及通過充電器(未示出)向電池組充電。當交流市電異常時，DC/DC變換單元300通過所述PFC整流單元的上橋臂為正母線充電，且通過所述BUCK-BOOST電路和下橋臂中的儲能電感為負母線充電。實施該技術方案，在交流市電正?；虍惓r，PFC整流單元100的上橋臂是共用的，因此PFC整流單元100與DC/DC變換單元300有耦合回路，也即為非隔離的，這就使得多個列相供電的UPS模塊共用電池組時，無需采用隔離升壓變壓器，節(jié)省了空間和成本，順應了開關電源小型化的趨勢，且減小了損耗，提高了效率。另外，DC/DC變換單元300與PFC整流單元100因為有耦合回路，利用部分PFC整流單元器件，節(jié)省了成本，提高了效率。圖3是本發(fā)明UPS模塊實施例二的電路圖，該UPS模塊包括PFC整流單元100、逆變單元200、DC/DC變換單元300，下面分別說明每個部分:
1、PFC整流單元100
在該PFC整流單元100中，上橋臂包括儲能電感L1、二極管D1、二極管D2、反并聯(lián)二極管的第一開關管、反并聯(lián)二極管的第二開關管、濾波電容Cl ;下橋臂包括儲能電感L2、二極管D3、二極管D4、反并聯(lián)二極管的第三開關管、反并聯(lián)二極管的第四開關管、濾波電容C2。在此說明的是，本發(fā)明所提及的所有開關管均可選用IGBT管，例如，本實施例中的第一開關管、第二開關管、第三開關管、第四開關管選用IGBT管Ql、Q2、Q3、Q4。當然，在功率要求較低的其它實施例中，也可選用MOS管。當開關管選用IGBT管時，開關管的第二端為其集電極，開關管的第三端為其發(fā)射極，開關管的第一端為其門極驅動極，且連接控制電路(未示出)，該控制電路用于控制各個開關管的通斷頻率及通斷時間。在該PFC整流單元100中，第一相交流市電的輸出端(LINEl)通過開關SI連接儲能電感LI的第一端，第二相交流市電的輸出端(LINE2)通過開關S2連接儲能電感L2的第一端，該兩相的交流輸入使得該UPS模塊構成了列相供電的UPS模塊。儲能電感LI的第二端分別連接二極管Dl的正極和二極管D3的負極，儲能電感L2的第二端分別連接二極管D2的正極和二極管D4的負極，二極管Dl的負極和二極管D2的負極分別接正母線(BUS+)，二極管D3的正極和二極管D4的正極分別接負母線(BUS-)，濾波電容Cl的正極接正母線，濾波電容C2的負極接負母線，濾波電容Cl的負極和濾波電容C2的正極一并接中線(NEUTRAL)，第一開關管的第二端連接二極管Dl的正極，第二開關管的第二端連接中線，第一開關管的第三端和第二開關管的第三端相連，第三開關管的第二端連接二極管D4的負極，第四開關管的第二端連接中線，第三開關管的第三端和第四開關管的第三端相連；
2、逆變單元200
該逆變單元200包括反并聯(lián)二極管的第六開關管、反并聯(lián)二極管的第七開關管、反并聯(lián)二極管的第八開關管、反并聯(lián)二極管的第九開關管、儲能電感L4、儲能電感L5、濾波電容C3、濾波電容C4。在該實施例中，第六開關管、第七開關管、第八開關管、第九開關管分別選用IGBT管Q6、Q7、Q8、Q9。在該逆變單元中，第六開關管的第二端和第八開關管的第二端分別接正母線，第七開關管的第三端和第九開關管的第三端分別接負母線，第六開關管的第三端和第七開關管的第二端相連接，第八開關管的第三端和第九開關管的第二端相連接，儲能電感L4的第一端連接第六開關管的第三端，儲能電感L4的第二端為所述UPS模塊的第一相交流輸出端(0UT-LINE1)，儲能電感L5的第一端連接第八開關管的第三端，儲能電感L5的第二端為所述UPS模塊的第二相交流輸出端(0UT-LINE2)，濾波電容C3的第一端連接儲能電感L4的第二端，濾波電容C4的第一端連接儲能電感L5的第一端，濾波電容C3的第二端和濾波電容C4的第二端一并接中線；
3、DC/DC變換單元300
該DC/DC變換單元300包括開關S3和BUCK-BOOST電路，其中，BUCK-BOOST電路包括反并聯(lián)二極管的第五開關管、開關S4和二極管D5，在該實施例中，第五開關管選用IGBT管Q5。當然，在另一個實施例中，與第五開關管反并聯(lián)的二極管可省去。在該DC/DC變換單元300中，開關S3的第一端連接電池組的正極(BAT+)，電池組的負極(BAT-)接中線，開關S3的第二端連接儲能電感LI的第一端，第五開關管的第二端連接電池組的正極，第五開關管的第三端連接開關S4的第一端，開關S4的第二端連接儲能電感L2的第一端，二極管D5的正極連接負母線，二極管D5的負極連接第五開關管的第三端。下面說明該列相供電的UPS模塊的工作原理:
當交流市電正常時，閉合開關S1、S2，斷開開關S3、S4,由交流市電通過整流、逆變后為負載供電，具體為:在整流階段，對于第一相的交流市電，有以下四個階段:(I)第一相的交流市電(LINEl)的正半周時，IGBT管Ql開通，交流市電通過開關SUIGBT管Q1、與IGBT管Q2反并聯(lián)的二極管為儲能電感LI儲能；(2)第一相的交流市電(LINEl)的正半周時，IGBT管Ql關斷，交流市電通過開關S1、二極管Dl為濾波電容Cl充電；(3)第一相的交流市電(LINEl)的負半周時，IGBT管Q2開通，交流市電通過IGBT管Q2、與IGBT管Ql反并聯(lián)的二極管、開關SI為儲能電感LI儲能；(4)第一相的交流市電(LINEl)的負半周時，IGBT管Q2關斷，交流市電通過二極管D3、開關SI為濾波電容C2充電。同樣地，對于第二相的交流市電(LINE2)，也有以下四個階段:(I)第二相的交流市電(LINE2)的正半周時，IGBT管Q3開通，交流市電通過開關S2、IGBT管Q3、與IGBT管Q4反并聯(lián)的二極管為儲能電感L2儲能；(2 )第二相的交流市電(LINE2 )的正半周時，IGBT管Q3關斷，交流市電通過開關S2、二極管D2為濾波電容Cl充電；(3)第二相的交流市電(LINE2)的負半周時，IGBT管Q4開通，交流市電通過IGBT管Q4、與IGBT管Q3反并聯(lián)的二極管、開關S2為儲能電感L2儲能；(4)第二相的交流市電(LINE2)的負半周時，IGBT管Q4關斷，交流市電通過二極管D4、開關S2為濾波電容C2充電。在逆變階段，對于第一相的輸出交流電(0UT-LINE1)，有以下四個階段:
(1)輸出交流電的正半周，IGBT管Q6開通，濾波電容Cl通過IGBT管Q6、濾波電容Cl通過IGBT管Q6、濾波電容C3個儲能電感L4儲能；(2)輸出交流電的正半周，IGBT管Q6關斷，儲能電感L4通過與IGBT管Q7反并聯(lián)的二極管、濾波電容C2、C3續(xù)流；(3)輸出交流電的負半周，IGBT管Q7開通，濾波電容C2通過IGBT管Q7、濾波電容C3為儲能電感L4儲能；(4)輸出交流電的負半周，IGBT管Q7關斷，儲能電感L4通過與IGBT管Q6反并聯(lián)的二極管、濾波電容Cl、濾波電容C3續(xù)流。第二相輸出交流電(0UT-LINE1)的逆變原理與第一相的輸出交流電的逆變原理相同，在此不做贅述。當交流市電異常時，此時斷開開關S1、S2，閉合開關S3、S4，由電池組通過整流、逆變后為負載供電，應當說明的是，電池組供電時(交流市電異常時)與交流市電供電時(交流市電正常時)在逆變階段的工作過程一樣，在此不做贅述，以下僅說明電池組供電時在整流階段的工作過程，共有以下幾個階段:(I) IGBT管Q5保持關斷，IGBT管Ql開通，電池組輸出的直流電通過開關S3、IGBT管Q1、與IGBT管Q2反并聯(lián)的二極管為儲能電感LI儲能；
(2)IGBT管Q5保持關斷，IGBT管Ql關斷，電池組輸出的直流電通過開關S3、二極管Dl給濾波電容Cl充電；(3)在IGBT管Q3保持長通時，IGBT管Q5開通，電池組輸出的直流電通過IGBT管Q5、開關S4、IGBT管Q3、與IGBT管Q4反并聯(lián)的二極管為儲能電感L2儲能；(4)在IGBT管Q3保持長通時，IGBT管Q5關斷，儲能電感L2通過二極管D5、開關S4為濾波電容C2充電。 圖4是本發(fā)明列相供電的UPS模塊實施例三的電路圖，該UPS模塊包括PFC整流單元100、逆變單元200、DC/DC變換單元300。與圖3所示的實施例相比,該實施例所不同的地方僅為:二極管D5的負極由連接至第五開關管的第三端(IGBT管Q5發(fā)射極)改為連接至開關S4的第二端，即，將開關S4移動至IGBT管Q5和二極管D5之間，這樣可減小流過開關S4的電流，在構建電路選擇開關S4時可選擇耐電流小的開關，從而可節(jié)省成本。圖5是本發(fā)明列相供電的UPS模塊實施例四的電路圖，該UPS模塊包括PFC整流單元100、逆變單元200、DC/DC變換單元300。與圖3所示的實施例相比,該實施例所不同的地方僅為:用二極管D6代替開關S4，g卩，二極管D6的正極連接第五開關管的第三端(IGBT管Q5發(fā)射極)，二極管D6的負極連接儲能電感L2的第一端。其工作原理與圖3所示的實施例相同，在此不做贅述。同樣地，與圖4所示的實施例類似地，為減少流過二極管D6的電流，二極管D5的負極也可連接至二極管D6的負極。圖6是本發(fā)明列相供電的UPS模塊實施例五的電路圖，該UPS模塊包括PFC整流單元100、逆變單元200、DC/DC變換單元300。與圖3所示的實施例相比,該實施例所不同的地方僅為:在第三開關管的第二端(IGBT管Q3的集電極)和第四開關管的第二端(IGBT管Q4的集電極)之間連接開關S5，且該開關S5在該DC/DC變換單元為負母線充電時保持關閉。這只是本發(fā)明的一個具體實施例，當然，開關S5也可添加至圖4至圖5所示的實施例中。在上述實施例中，開關S1、開關S2、開關S3、開關S4優(yōu)選繼電器開關。本發(fā)明還構造一種UPS系統(tǒng)，包括電池組及UPS模塊，該UPS模塊可為上述任一實施例中的列相供電的UPS模塊，該UPS系統(tǒng)中的UPS模塊的數量可為一個，也可為多個，在UPS模塊的數量為多個時，該多個UPS并聯(lián)設置，且共用該電池組。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求范圍之內。
權利要求
1.一種列相供電的UPS模塊，用于對電池組進行充放電，所述UPS模塊包括依次連接的PFC整流單元和逆變單元，且所述PFC整流單元包括在交流市電正常時為正負母線進行充電的上橋臂和下橋臂，每個橋臂均包括儲能電感，其特征在于，所述UPS模塊還包括DC/DC變換單元，所述DC/DC變換單元包括BUCK-BOOST電路，在交流市電異常時，所述DC/DC變換單元通過所述PFC整流單元的上橋臂為正母線充電，且通過所述BUCK-BOOST電路和下橋臂中的儲能電感為負母線充電。
2.根據權利要求1所述的列相供電的UPS模塊，其特征在于，所述DC/DC變換單元還包括第一開關(S3)，所述BUCK-BOOST電路包括第五開關管、第二開關(S4)和二極管D5，其中，第一開關(S3)的第一端連接電池組的正極，電池組的負極接中線，第一開關(S3)的第二端連接上橋臂的儲能電感的第一端，第五開關管的第二端連接電池組的正極，第五開關管的第三端連接第二開關(S4)的第一端，第二開關(S4)的第二端連接下橋臂的儲能電感的第一端，二極管D5的正極連接負母線，二極管D5的負極連接第五開關管的第三端。
3.根據權利要求1所述的列相供電的UPS模塊，其特征在于，所述DC/DC變換單元還包括第一開關(S3)，所述BUCK-BOOST電路包括反并聯(lián)二極管的第五開關管、第二開關(S4)和二極管D5，其中，第一開關(S3)的第一端連接電池組的正極，電池組的負極接中線，第一開關(S3)的第二端連接上橋臂的儲能電感的第一端，第五開關管的第二端連接電池組的正極，第五開關管的第三端連接第二開關(S4)的第一端，第二開關(S4)的第二端連接下橋臂的儲能電感的第一端，二極管D5的正極連接負母線，二極管D5的負極連接第二開關(S4)的A-Ap ~.上山弟一觸。
4.根據權利要求1所述的列相供電的UPS模塊，其特征在于，所述DC/DC變換單元還包括第一開關(S3)，所述BUCK-BOOST電路包括反并聯(lián)二極管的第五開關管、二極管D5和二極管D6，其中，第一開關(S3)的第一端連接電池組的正極，電池組的負極接中線，第一開關(S3)的第二端連接上橋臂的儲能電感的第一端，第五開關管的第二端連接電池組的正極，第五開關管的第三端連接二極管D6的正極，二極管D6的負極連接下橋臂的儲能電感的第一端，二極管D5的正極連接負母線，二極管D5的負極連接第五開關管的第三端。
5.根據權利要求1所述的列相供電的UPS模塊，其特征在于，所述DC/DC變換單元還包括第一開關(S3)，所述BUCK-BOOST電路包括反并聯(lián)二極管的第五開關管、二極管D5和二極管D6，其中，第一開關(S3)的第一端連接電池組的正極，電池組的負極接中線，第一開關(S3)的第二端連接上橋臂的儲能電感的第一端，第五開關管的第二端連接電池組的正極，第五開關管的第三端連接二極管D6的正極，二極管D6的負極連接下橋臂的儲能電感的第一端，二極管D5的正極連接負母線，二極管D5的負極連接二極管D6的負極。
6.根據權利要求2-5任一項所述的列相供電的UPS模塊，其特征在于，所述BUCK-BOOST電路還包括第三開關(S5)，第三開關(S5)的第一端連接第三開關管的第二端，第三開關(S5)的另一端連接第四開關管的第三端。
7.根據權利要求1所述的列相供電的UPS模塊，其特征在于，所述PFC整流單元的上橋臂還包括二極管D1、二極管D2、反并聯(lián)二極管的第一開關管、反并聯(lián)二極管的第二開關管、濾波電容Cl，所述PFC整流單元的下橋臂還包括二極管D3、二極管D4、反并聯(lián)二極管的第三開關管、反并聯(lián)二極管的第四開關管、濾波電容C2 ;上橋臂的儲能電感的第一端還連接第一相交流市電的輸出端，上橋臂的儲能電感的第二端分別連接二極管Dl的正極和二極管D 3的負極,下橋臂的儲能電感的第一端連接第二相交流市電的輸出端,下橋臂的儲能電感的第二端分別連接二極管D2的正極和二極管D4的負極，二極管Dl的負極和二極管D2的負極分別接正母線，二極管D3的正極和二極管D4的正極分別接負母線，濾波電容Cl的正極接正母線，濾波電容C2的負極接負母線，濾波電容Cl的負極和濾波電容C2的正極一并接中線，第一開關管的第二端連接二極管Dl的正極，第二開關管的第二端連接中線，第一開關管的第三端和第二開關管的第三端相連，第三開關管的第二端連接二極管D4的負極，第四開關管的第二端連接中線，第三開關管的第三端和第四開關管的第三端相連。
8.根據權利要求1所述的列相供電的UPS模塊，其特征在于，所述逆變單元包括反并聯(lián)二極管的第六開關管、反并聯(lián)二極管的第七開關管、反并聯(lián)二極管的第八開關管、反并聯(lián)二極管的第九開關管、儲能電感L4、儲能電感L5、濾波電容C3、濾波電容C4，其中，第六開關管的第二端和第八開關管的第二端分別接正母線，第七開關管的第三端和第九開關管的第三端分別接負母線，第六開關管的第三端和第七開關管的第二端相連接，第八開關管的第三端和第九開關管的第二端相連接，儲能電感L4的第一端連接第六開關管的第三端，儲能電感L4的第二端為所述UPS模塊的第一相交流輸出端，儲能電感L5的第一端連接第八開關管的第三端，儲能電感L5的第二端為所述UPS模塊的第二相交流輸出端，濾波電容C3的第一端連接儲能電感L4的第二端,濾波電容C4的第一端連接儲能電感L5的第一端,濾波電容C3的第二端和濾波電容C4的第二端一并接中線。
9.一種UPS系統(tǒng)，包括電池組及一個UPS模塊或至少兩個相并聯(lián)的UPS模塊，其特征在于，所述UPS模塊為權利要求1-8任一項所述的列相供電的UPS模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種列相供電的UPS模塊和UPS系統(tǒng)，該UPS模塊包括依次連接的PFC整流單元和逆變單元，且PFC整流單元包括上橋臂和下橋臂，每個橋臂均包括儲能電感，UPS模塊還包括DC/DC變換單元，DC/DC變換單元包括BUCK-BOOST電路，在交流市電異常時，DC/DC變換單元通過PFC整流單元的上橋臂為正母線充電，且通過BUCK-BOOST電路和下橋臂中的儲能電感為負母線充電。實施本發(fā)明的技術方案，在交流市電正常或異常時，PFC整流單元的上橋臂是共用的，這就使得多個列相供電的UPS模塊共用電池組時，無需采用隔離升壓變壓器，節(jié)省了空間和成本，順應了開關電源小型化的趨勢，且減小了損耗。另外，DC/DC變換單元與PFC整流單元因為有耦合回路，利用部分PFC整流單元器件，節(jié)省了成本，提高了效率。
文檔編號H02J9/04GK103187788SQ20111044396
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權日2011年12月27日
發(fā)明者肖學禮, 陳宗輝, 沈寶山 申請人:力博特公司