专利名称：不断电电源供应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源供应器，尤指一种具有抑制涌浪电流功能的不断电电源供应
器。
背景技术：
随着信息工业与高科技产业的快速发展，大部分的精密电子仪器与设备需要依赖高质量的电源供应来维持正常的运作。在各种供电方式中，不断电电源供应器(Uninterruptible Power Supply,UPS)除了可以确保供电来源的可靠度外,更可以提供高质量电力波形，以致不断电电源供应器已经成为现今确保供电可靠度与提供高质量电力的
一种最佳方案。一般而言，不断电电源供应器设置在外部供电系统与负载之间。当外部供电系统如市电(commercial AC)所提供的电力质量足以满足负载所需时，不断电电源供应器可依据用电效率，选择性地为负载提供与市电同步的电力，或经由逆变电路将市电转换成备用电能储存于蓄电池中。一但市电发生中断或异常时，不断电电源供应器会立即将蓄电池所储存的备用电能通过逆变器(inverter)转换成为交流电源并传送至负载，以确保负载的正常运作。公知不断电电源供应器在供电至电感性负载，例如变压器或电动机械，当负载电压受到扰动时，会致导电感性负载的磁通量(flux)在正、负半周期之间不平衡，进而引起磁通饱和的现象，产生涌浪电流(inrush current)。涌浪电流不但可能造成不断电电源供应器损坏，更可能触发不断电电源供应器的过电流保护机制，使不断电电源供应器停止运作，连带使负载停机。如此一来，不断电电源供应器便无法在市电发生异常或中断时提供电感性负载运作所需电力，即无法确保电感性负载不受市电异常或中断的影响而正常运作。目前决解上述问题方式为(I)采用较电感性负载的额定容量大数倍的不断电电源供应器，以避免涌浪电流造成不断电电源供应器停止运作或损坏的问题；(2)在不断电电源供应器的输出侧串连一阻抗电路(resistance bank),当电感性负载开始运作或负载电压受到扰动时，可通过此一串连阻抗来抑制涌浪电流的振幅。然而，上述的这些方法不但会造成不断电电源供应器的生产成本及体积增加，且仅能抑制单一负载的涌浪电流现象。若是不断电电源供应器的供电对象包含多个不同额定且开始运作时间不同的电感性负载时，上述方法仍无法有效解决磁通饱和与涌浪电流的问题。因此，如何发展一种可改进上述公知技术缺陷且应用于不断电电源供应器的电压与电流控制策略，实为目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种不断电电源供应器，可以在不引起涌浪电流的状态下，同时为多个开始运作时间不同的电感性负载或/及电阻性负载提供所需的电力。当三相负载电压的振幅与频率能完全由不断电电源供应器所控制时，则负载供电过程所引起的涌浪电流现象将能被抑制。因此，不断电电源供应器的过电流保护机制也不会因涌浪电流而误动作，进而中断负载供电程序。因此，此一控制策略能有效降低输出瞬时电流对功率半导体组件的冲击，并同时兼顾输出电力的质量。此外，与传统不断电电源供应器的设计相较下，本发明所提出的设计不需考虑涌浪电流的效应，额外增加功率半导体组件的额定容量，或是在输出端使用阻抗电路，因此有助于降低不断电电源供应器的硬件建置成本并缩小体积。为达上述目的，本发明的较佳实施态样为提供一种不断电电源供应器，输出三相负载电压至第一电感性负载与第二电感性负载，其包含整流电路，将三相市电整流并产生直流电压；储能单元，连接于整流电路，储存备用电能；逆变电路，连接于储能单元，根据一逆变控制信号运作而将直流电压转换为三相调制电压；滤波电路，与逆变电路的输出侧连接，以滤除三相调制电压的高频成分而产生三相正弦电压(三相逆变电压)；旁路开关电路，连接于滤波电路、整流电路的输入侧、第一电感性负载以及第二电感性负载，使经由旁路开关电路的闸流体组件控制输出至负载的电压为三相市电或三相逆变电压；以及控制电路，控制不断电电源供应器的运作，当输入至负载的三相市电中断或异常时，通过控 制旁路开关电路与逆变电路的运作，使三相逆变电压经由旁路开关电路的闸流体开关组件传递至第一电感性负载与第二电感性负载；其中，在第二电感性负载启动运作的瞬时以及之后的稳态，控制电路分别使用不同运作模式的磁通补偿模块调整三相负载电压的电压值来进行第二电感性负载的磁通量补偿或修正，使第二电感性负载的磁通分布不致引起严重的涌浪电流现象，进而影响不断电电源供应器的正常运作。本发明的有益效果在于，本发明可以在不引起涌浪电流的状态下，同时为多个开始运作时间不同的电感性负载或/及电阻性负载提供所需的电力。当三相负载电压的振幅与频率能完全由不断电电源供应器所控制时，则负载供电过程所引起的涌浪电流现象将能被抑制。因此，不断电电源供应器的过电流保护机制也不会因涌浪电流而误动作，进而中断负载供电程序。因此，此一控制策略能有效降低输出瞬时电流对功率半导体组件的冲击，并同时兼顾输出电力的质量。此外，与传统不断电电源供应器的设计相较下，本发明所提出的设计不需考虑涌浪电流的效应，额外增加功率半导体组件的额定容量，或是在输出端使用阻抗电路，因此有助于降低不断电电源供应器的硬件建置成本并缩小体积。
图I :其为本发明较佳实施例的不断电电源供应器的电路示意图。图2 :其为本发明较佳实施例的不断电电源供应器的控制电路的控制模块示意图。图3 :其为本发明较佳实施例的不断电电源供应器的控制电路的局部细部控制模块不意图。图4:其为本发明较佳实施例的负载电流与第二轴判断信号的时序示意图。图5 :其为本发明较佳实施例的三相负载电压与第二电感性负载的磁通量的时序示意图。其中，附图标记说明如下
I:不断电电源供应器11 :整流电路12 :储能单元13 :逆变电路14:滤波电路15 :旁路开关电路16:控制电路16B :控制模块
161 :坐标系统转换模块162 :电感性负载启动检测模块1621 :低通滤波器1622 比较器163 :脉冲宽度调制模块163a :调制及逆变模块164d :第一轴的磁通补偿模块164dl :第一轴的主磁通估测器164d2 :第一轴的次磁通估测器164d3 :第一轴的比例积分-前馈控制模块164d4 :第一轴的启动权重补偿模块164d5 :第一轴的启动比例补偿模块164d6 :第一轴的第一运算模块164d7 :第一轴的第二运算模块164q :第二轴的磁通补偿模块164ql :第二轴的主磁通估测器164q2 :第二轴的次磁通估测器164q3 :第二轴的比例积分_前馈控制模块164q4 :第二轴的启动权重补偿模块164q5 :第二轴的启动比例补偿模块164q6 :第二轴的第一运算模块164q7 :第二轴的第二运算模块165d :第一轴的电压-电流控制模块165dl :第一轴的第一比例控制模块165d2 :第一轴的第二比例控制模块165d3 :第一轴的第三比例控制模块165d4 :第一轴的第三运算模块165d5 :第一轴的第四运算模块165d6 :第一轴的第五运算模块165d7 :第一轴的第六运算模块165q :第二轴的电压_电流控制模块
165ql :第二轴的第一比例控制模块165q2 :第二轴的第二比例控制模块165q3 :第二轴的第三比例控制模块165q4 :第二轴的第三运算模块165q5 :第二轴的第四运算模块165q6 :第二轴的第五运算模块165q7 :第二轴的第六运算模块2a :第一电感性负载 2b:第二电感性负载Vinl Vin3 :三相市电Vol Vq3 :三相负载电压Vtl Vt3 :三相调制电压Vb :直流电压Vkl Vk3 :三相逆变电压L1 L3 :电感Itl It3 :三相电感电流I01 1。3 :三相负载电流S1 S6 :第一开关组件 第六开关组件Vgl Vg6 :第一开关控制信号 第六开关控制信号C1 C3 :第一 第三电容Gl :接地端15a:第一开关电路15b:第二开端电路Iod :二相同步参考框坐标系统中的第一轴数值Ioq :二相同步参考框坐标系统中的第二轴数值Itxra :第二轴判断信号Ihq :电流上限值Ikl:电流下限值V—:主补偿电压指令的第一轴数值Vcomp_q :主补偿电压指令的第二轴数值Vx_d :次补偿电压指令的第一轴数值Vx_q :次补偿电压指令的第二轴数值V。电压指令的第一轴数值V。电压指令的第二轴数值Vffld :参考电压指令的第一轴数值Vnui :参考电压指令的第二轴数值Vod :负载电压的第一轴数值Voq :负载电压的第二轴数值λ ο；:磁通量指令的第一轴数值
λ oq* :磁通量指令的第二轴数值Cf:等效电容值Lf:等效电感值S2dl :第一轴的磁通修正模式主开关S2d2 :第一轴的磁通修正模式次开关Sld :第一轴的正常模式开关λ old :主估测磁通量的第一轴数值λ olq :主估测磁通量的第二轴数值 d λ old :主磁通量差值的第一轴数值dAolq :主磁通量差值的第二轴数值Kpλ :第一比例积分增益值K1 λ :第二比例积分增益值λ o2d :次估测磁通量的第一轴数值λ o2q :次估测磁通量的第二轴数值Kdl :第一权重系数Kd2:第二权重系数Kpx:启动比例值Kpv:第一比例值KPI:第二比例值Kiv:第三比例值eld :第一轴的第一控制差值eld_a :第一轴的第一调整控制差值e2d :第一轴的第二控制差值e2d_a :第一轴的第二调整控制差值It/:电感电流指令的第一轴数值It::电感电流指令的第二轴数值Itd :电感电流的第一轴数值Itq :电感电流的第二轴数值e3d :第一轴的第三控制差值e3d_a :第一轴的第三调整控制差值S2ql :第二轴的磁通修正模式主开关S2q2 :第二轴的磁通修正模式次开关Slq :第二轴的正常模式开关λ o2d :次估测磁通量的第一轴数值λ o2q :次估测磁通量的第二轴数值d λ o2d :次磁通量差值的第一轴数值dAo2q :次磁通量差值的第二轴数值elq :第二轴的第一控制差值e1(ra :第二轴的第一调整控制差值
e2q :第二轴的第二控制差值e2q_a :第二轴的第二调整控制差值e3q :第二轴的第三控制差值e3(ra :第二轴的第三调整控制差值& :第一时间t2 :第二时间t3 :第三时间t4:第四时间λ ο1 ||一相磁通量入。2:第二相磁通量入。3:第三相磁通量
具体实施例方式体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，然其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。请参阅图1，其为本发明较佳实施例的不断电电源供应器的电路示意图。如图I所示，不断电电源供应器I的输入侧接收电力供应系统(图中未标示)所提供的三相市电Vinl Vin3,而不断电电源供应器I的输出侧连接于一第一电感性负载2a与一第二电感性负载2b,例如三相变压器连接固态电路式的断路开关(solid-state circuit breaker),并提供三相负载电压Vtjl Vtj3至一第一电感性负载2a与一第二电感性负载2b。于本实施例中，不断电电源供应器I包含一整流电路11、一储能单元12、一逆变电路13、一滤波电路14、一旁路开关电路15 (选择电路)以及一控制电路16，其中，整流电路11连接于储能单元12与逆变电路13，用以将三相市电Vinl Vin3整流并产生一直流电压Vb至储能单元12与逆变电路13。储能单元12包含至少一个电池，连接于整流电路11与逆变电路13，用以储存备用电能。逆变电路13的输入侧连接于储能单元12与整流电路11，逆变电路13的输出侧与滤波电路14连接，用以将直流电压Vb以脉冲宽度调制(PWM)的方式转换为三相调制电压Vtl Vt3，于本实施例中，逆变电路13可以是但不限为电压源型式逆变器(Voltage SourceInverter，VSI)，且使用空间向量脉冲宽度调制(Space Vector PWM, SVPWM)或正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal PWM, SPWM)的方式将直流电压Vb转换为三相调制电压Vtl Vt3。滤波电路14的输入侧与逆变电路13的输出侧连接，滤波电路14的输出侧与旁路开关电路15的第一输入侧连接，用以滤除三相调制电压Vtl Vt3的高频成分而产生负载所需的额定电压与频率(例如380V，60Hz)的三相逆变电压Vkl Vk3至旁路开关电路15的第一输入侧，例如滤除高于市电频率60Hz (赫兹)的高频成分。旁路开关电路15的第一输入侧与滤波电路14的输出侧连接，旁路开关电路15的第二输入侧与整流电路11的输入侧连接。于本实施例中，旁路开关电路15的输出侧同时连接于第一电感性负载2a与第二电感性负载2b，用以控制旁路开关电路15输出的三相负载电压Vtjl Vtj3为三相市电Vinl Vin3或三相逆变电压Vkl Vk3。
控制电路16连接于整流电路11的输入侧、储能单元12(图中未标示)、逆变电路13的控制侧、滤波电路14的电感L1 L3、旁路开关电路15的控制侧以及旁路开关电路15的输出侧，且可以是但不限为数字信号处理器(Digital signal processing, DSP),用以判断三相市电Vinl Vin3是否中断或异常，且在三相市电Vinl Vin3中断或异常时，通过控制旁路开关电路15与逆变电路13的运作，将储存于储能单元12的备用电能转换为三相逆变电压Vki VM，并经由旁路开关电路15的第一输入侧与输出侧输出至第一电感性负载2a与第二电感性负载2b，以避免市电异常对三相负载电压Vtjl-Vt53造成严重的影响。当三相市电Vinl Vin3正常时，不断电电源供应器I可依据用电效率的要求，适时地将提供至负载(2a，2b)所需的三相负载电压N01 Vtj3,由三相市电Vinl Vin3或三相逆变电压Vkl Vk3提供。本实施例中，不断电电源供应器I可以是脱机型(Off-Line)、在线互动型(Line-Interactive)或在线型(On-Line),且可选择性地供电给多个负载，以下将以不断电电源供应器I同时供电给第一电感性负载2a及第二电感性负载2b为例,来说明本发明 的技术，但不以此为限。 在逆变电路13运作时，控制电路16可依据滤波电路14的电感L1 L3的三相电感电流Itl It3、三相负载电压Vtjl Vtj3以及三相负载电流Itjl 1。3产生逆变控制信号Vgl Vg6使逆变电路13以脉冲宽度调制(PWM)的方式将直流电压Vb转换为三相调制电压Vtl Vt30此外，在第二电感性负载2b启动运作的瞬时以及之后的稳态，控制电路16分别使用不同运作模式的磁通补偿模块(图中未标示)调整三相负载电压的电压值来进行第二电感性负载2b的磁通量补偿或修正，使控制电路16不论在第二电感性负载2b启动运作的瞬时以及之后的稳态，皆可以有效地防止第二电感性负载2b发生磁通饱和的现象，而达成防止瞬时的涌浪电流产生的效果。于本实施例中，逆变电路13包含第一开关组件S1 第六开关组件S6，且根据控制电路16所产生的第一开关控制信号Vgl 第六开关控制信号Vg6的状态，例如高电位的致能状态(enable)或位电低的禁能状态(disable),对应导通或截止,使直流电压Vb的电能选择性地经由第一开关组件S1 第五开关组件S5或/及第六开关组件S6传递至滤波电路14的输入侧，即产生三相调制电压Vtl Vt3至滤波电路14的输入侧。其中，第一开关组件S1 第六开关组件S6的控制端与控制电路16连接，第一开关组件S1 第六开关组件S6两两串联连接，进而构成第一 第三开关对(couple)，而第一 第三开关对则彼此并联连接于整流电路11的直流侧与储能单元12。于运作时，第一 第三开关对根据控制电路16所产生的逆变控制信号Vgl Vg6的状态对应导通或截止，使直流电压Vb的电能选择性地经由该第一开关对、该第二开关对或/及该第三开关对传递至该滤波电路。此外，于本实施例中，逆变电路13还包含六个二极管(body diode)，分别并联连接于对应的开关组件S1 S6,用以保护在第一 第六开关组件S1 S6截止时保护第一 第六开关组件S1 s6。于本实施例中，第一开关组件S1 第六开关组件S6可以是但不限为闸流体开关组件或继电器(Relay),例如双载体晶体管(Bipolar Junction Transistor, BJT)、金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,M0SFET)、绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)、娃控整流器(Silicon-Controlled Rectifier, SCR)或双向闸流体开关(The triode AC switch,TRIAC)等闸流体开关组件。于本实施例中，由高功率无源组件所构成的滤波电路14包含第一 第三电感L1 L3以及第一 第三电容C1 C3等无源组件，其中第一 第三电感L1 L3连接于逆变电路13的输出侧与旁路开关电路15的第一输入侧之间，第一 第三电容C1 C3以Y形的方式连接于旁路开关电路15的第一输入侧与接地端Gl (ground)，但不以此为限。于本实施例中，旁路开关电路15包含第一开关电路15a与第二开关电路15b，且该第一开关电路15a与该第二开关电路15b由多个开关组件构成，例如硅控整流器(silicon-controlled rectifier, SCR)。其中，该第一开关电路15a连接于旁路开关电路15的第一输入侧与输出侧之间，即滤波电路14的输出侧与不断电电源供应器I的输出侧之间，而第二开关电路15b连接于旁路开关电路15的第二输入侧与输出侧之间，即整流电路11的输入侧与不断电电源供应器I的输出侧之间，且第一开关电路15a与第二开关电路15b的控制侧连接于控制电路16 (图中未标示)。当控制电路16控制第一开关电路15a导通时，三相市电Vinl Vin3会经由第一开关电路15a传送至不断电电源供应器I的输出侧。 相似地，当控制电路16控制第二开关电路15b导通时，三相逆变电压Vkl Vk3会经由第二开关电路15b传送至不断电电源供应器I的输出侧。由于，三相负载电压Vtjl Vtj3、三相调制电压Vtl Vt3、三相逆变电压Vkl Vk3、三相市电Vinl Vin3、三相负载电流Itjl 1。3以及三相电感电流Itl It3皆为相位角相差120度的交流电压或电流，其电压值或电流值会随着负载型态呈现周期性变化，例如随着正弦函数(sin)变化。因此，其电压值或电流值是否异常在时间坐标系统中不易判断，需要通过坐标转换的方式将在时间坐标系统中的三相电压值或三相电流值对映或映射(mapping)至不随基本函数变化，例如正弦函数，的另一个坐标系统(coordination system)或域(domain)，再进行后续的判断、处理以及控制。于本实施例中，首先使用静止参考框(stationary reference frame)转换，即克拉克转换(Clarke transformation),进行三相(维)与二相(维)间转换,将在时间坐标系统(第一坐标系统或第一域)中的三相电压值(y' D或三相电流值(I1 I3)映射至二相静止参考框坐标系统(第三坐标系统或第三域)的α，β正交坐标轴(Va，V0) (Ia，10)，其关系式举例如下
\γΛ 「2 I IlfiZl
~y V\—----V\= A V2 =i i V2(I -1)、
L0 "vs Vsr3_
r ] m「2 1 1Tz1I
II—----I= A I2 = ^ I ^ I2(1-2)。U」卜 I VsJU-接续，使用同步参考框(synchronous reference frame)转换，即帕克转换(Park’ s transformation)，进行时变(time variant) 二相(维)与非时变(timeinvariant) 二相(维)间转换，将在二相静止参考框坐标系统(第三坐标系统或第三域)中的时变α，β正交坐标轴的电压值(Va，Ve)或电流值(Ia，Ie)映射至在二相同步参考框坐标系统(第二坐标系统或第二域)的非时变d，q正交坐标轴(Vd，Vq) (Id, I,)，其关系式举例如下
权利要求
1.一种不断电电源供应器，输出一三相负载电压至一第一电感性负载与一第二电感性负载，其包含 一整流电路，将一三相市电整流并产生一直流电压； 一储能单元，连接于该整流电路，储存备用电能； 一逆变电路，连接于该储能单元，根据一逆变控制信号运作而将该直流电压转换为一三相调制电压； 一滤波电路，与该逆变电路的输出侧连接，以滤除该三相调制电压的高频成分而产生一三相逆变电压； 一旁路开关电路，连接于该滤波电路、该整流电路的输入侧、该第一电感性负载以及该第二电感性负载，使经由该旁路开关电路输出的该三相负载电压选择性地为该三相市电或该三相逆变电压；以及 一控制电路，控制该不断电电源供应器的运作，当该三相市电中断或异常时，通过控制该旁路开关电路与该逆变电路的运作，使该三相逆变电压经由该旁路开关电路传递至该第一电感性负载与该第二电感性负载； 其中，在该第二电感性负载启动运作的瞬时以及之后的稳态，该控制电路分别使用不同运作模式的一磁通补偿模块调整该三相负载电压的电压值来进行该第二电感性负载的磁通量补偿或修正，使该第二电感性负载的磁通分布为非饱和的状况。
2.如权利要求I所述的不断电电源供应器，其特征在于，在该逆变电路运作时，该控制电路控制该逆变电路以脉冲宽度调制的方式运作，且使用空间向量脉冲宽度调制或正弦脉冲宽度调制的方式将该直流电压转换为该三相调制电压。
3.如权利要求I所述的不断电电源供应器，其特征在于，当在该逆变电路运作时，该控制电路依据该滤波电路的一三相电感电流、该三相负载电压以及一三相负载电流产生该逆变控制信号，该使逆变电路将该直流电压转换为该三相调制电压。
4.如权利要求3所述的不断电电源供应器，其特征在于，该控制电路的控制模块包含 一坐标系统转换模块，将在时间坐标系统中的该三相电感电流、该三相负载电压以及该三相负载电流分别映像至在二相同步参考框坐标系统中的第一坐标轴与第二坐标轴而分别产生在二相同步参考框坐标系统中的该电感电流、该负载电压以及该负载电流； 一电感性负载启动检测模块，依据在二相同步参考框坐标系统中的该负载电流的第一轴数值或/及第二轴数值判断该第二电感性负载是否启动运作；该磁通补偿模块，在一正常模式与一磁通修正模式下，分别产生一主补偿电压指令与一次补偿电压指令的第一轴数值与第二轴数值至电压-电流控制模块，进行磁通量补偿；一电压-电流控制模块，依据该主补偿电压指令、该次补偿电压指令、一电压指令、在二相同步参考框坐标系统中的该电感电流、该负载电压或/及该负载电流的第一轴数值与第二轴数值产生一参考电压指令的第一轴数值与第二轴数值；以及 一脉冲宽度调制模块，依据该参考电压指令的第一轴数值与第二轴数值产生该逆变控制信号至该逆变电路的控制侧，使该逆变电路以脉冲宽度调制的方式将该直流电压转换为该三相调制电压。
5.如权利要求4所述的不断电电源供应器，其特征在于，该电感性负载启动检测模块包含一低通滤波器与一比较器，运作时，先由该低通滤波器滤除在二相同步参考框坐标系统中的该负载电流的第二轴数值的高频成分而产生一第二轴判断信号；之后，再由该比较器与一电流上限值或/及一电流下限值进行比较，并依据该比较结果对应改变该磁通补偿模块的运作模式。
6.如权利要求4所述的不断电电源供应器，其特征在于，该电流上限值与该电流下限值使用一比例因子依正常模式时在二相同步参考框坐标系统中的该负载电流计算。
7.如权利要求4所述的不断电电源供应器，其特征在于，当第二电感性负载启动运作而使该第二轴判断信号高于该电流上限值或低于该电流下限值时，该比较器控制该磁通补偿模块为该磁通修正模式。
8.如权利要求4所述的不断电电源供应器，其特征在于，当第二电感性负载启动运作之后而使该第二轴判断信号低于该电流上限值且高于该电流下限值时，该比较器控制该磁通补偿模块为正常模式。
9.如权利要求4所述的不断电电源供应器，其特征在于，当该磁通补偿模块为磁通修正模式时，该磁通补偿模块停止输出该主补偿电压指令的第一轴数值与第二轴数值，而改为输出该次补偿电压指令的第一轴数值与第二轴数值至该磁通补偿模块，此时，该电压-电流控制模块依据该次补偿电压指令、该电压指令的第一轴数值与第二轴数值产生该参考电压指令的第一轴数值与第二轴数值。
10.如权利要求4所述的不断电电源供应器，其特征在于，当该磁通补偿模块为正常模式时，该磁通补偿模块停止输出该次补偿电压指令的第一轴数值与第二轴数值，而输出该主补偿电压指令的第一轴数值与第二轴数值，此时，该电压-电流控制模块依据该主补偿电压指令与该电压指令的第一轴数值与第二轴数值产生该参考电压指令的第一轴数值与第二轴数值。
11.如权利要求4所述的不断电电源供应器，其特征在于，该坐标系统转换模块使用一静止参考框转换与一同步参考框转换，将在时间坐标系统中的该三相电感电流、该三相负载电压以及该三相负载电流分别映像至在二相同步参考框坐标系统中的第一坐标轴与第二坐标轴而分别产生在二相同步参考框坐标系统中的该电感电流、该负载电压以及该负载电流。
12.如权利要求4所述的不断电电源供应器，其特征在于，该磁通补偿模块包含一第一轴的磁通补偿模块与一第二轴的磁通补偿模块，且该电压-电流控制模块包含一第一轴的电压-电流控制模块与一第二轴的电压-电流控制模块。
13.如权利要求12所述的不断电电源供应器，其特征在于，该第一轴的磁通补偿模块包含一第一轴的主磁通估测器、一第一轴的次磁通估测器、一第一轴的比例积分-前馈控制模块、一第一轴的启动权重补偿模块、一第一轴的启动比例补偿模块、一第一轴的第一运算模块、一第一轴的第二运算模块、一第一轴的磁通修正模式主开关、一第一轴的磁通修正模式次开关以及一第一轴的正常模式开关；在正常模式时，该第一轴的磁通修正模式主开关与该第一轴的磁通修正模式次开关为开路状态，该第一轴的正常模式开关为导通状态，该第一轴的主磁通估测器依据在二相同步参考框坐标系统中的该负载电压的第一轴数值产生一主估测磁通量的第一轴数值，该第一轴的第一运算模块计算该磁通量指令的第一轴数值与该主估测磁通量的第一轴数值间的一主磁通量差值的第一轴数值，该第一轴的比例积分-前馈控制模块使用该主磁通量差值的第一轴数值产生该主补偿电压指令的第一轴数值，该主补偿电压指令的第一轴数值经由该第一轴的正常模式开关传送到该第一轴的电压-电流控制模块。
14.如权利要求13所述的不断电电源供应器，其特征在于，在磁通修正模式时，该第一轴的磁通修正模式主开关与该第一轴的磁通修正模式次开关为导通状态，该第一轴的正常模式开关为开路状态，该第一轴的主磁通估测器依据在二相同步参考框坐标系统中的该负载电压的第一轴数值产生该主估测磁通量的第一轴数值，在二相同步参考框坐标系统中的该负载电压的第一轴数值经由该第一轴的磁通修正模式主开关传送至该第一轴的次磁通估测器，再由该第一轴的次磁通估测器依据在二相同步参考框坐标系统中的该负载电压的第一轴数值产生一次估测磁通量的第一轴数值，该第一轴的第一运算模块计算该磁通量指令的第一轴数值与该主估测磁通量的第一轴数值间的该主磁通量差值的第一轴数值，该第一轴的第二运算模块计算该磁通量指令的第一轴数值与该次估测磁通量的第一轴数值间的一次磁通量差值的第一轴数值，该第一轴的启动权重补偿模块与该第一轴的启动比例补偿模块使用一第一权重系数与一第二权重系数估算该第二电感性负载的一磁通偏移量的平均量，再利用一启动比例值将估算的该磁通偏移量的平均量转为该次补偿电压指令的第一轴数值并传送至该第一轴的电压-电流控制模块。
15.如权利要求14所述的不断电电源供应器，其特征在于，该第一权重系数与该第二权重系数之合实质上等于2。
16.如权利要求15所述的不断电电源供应器，其特征在于，该第一轴的电压-电流控制模块包含一第一轴的第一比例控制模块、一第一轴的第二比例控制模块、一第一轴的第三比例控制模块、一第一轴的第三运算模块、一第一轴的第四运算模块、一第一轴的第五运算模块以及一第一轴的第六运算模块，其中，该第一轴的第一比例控制模块、该第一轴的第二比例控制模块以及该第一轴的第三比例控制模块的增益值分别为一第一比例值、一第二比例值以及一第三比例值；于运作时，该第一轴的第三运算模块计算该电压指令的第一轴数值加上该主补偿电压指令的第一轴数值加上该次补偿电压指令的第一轴数值减去在二相同步参考框坐标系统中的该负载电压的第一轴数值并产生一第一轴的第一控制差值；该第一轴的第一比例控制模块将该第一轴的第一控制差值乘以该第一比例值后的一第一轴的第一调整控制差值传送至该第一轴的第四运算模块，该第一轴的第四运算模块计算一第一轴的第一调整控制差值与一第一轴的第一解耦合数值的差，并产生一第一轴的第二控制差值；该第一轴的第二比例控制模块将该第一轴的第二控制差值乘以该第二比例值获得一第一轴的第二调整控制差值并传送至该第一轴的第六运算模块；该第一轴的第五运算模块计算一电感电流指令的第一轴数值加上在二相同步参考框坐标系统中的该负载电流的第一轴数值减去在二相同步参考框坐标系统中的该电感电流的第一轴数值而产生一第一轴的第三控制差值；该第一轴的第三比例控制模块将该第一轴的第三控制差值乘以该第三比例值获得一第一轴的第三调整控制差值，并传送至该第一轴的第六运算模块；该第一轴的第六运算模块计算该第一轴的第二调整控制差值、该第一轴的第三调整控制差值、一第一轴的第二解耦合数值以及该电压指令的第一轴数值的差，并产生该参考电压指令的第一轴数值。
17.如权利要求I所述的不断电电源供应器，其特征在于，该控制电路为一数字信号处理器。
18.如权利要求I所述的不断电电源供应器，其特征在于，该不断电电源供应器为脱机型、在线互动型或在线型。
19.如权利要求I所述的不断电电源供应器，其特征在于，该逆变电路包含一第一开关对、一第二开关对以及一第三开关对，且彼此并联连接于该储能单元，在该逆变电路运作时，该第一开关对、该第二开关对以及该第三开关对根据该控制电路所产生的该开关控制信号的状态对应导通或截止，使该直流电压的电能选择性地经由该第一开关对、该第二开关对或/及该第三开关对传递至该滤波电路。
20.如权利要求I所述的不断电电源供应器，其特征在于，该旁路开关电路包含一第一开关电路与一第二开关电路，该第一开关电路连接于该旁路开关电路的第一输入侧与输出侧之间，而该第二开关电路连接于该旁路开关电路的第二输入侧与输出侧之间。
全文摘要
本发明公开了一种不断电电源供应器，包含整流电路，产生直流电压；储能单元；逆变电路，将直流电压转换为三相调制电压；滤波电路；旁路开关电路，使三相负载电压选择性地为三相市电或三相逆变电压；以及控制电路，控制不断电电源供应器运作。当三相市电中断或异常时，旁路开关电路与逆变电路运作；其中，在第二电感性负载启动运作的瞬时与之后的稳态，控制电路可分别采用不同运作模式的磁通补偿策略调整三相负载电压的电压值，进而进行第二电感性负载的磁通量补偿或修正，使第二电感性负载的磁通分布不会引起磁饱和的状况。
文档编号H02J7/00GK102882238SQ20111020478
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者蔡文荫, 廖仁诠, 郑博泰, 陈淯星 申请人:台达电子工业股份有限公司, 郑博泰