一种ups输出模式切换的控制方法

文档序号:9600145阅读:655来源:国知局
一种ups输出模式切换的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及UPS输出控制技术领域,特别是一种UPS输出模式切换的控制方法。
【背景技术】
[0002]不控整流技术简单、可靠,不需要控制,在电源设备上使用非常普遍,目前中小功率UPS采用不控整流技术,通过二极管整流桥整流后,电解平滑滤波,后接逆变桥逆变输出;市电输入通过BUCK降压电路给电池充电,而电池电压业内通常的是额定电压192V的电池组,浮充电压通常设置在218V左右,电池组通过隔离二极管连接至母线,如说明书附图1所示UPS拓扑结构;此种UPS拓扑简单,可靠性高;但是因为使用不控直流,母线电压随着输入电压的变化而变化,即母线电压不可控,通常市电输入高端允许到300V,此时母线电压接近424V,电解电容使用450V完全可以满足要求。
[0003]UPS通常都有逆变过温保护功能,防止在使用环境较差、负载较大的情况下,逆变器的IGBT高温损坏,保护UPS自身不受损坏,逆变过温保护切到旁路供电,过温以后告警通知用户逆变器过温,但是很多负载使用是不允许高压输入的,如果持续的高压很容因将负载设备损坏,因此在旁路高压时是不允许切换到旁路供电的。
[0004]上述的两种情况存在矛盾的地方,在很多电网环境较差条件下,很容易出现市电高压,而UPS因为使用时间及维护不到位原因,很容易出现风道被灰尘、杂物堵塞、风机转速降低等,逆变器温升压力增加,如果一方面逆变器过温保护,而另一方面旁路输入又是高压不允许给负载供电,既要保护UPS自身不受损坏,又要保护负载设备不受损坏,那么只能给负载设备断电,断电不会引起负载设备损坏,但是会导致负载设备不工作,对客户来说这是最不愿见到的事情。因此需一种新的UPS控制方法以解决现有技术中存在的上述问题。

【发明内容】

[0005]有鉴于此,本发明的目的是提出一种UPS输出模式切换的控制方法,能缓解逆变器温度升高的压力,延长UPS逆变带载时间,使得在逆变器过温和旁路过压的同时出现的情况下,UPS输出不会立刻关闭。
[0006]本发明采用以下方案实现:一种UPS输出模式切换的控制方法,具体包括以下步骤:
步骤S1:采样UPS逆变器的温度T、市电输入电压有效值U、电池电压Udc ;
步骤S2:判断市电输入电压有效值U是否小于预设的市电高压阈值Umax ;若是,则进入步骤S3 ;否则进入步骤S4 ;
步骤S3:判断UPS逆变器的温度T是否大于等于预设的逆变器过温保护阈值T2,若是,控制UPS的输出模式为旁路输出模式并发出警告信号;否则返回步骤SI ;
步骤S4:判断UPS逆变器温度T是否满足T2>T多Tl,其中Tl为预设的UPS逆变器的高温阈值;若是,则进入S5,否则进入S6 ;
步骤S5:判断电池电压Udc是否大于等于预设的第一电池低压阈值Udcl ;若是,则控制UPS的输出模式为电池逆变输出模式并发出警告信号,否则控制UPS的输出模式为市电逆变输出模式;
步骤S6:判断UPS逆变器温度T是否大于等于预设的逆变器过温保护阈值T2 ;若是,则进行逆变器过温保护,控制UPS的输出关闭;否则控制UPS输出模式为市电逆变输出模式。
[0007]进一步的,所述预设的市电高压阈值Umax满足Kl*U<Umax<K2*U,其中Kl=L 2,K2=l.35。
[0008]进一步的,其中步骤S5中所述控制UPS的输出模式为电池逆变输出模式之后,还包括以下步骤:
步骤S21:重新采样UPS逆变器的温度Τ、电池电压Udc ;
步骤S22:判断UPS逆变器的温度T是否小于等于电池逆变状态下预设的UPS逆变器温度阈值TO且持续tl时间,若是,则进入S23,否则进入S24 ;
步骤S23:控制UPS的输出模式以市电逆变输出模式工作;
步骤S24:判断UPS逆变器的温度T是否大于等于预设的逆变器过温保护阈值T2,若是,则进入S26,否则进入S25 ;
步骤S25:判断电池电压Udc是否小于等于预设的第二电池低压临界阈值Udc2,且持续t2时间,若是,则返回S23,否则继续判断电池电压Udc,并返回步骤S21 ;
步骤S26:进行逆变器过温保护,关闭UPS输出。
[0009]进一步的,所述预设的UPS逆变器温度阈值T0、预设的UPS逆变器的高温阈值Tl以及预设的逆变器过温保护阈值T2满足:70°C< TO < Tl < T2 < 95°C。
[0010]与现有技术相比,本发明有以下有益效果。
[0011]1、当市电输入高压时,UPS母线电压较高,逆变器温度随之升高,当检测到逆变器温度达到高温阈值Tl (TK过温点T2)时,UPS输出由市电逆变工作模式转换为电池逆变工作模式,UPS母线电压降低,降低逆变器IGBT的电压应力,从而缓解逆变器IGBT温升过高的问题。
[0012]2、采用本发明的控制方法,在市电高压或/且逆变器IGBT温度过高情况下,控制UPS以不同的模式进行工作并发出告警信号,从而降低逆变器IGBT温度,使得UPS不会立即关闭输出,延长了 UPS供电时间,也延长了用户处理故障的时间。
【附图说明】
[0013]图1为现有技术UPS拓扑结构;
图2本发明的UPS输出模式切换的控制方法的工作流程示意图;
图3本发明的UPS输出模式以电池逆变输出模式工作的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0015]如图2所示,本实施例提供了一种UPS输出模式切换的控制方法,具体包括以下步骤:
步骤S1:采样UPS逆变器的温度T、市电输入电压有效值U、电池电压Udc ;
步骤S2:判断市电输入电压有效值U是否小于预设的市电高压阈值Umax ;若是,则进入步骤S3 ;否则进入步骤S4 ;
步骤S3:判断UPS逆变器的温度T是否大于等于预设的逆变器过温保护阈值T2,若是,控制UPS的输出模式为旁路输出模式并发出警告信号;否则返回步骤SI ;
步骤S4:判断UPS逆变器温度T是否满足T2>T多Tl,其中Tl为预设的UPS逆变器的高温阈值;若是,则进入S5,否则进入S6 ;
步骤S5:判断电池电压Udc是否大于等于预设的第一电池低压阈值Udcl ;若是,则控制UPS的输出模式为电池逆变输出模式并发出警告信号,否则控制UPS的输出模式为市电逆变输出模式;
步骤S6:判断UPS逆变器温度T是否大于等于预设的逆变器过温保护阈值T2 ;若是,则进行逆变器过温保护,控制UPS的输出关闭;否则控制UPS输出模式为市电逆变输出模式。
[0016]在本实施例中,所述预设的市电高压阈值Umax满足K1*U < Umax < K1*U,其中Kl=L 2,K2=l.35。
[0017]在本实施例中,如图3所示,其中步骤S5中所述控制UPS的输出模式为电池逆变输出模式之后,还包括以下步骤:
步骤S21:重新采样UPS逆变器的温度Τ、电池电压Udc ;
步骤S22:判断UPS逆变器的温度T是否小于等于电池逆变状态下预设的UPS逆变器温度阈值TO且持续tl时间,若是,则进入S23,否则进入S24 ;
步骤S23:控制UPS的输出模式以市电逆变输出模式工作;
步骤S24:判断UPS逆变器的温度T是否大于等于预设的逆变器过温保护阈值T2,若是,则进入S26,否则进入S25 ;
步骤S25:判断电池电压Udc是否小于等于预设的第二电池低压临界阈值Udc2,且持续t2时间,若是,则返回S23,否则继续判断电池电压Udc,并返回步骤S21 ;
步骤S26:进行逆变器过温保护,关闭UPS输出。
[0018]在本实施例中,所述预设的UPS逆变器温度阈值T0、预设的UPS逆变器的高温阈值Tl以及预设的逆变器过温保护阈值T2满足:70°C< TO < Tl < T2 < 95°C。
[0019]以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种UPS输出模式切换的控制方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤S1:采样UPS逆变器的温度T、市电输入电压有效值U、电池电压Udc ; 步骤S2:判断市电输入电压有效值U是否小于预设的市电高压阈值Umax ;若是,则进入步骤S3 ;否则进入步骤S4 ; 步骤S3:判断UPS逆变器的温度T是否大于等于预设的逆变器过温保护阈值T2,若是,控制UPS的输出模式为旁路输出模式并发出警告信号;否则返回步骤S1 ; 步骤S4:判断UPS逆变器温度T是否满足T2>T多T1,其中T1为预设的UPS逆变器的高温阈值;若是,则进入S5,否则进入S6 ; 步骤S5:判断电池电压Udc是否大于等于预设的第一电池低压阈值Udcl ;若是,则控制UPS的输出模式为电池逆变输出模式并发出警告信号,否则控制UPS的输出模式为市电逆变输出模式; 步骤S6:判断UPS逆变器温度T是否大于等于预设的逆变器过温保护阈值T2 ;若是,则进行逆变器过温保护,控制UPS的输出关闭;否则控制UPS输出模式为市电逆变输出模式。2.根据权利要求1所述的一种UPS输出模式切换的控制方法,其特征在于:所述预设的市电高压阈值 Umax 满足 K1*U < Umax < K2*U,其中 Kl=l.2,K2=l.35。3.根据权利要求1所述的一种UPS输出模式切换的控制方法,其特征在于:其中步骤S5中所述控制UPS的输出模式为电池逆变输出模式之后,还包括以下步骤: 步骤S21:重新采样UPS逆变器的温度T、电池电压Udc ; 步骤S22:判断UPS逆变器的温度T是否小于等于电池逆变状态下预设的UPS逆变器温度阈值TO且持续tl时间,若是,则进入S23,否则进入S24 ; 步骤S23:控制UPS的输出模式以市电逆变输出模式工作; 步骤S24:判断UPS逆变器的温度T是否大于等于预设的逆变器过温保护阈值T2,若是,则进入S26,否则进入S25 ; 步骤S25:判断电池电压Udc是否小于等于预设的第二电池低压临界阈值Udc2,且持续t2时间,若是,则返回S23,否则继续判断电池电压Udc,并返回步骤S21 ; 步骤S26:进行逆变器过温保护,关闭UPS输出。4.根据权利要求1、2或3所述的一种UPS输出模式切换的控制方法,其特征在于:所述预设的UPS逆变器温度阈值T0、预设的UPS逆变器的高温阈值T1以及预设的逆变器过温保护阈值 T2 满足:70°C < TO < Tl < T2 < 95°C。
【专利摘要】本发明涉及一种UPS输出模式切换的控制方法,采样UPS逆变器温度T、市电输入电压有效值U、电池电压Udc,将市电输入电压有效值U与市电高压阈值Umax进行比较,再将UPS逆变器温度与逆变器过温保护阈值T2进行比较,控制UPS输出模式在市电逆变输出模式、电池逆变输出模式和旁路输出模式之间进行切换。本发明能够缓解逆变器温度升高的压力,延长UPS逆变带载时间,使得在逆变器过温和旁路过压的同时出现的情况下,UPS输出不会立刻关闭。
【IPC分类】H02J9/06
【公开号】CN105356588
【申请号】CN201510739060
【发明人】崔福军, 曾奕彰, 黄杰伟, 陈坤裕
【申请人】漳州科华技术有限责任公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月4日
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