專利名稱：大型充放電組合斬波恒壓不間斷直流電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是采用斬波器的大型直流不間斷電源裝置，還涉及大型UPS中間直流環(huán)節(jié)的穩(wěn)壓電源裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)電廠、變電所內(nèi)必須設(shè)置直流不間斷電源裝置，又稱直流屏，還包括大型UPS的中間直流環(huán)節(jié)的穩(wěn)壓電源裝置，在外部供電中斷時，依靠蓄電池組放電來維持為直流母線供電。蓄電池充放電部分是直流不間斷電源裝置中為蓄電池組充放電、為直流母線提供穩(wěn)定直流供電的核心部分。充放電部分可由多種技術(shù)手段實現(xiàn)，采用斬波技術(shù)是其中的一種。 當(dāng)遇外部供電系統(tǒng)供電中斷時，蓄電池組電壓若高于所要求的輸出電壓值時，可由降壓斬波器或降壓二極管堆降壓，將輸出電壓值穩(wěn)定在直流母線所要求的電壓值范圍，但若蓄電池組電壓低于所要求的直流母線電壓值時，或隨著蓄電池組放電供電時間的延長，蓄電池組為直流母線供電不足的狀況加劇時，供電指標(biāo)越來越差，影響供電的穩(wěn)定性和工作的可靠性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種需由備用蓄電池輸出供電時能夠提供一恒定供電電壓值的大型充放電組合斬波恒壓不間斷直流電源裝置。本實用新型提供的大型充放電組合斬波恒壓不間斷直流電源裝置技術(shù)方案，其主要技術(shù)內(nèi)容是一種大型充放電組合斬波恒壓不間斷直流電源裝置，連接供電線路的輸入端與直流母線供電連接端之間連接有 BUCK降壓斬波電路，供電線路的輸入端并聯(lián)有蓄電池充放電調(diào)壓電路，所述的蓄電池充放電調(diào)壓電路為BUCK型/BOOST型降壓/升壓斬波電路，BUCK型/BOOST型降壓/升壓斬波電路的另一端口連接有蓄電池組。本實用新型提供的大型充放電組合斬波恒壓不間斷直流電源裝置，在供電線路供是中斷時，蓄電池組的輸出電壓無論是高于或者是低于直流母線所需電壓值，都能為直流母線提供一恒定工作供電電壓，保證了供電的穩(wěn)定性和可靠性，提高了供電質(zhì)量。

圖1和圖2分別為本大型充放電組合斬波恒壓不間斷直流電源裝置的電路原理總圖和電路原理框圖。
具體實施方式
本大型充放電組合斬波恒壓不間斷直流電源裝置，其連接供電線路的輸入端+U 與直流母線供電連接端+Vl之間連接有BUCK降壓斬波電路DCl，該BUCK降壓斬波電路是由斬波管VT1、快恢復(fù)續(xù)流二極管D1、儲能電感Ll和濾波電容Cl連接構(gòu)成的典型降壓斬波電路，連接供電線路的輸入端+U并聯(lián)有蓄電池充放電調(diào)壓電路，所述的蓄電池充放電調(diào)壓電路為BUCK/BOOST降壓/升壓斬波電路DC2，該BUCK/BOOST降壓/升壓斬波電路DC2的另一端口 +V2連接蓄電池組BAT，與供電線路連接的一端既是供電線路電路正向流向蓄電池組的降壓斬波電路的輸入端，也是供電線路中斷后，蓄電池組電流逆向流向直線母線方向的升壓斬波電路的輸出端。BUCK/BOOST降壓/升壓斬波電路可以采用如附圖結(jié)構(gòu)的電流可逆斬波電路，它由兩斬波管VT2、VT3、分別并聯(lián)于兩斬波管的快恢復(fù)續(xù)流二極管D2、D3以及儲能電感L2和濾波電容C2連接構(gòu)成，其中的斬波管VT2、快恢復(fù)續(xù)流二極管D3、儲能電感L2 和濾波電路C2構(gòu)成BUCK型降壓斬波電路，斬波管VT3、快恢復(fù)續(xù)流二極管D2、儲能電感L2 和濾波電路C2構(gòu)成了 BOOST升壓斬波電路。所述的斬波管或工作于較為典型的PWM狀態(tài)， 或工作于調(diào)頻調(diào)壓工作狀態(tài)。BUCK型降壓斬波電路DCl和BUCK/BOOST降壓/升壓斬波電路DC2本身均為經(jīng)典的開關(guān)電源電路，其元器件的選擇、計算均可按照傳統(tǒng)方法進行。本實用新型的工作實現(xiàn)過程是外部供電線路正常供電時，供電線路輸入電壓+U高于直流母線所需電壓值，BUCK 降壓斬波電路DCl的斬波器VTl的斬波控制端的控制電路產(chǎn)生所需的脈寬調(diào)制信號，將供電電壓降低穩(wěn)定在直流母線所需電壓值，穩(wěn)定供電工作；若控制電路檢測到供電電壓+U高于蓄電池組BAT電壓時，BUCK/BOOST降壓/升壓斬波電路DC2則工作于降壓模式，斬波管 VT2的斬波控制端的控制電路產(chǎn)生所需的肪寬調(diào)制信號，同時在斬波管VT3的控制端產(chǎn)生使斬波管VT3截止的關(guān)斷信號，蓄電池充放電調(diào)壓電路工作于BUCK降壓模式，將供電電壓 +U降低蓄充蓄電池組。當(dāng)外部供電中斷后，需由蓄電池組BAT作備用電源，為直流母線提供工作電源時，當(dāng)蓄電池組電壓高于或等于直流母線所需電壓值與L2、D2、Li、VTl的導(dǎo)通壓降和時，斬波管VT2、VT3均被截止，BUCK/BOOST降壓/升壓斬波電路DC2不工作，蓄電池組電壓經(jīng)儲能電感L2、二極管D2，為降壓斬波電路DCl提供輸入電壓，斬波器VT1的斬波控制端的控制電路產(chǎn)生所需的脈寬調(diào)制信號，將供電電壓降低穩(wěn)定在直流母線所需電壓值，穩(wěn)定不間斷供電工作；當(dāng)蓄電池組電壓低于直流母線所需電壓值與儲能電感L2、二極管D2、 儲能電感Li、斬波管VTl的導(dǎo)通壓降和時，斬波器VTl的斬波控制端接收控制電路的恒導(dǎo)通信號，BUCK降壓斬波電路DCl工作于恒導(dǎo)通狀態(tài)，此時輸出電壓+Vl與輸入端電壓+U僅相差VTl飽和導(dǎo)通壓降、儲能電感Ll導(dǎo)通壓降，一般僅2 3V，斬波管VT3的控制端的控制電路產(chǎn)生所需的脈寬調(diào)制信號，同時在斬波管VT2的控制端產(chǎn)生關(guān)斷信號禁止斬波管VT2工作，BUCK/BOOST降壓/升壓斬波電路DC2工作于反向BOOST升壓模式，將蓄電池組電壓升高，穩(wěn)壓于直流母線所需電壓值為直流母線供電?？刂齐娐稢TRL作為斬波電路的一部分， 不斷檢測輸入端電壓+U、直流母線電壓+Vl和蓄電池組電路+V2，根據(jù)各電壓值的各種情況按上述工作過程產(chǎn)生符合上述要求的各斬波管所需的脈寬調(diào)制信號、關(guān)斷信號、恒導(dǎo)通信號及各半導(dǎo)體開關(guān)元件動作順序和動作組合的控制邏輯，它由現(xiàn)有電路或CPU芯片等就可以直接組構(gòu)，所以在此對斬波器控制部分不再贅述。
權(quán)利要求1. 一種大型充放電組合斬波恒壓不間斷直流電源裝置，其特征在于連接供電線路的輸入端與直流母線供電連接端之間連接有BUCK降壓斬波電路(DCl)，供電線路的輸入端并聯(lián)有蓄電池充放電調(diào)壓電路，所述的蓄電池充放電調(diào)壓電路為BUCK型/BOOST型降壓/升壓斬波電路(DC2)，BUCK型/BOOST型降壓/升壓斬波電路的另一端口連接有蓄電池組(BAT)。
專利摘要本實用新型提供的大型充放電組合斬波恒壓不間斷直流電源裝置，本裝置中連接供電線路的輸入端與直流母線供電連接端之間連接有BUCK降壓斬波電路，連接供電線路的輸入端并聯(lián)有蓄電池充放電調(diào)壓電路，所述的蓄電池充放電調(diào)壓電路為BUCK型/BOOST型降壓/升壓斬波電路，BUCK型/BOOST型降壓/升壓斬波電路的另一端口連接有蓄電池組。在供電線路供電中斷時，蓄電池組的輸出電壓無論是高于或者是低于直流母線所需電壓值，都能為直流母線提供一恒定工作供電電壓，保證了供電質(zhì)量和可靠性。
文檔編號H02M3/155GK202276184SQ20112036110
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者徐楓誼, 沈建華, 謝玲 申請人:沈陽設(shè)維士重型機械有限公司