一種不間斷電源的蓄電池組掛接電路以及不間斷電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用單相H橋臂電壓變換器的不間 斷電源的蓄電池組掛接電路W及不間斷電源。
【背景技術(shù)】
[0002] 不間斷電源（Uninterruptible Power Supply, UPS)廣泛應(yīng)用于各種對供電可靠 性要求較高的場合，在市電發(fā)生異常時，不間斷電源的蓄電池組的電壓經(jīng)過升壓電路后提 供給直流母線，W保證正常的直流母線電壓，進而實現(xiàn)繼續(xù)為負載供電。
[0003] 然而，不間斷電源的蓄電池組由多個蓄電池串聯(lián)構(gòu)成，當(dāng)其中的一個蓄電池故障 時，由于新舊蓄電池混用會加速蓄電池損壞，所W通常情況下，不會進行故障蓄電池的更 換，僅是將故障蓄電池去除，由其它未故障的蓄電池繼續(xù)串聯(lián)使用，此時，蓄電池組的電壓 將會變低?？梢姡粜铍姵亟M的升壓電路的升壓增益越高，則允許的蓄電池組的電壓可W越 低，蓄電池組中蓄電池數(shù)量的柔性配置能力越強。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，采用單相H橋臂電壓變換器的不間斷電源的蓄電池組的掛接方式如 圖1所示，蓄電池組BAT的正極通過一個開關(guān)S1連接至不間斷電源中的市電輸入開關(guān)S和 功率因數(shù)校正電感Lpfc的連接點，蓄電池組BAT的負極連接至不間斷電源中的直流母線的 負極；六個開關(guān)管單元Q11~Q16構(gòu)成了單相H橋臂電壓變換器，每個開關(guān)管單元具體可W 為具有內(nèi)置二極管的開關(guān)管，例如具有寄生二極管的M0S管、集成了二極管的IGBT等，也可 W為反并聯(lián)了二極管的開關(guān)管，例如反并聯(lián)了二極管的IGBT等；單相H橋臂電壓變換器的 第一橋臂包含第一開關(guān)管單元Q11和第二開關(guān)管單元Q12,兩個開關(guān)管單元Q11和Q12的連 接點作為單相H橋臂電壓變換器的電壓輸入端；第二橋臂包含第H開關(guān)管單元Q13和第四 開關(guān)管單元Q14,兩個開關(guān)管單元Q13和Q14的連接點作為零線接線端；第H橋臂包含第五 開關(guān)管單元Q15和第六開關(guān)管單元Q16,兩個開關(guān)管單元Q15和Q16的連接點作為單相H橋 臂電壓變換器的電壓輸出端；H個橋臂中每個橋臂的兩端分別對應(yīng)不間斷電源中直流母線 的正負極。
[000引在由蓄電池組BAT進行供電時，市電輸入開關(guān)S斷開，支路開關(guān)S1閉合，利用功率 因數(shù)校正電感Lpfc、開關(guān)管單元Q11中的二極管、開關(guān)管單元Q12能夠構(gòu)成基本的升壓電 路。但是，該基本的升壓電路的升壓增益僅為，D為開關(guān)管單元Q12的控制信號即輸入 V-L) 的PWM波電壓的占空比，在蓄電池組BAT的電壓較低時，須增大開關(guān)管單元Q12輸入的PWM 波電壓的占空比W提高電路升壓增益，滿足直流母線的電壓需求，而當(dāng)占空比過大時，該基 本的升壓電路的效率較低，因此，為保證電路效率，通常對蓄電池組BAT的電壓下降幅度有 嚴格的要求，從而限制了蓄電池數(shù)量的柔性配置能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實施例提供一種采用單相H橋臂電壓變換器的不間斷電源的蓄電池組掛 接電路w及不間斷電源，用w解決蓄電池組中蓄電池數(shù)量的柔性配置能力較差的問題。
[0007] 本發(fā)明實施例提供一種不間斷電源的蓄電池組掛接電路，包括電感、第一開關(guān)管 和第一開關(guān)，其中：
[0008] 蓄電池組的第一端、第一開關(guān)管的第一端、第一開關(guān)的一端H端相連；第一開關(guān)的 另一端連接至不間斷電源中的指定節(jié)點，所述指定節(jié)點為不間斷電源中的市電輸入開關(guān)和 功率因數(shù)校正電感的連接點；
[0009] 蓄電池組的第二端和電感的一端相連，相連后的連接端連接至不間斷電源中的單 相H橋臂電壓變換器的第一橋臂的指定端；所述第一橋臂的指定端為所述第一橋臂中和不 間斷電源中的直流母線的第一端對應(yīng)的一端，并且所述第一橋臂的指定端通過一個接線開 關(guān)連接至所述直流母線的第一端；
[0010] 電感的另一端和第一開關(guān)管的第二端相連，相連后的連接端連接至所述直流母線 的第一端；
[0011] 第一開關(guān)管承受蓄電池組的電壓時承受正向電壓。
[0012] 本發(fā)明實施例還提供一種不間斷電源，包括上述蓄電池組掛接電路。
[0013] 本發(fā)明的有益效果包括：
[0014] 本發(fā)明實施例提供的方案中，在由蓄電池組進行供電時，由蓄電池組掛接電路中 的電感和第一開關(guān)管、不間斷電源中原有的功率因數(shù)校正電感、單相H橋臂電壓變換器的 第二開關(guān)管單元W及第一開關(guān)管單元中的二極管構(gòu)成了一個升壓電路，并且相比于現(xiàn)有技 術(shù)該升壓電路具有更高的升壓增益，因此蓄電池組的電壓允許更低，即蓄電池組中蓄電池 數(shù)量允許更少，提高了蓄電池數(shù)量的柔性配置能力。
【附圖說明】
[0015] 附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明實施 例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0016] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的不間斷電源的蓄電池組掛接電路示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明實施例1提供的不間斷電源的蓄電池組掛接電路示意圖；
[001引圖3為本發(fā)明實施例2提供的不間斷電源的蓄電池組掛接電路示意圖之一；
[0019] 圖4為本發(fā)明實施例2提供的不間斷電源的蓄電池組掛接電路示意圖之二；
[0020] 圖5為本發(fā)明實施例3提供的不間斷電源的蓄電池組掛接電路示意圖之一；
[0021] 圖6為本發(fā)明實施例3提供的不間斷電源的蓄電池組掛接電路示意圖之二；
[0022] 圖7為本發(fā)明實施例3提供的不間斷電源的蓄電池組掛接電路示意圖之H ;
[0023] 圖8為本發(fā)明實施例4提供的不間斷電源的示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 為了給出提高不間斷電源的蓄電池組中蓄電池數(shù)量的柔性配置能力的實現(xiàn)方案， 本發(fā)明實施例提供了一種采用單相H橋臂電壓變換器的不間斷電源的蓄電池組掛接電路 W及不間斷電源，W下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所 描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。并且在不沖突的情況 下，本申請中的實施例及實施例中的特征可W相互組合。
[0025] 本發(fā)明實施例提供了一種采用單相H橋臂電壓變換器的不間斷電源的蓄電池組 掛接電路，包括電感、第一開關(guān)管和第一開關(guān)，其中：
[0026] 蓄電池組的第一端、第一開關(guān)管的第一端、第一開關(guān)的一端H端相連；第一開關(guān)的 另一端連接至不間斷電源中的指定節(jié)點，該指定節(jié)點為不間斷電源中的市電輸入開關(guān)和功 率因數(shù)校正電感的連接點；
[0027] 蓄電池組的第二端和電感的一端相連，相連后的連接端連接至不間斷電源中的單 相H橋臂電壓變換器的第一橋臂的指定端；該第一橋臂的指定端為該第一橋臂中和不間斷 電源中的直流母線的第一端對應(yīng)的一端，并且該第一橋臂的指定端通過一個接線開關(guān)連接 至該直流母線的第一端；
[0028] 電感的另一端和第一開關(guān)管的第二端相連，相連后的連接端連接至該直流母線的 A-A- 玉山 束一乂而；
[0029] 第一開關(guān)管承受蓄電池組的電壓時承受正向電壓。
[0030] 在本發(fā)明的一實施例中，第一開關(guān)管具體可W為不具有內(nèi)置二極管的開關(guān)管，例 如未集成二極管的IGBT等，此時，較佳的，上述蓄電池組掛接電路還可W包括二極管、第二 開關(guān)管和第二開關(guān)，其中：
[0031] 二極管反并聯(lián)于第一開關(guān)管的兩端；
[0032] 蓄電池組的第一端或第二端通過第二開關(guān)管連接至不間斷電源中的直流母線的 第二端；并且第二開關(guān)管承受直流母線的電