一種ups電源的控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及不間斷供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種UPS電源的控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏和風(fēng)能發(fā)電作為新興的清潔能源，隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)發(fā)展迅速。風(fēng)電、光伏電站的升壓箱變的供電要求比較高，需要使用UPS系統(tǒng)進(jìn)行不間斷供電。中國發(fā)明專利CN102082462B公開了一種光伏UPS系統(tǒng)及控制方法，這種系統(tǒng)雖然可以實現(xiàn)不間斷供電，但是其對于整個整流逆變過程的穩(wěn)定性控制不佳，可能會出現(xiàn)功率因數(shù)和充放電過程的波動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種UPS電源的控制系統(tǒng)及其控制方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了對于UPS電源的控制準(zhǔn)確度。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0005]一種UPS電源的控制系統(tǒng)，包括蓄電池組和控制器，蓄電池組的充電端和放電端分別連接有充電模塊和放電模塊，充電模塊中的充電線路和監(jiān)測線路上分別設(shè)置有第一抽頭和第二抽頭，放電模塊的濾波前段電路和濾波后段電路上分別設(shè)置有第三抽頭和第四抽頭，控制器的輸入端連接至第二抽頭和第三抽頭，控制器的輸出端連接至第一抽頭和第四抽頭。
[0006]作為優(yōu)選，所述充電模塊的充電輸入端通過串聯(lián)的第一電感、第二電感和第一電阻連接至充電輸出端，第一電感和第二電感的連接點通過第二電阻連接至第一運放的反向輸入端，第一運放的正向輸入端通過第三電阻連接至充電輸入端，第一運放的反向輸入端通過第四電阻連接至第一運放的輸出端，第一運放的正向輸入端通過第五電阻接地，第一運放的輸出端通過第六電阻和第一電容連接至第二運放的反向輸入端，第二運放的正向輸入端通過第二電容接地，第二運放的反向輸入端通過并聯(lián)的第三電容和第七電阻連接至第二運放的輸出端，第二運放的輸出端通過第八電阻連接至第一三極管的基極，第一三極管的集電極通過第四電容連接至充電輸出端，第一三極管的發(fā)射極通過第九電阻接地，第一三極管的集電極通過第三電感接地，充電輸出端通過第一穩(wěn)壓管接地；第一抽頭設(shè)置在第二電感和第一電阻之間，第二抽頭設(shè)置在第二運放的輸出端。
[0007]作為優(yōu)選，所述放電模塊的放電輸入端通過串聯(lián)的第四電感和第十電阻連接至放電輸出端，放電輸入端通過串聯(lián)的第五電容和第六電容接地，第五電容和第六電容的連接點通過第十一電阻連接至第二三極管的基極，第二三極管的集電極通過第十二電阻連接至第四電感和第十電阻之間，第二三極管的發(fā)射極通過第十三電阻連接至第三運放的反向輸入端，第三運放的正向輸入端通過第十四電阻連接至第四電感和第十電阻之間，第三運放的正向輸入端通過第十五電阻接地，第三運放的反向輸入端通過第十六電阻連接至第三運放的輸出端，第三運放的輸出端通過第十七電阻連接至第三三極管的基極，第三三極管的集電極通過第十八電阻連接至放電輸出端，第三三極管的集電極和發(fā)射極之間連接有第七電容，放電輸出端通過串聯(lián)的可調(diào)電容和第八電容接地，第八電容的兩端并聯(lián)有第五電感，放電輸出端通過串聯(lián)的第二穩(wěn)壓二極管和可調(diào)電阻接地，第三抽頭設(shè)置在第四電感和第十電阻之間，第四抽頭通過第十九電阻連接在第三三極管的發(fā)射極。
[0008]一種用于上述UPS電源的控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0009]A、控制器通過第二抽頭采集充電模塊的充電電壓波動趨勢，通過第三抽頭采集放電模塊的放電電壓和放電電流，通過第一抽頭向充電模塊輸入調(diào)整電壓和調(diào)整電流，通過第四抽頭向放電模塊輸入調(diào)整電壓；當(dāng)供電線路停止供電時，蓄電池組通過放電模塊向用電設(shè)備供電，當(dāng)供電線路恢復(fù)供電時，供電線路通過充電模塊向蓄電池組充電，與此同時蓄電池組通過放電模塊向用電設(shè)備繼續(xù)供電；
[0010]B、控制器針對充電電壓的波動趨勢，向第一抽頭輸入不同的電壓值的調(diào)整電壓，控制器針對放電電流的變化，向第一抽頭輸入不同電流值的調(diào)整電流；
[0011]C、經(jīng)過步驟B的調(diào)整后，控制器針對放電電壓的變化，向第四抽頭輸入不同電壓值的調(diào)整電壓值，并根據(jù)放電電壓的變化對向第一抽頭輸入的調(diào)整電壓進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)；
[0012]D、在UPS電源使用過程中重復(fù)步驟B和步驟C的調(diào)整步驟，進(jìn)行循環(huán)調(diào)整。
[0013]采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于:本發(fā)明可以對UPS電源的充電和放電過程進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)過程中綜合了硬件和軟件的雙重調(diào)節(jié)方式，可以實現(xiàn)高速、高精確度的實時調(diào)整。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明一個【具體實施方式】的原理圖。
[0015]圖2是本發(fā)明一個【具體實施方式】中充電模塊的電路圖。
[0016]圖3是本發(fā)明一個【具體實施方式】中放電模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0017]參照圖1?3，一種UPS電源的控制系統(tǒng)，包括蓄電池組I和控制器4，蓄電池組I的充電端和放電端分別連接有充電模塊2和放電模塊3，充電模塊2中的充電線路和監(jiān)測線路上分別設(shè)置有第一抽頭Pl和第二抽頭P2，放電模塊3的濾波前段電路和濾波后段電路上分別設(shè)置有第三抽頭P3和第四抽頭P4，控制器4的輸入端連接至第二抽頭P2和第三抽頭P3，控制器4的輸出端連接至第一抽頭Pl和第四抽頭P4。所述充電模塊2的充電輸入端INC通過串聯(lián)的第一電感L1、第二電感L2和第一電阻Rl連接至充電輸出端OUTC，第一電感LI和第二電感L2的連接點通過第二電阻R2連接至第一運放Al的反向輸入端，第一運放Al的正向輸入端通過第三電阻R3連接至充電輸入端INC，第一運放Al的反向輸入端通過第四電阻R4連接至第一運放Al的輸出端，第一運放Al的正向輸入端通過第五電阻R5接地，第一運放Al的輸出端通過第六電阻R6和第一電容Cl連接至第二運放A2的反向輸入端，第二運放A2的正向輸入端通過第二電容C2接地，第二運放A2的反向輸入端通過并聯(lián)的第三電容C3和第七電阻R7連接至第二運放A2的輸出端，第二運放A2的輸出端通過第八電阻R8連接至第一三極管Ql的基極，第一三極管Ql的集電極通過第四電容C4連接至充電輸出端OUTC，第一三極管Ql的發(fā)射極通過第九電阻R9接地，第一三極管Ql的集電極通過第三電感L3接地，充電輸出端OUTC通過第一穩(wěn)壓管ZDl接地；第一抽頭Pl設(shè)置在第二電感L2和第一電阻Rl之間，第二抽頭P2設(shè)置在第二運放A2的輸出端。放電模塊3的放電輸入端IND通過串聯(lián)的第四電感L4和第十電阻RlO連接至放電輸出端OUTD，放電輸入端IND通過串聯(lián)的第五電容C5和第六電容C6接地，第五電容C5和第六電容C6的連接點通過第i^一電阻Rll連接至第二三極管Q2的基極，第二三極管Q2的集電極通過第十二電阻R12連接至第四電感L4和第十電阻RlO之間，第二三極管Q2的發(fā)射極通過第十三電阻R13連接至第三運放A3的反向輸入端，第三運放A3的正向輸入端通過第十四電阻R14連接至第四電感L4和第十電阻RlO之間，第三運放A3的正向輸入端通過第十五電阻R15接地，第三運放A3的反向輸入端通過第十六電阻R16連接至第三運放A3的輸出端，第三運放A3的輸出端通過第十七電阻Rl7連接至第三三極管Q3的基極，第三三極管Q3的集電極通過第十八電阻R18連接至放電輸出端0UTD，第三三極管Q3的集電極和發(fā)射極之間連接有第七電容C7，放電輸出端OUTD通過串聯(lián)的可調(diào)電容AC和第八電容C8接地，第八電容C8的兩端并聯(lián)有第五電感L5，放電輸出端OUTD通過串聯(lián)的第二穩(wěn)壓二極管ZD2和可調(diào)電阻AR接地，第三抽頭P3設(shè)置在第四電感L4和第十電阻RlO之間，第四抽頭P4通過第十九電阻R19連接在第三三極管Q3的發(fā)射極?？刂破?的輸出端還分別連接至可調(diào)電容AC和可調(diào)電阻AR上，對可調(diào)電容AC和可調(diào)電阻AR的數(shù)字化進(jìn)行調(diào)整。
[0018]其中，第一電阻Rl為350k Ω，第二電阻R2和第三電阻R3為lOOkQ，第四電阻R4為50k Ω，第五電阻R5為120k Ω，第六電阻R6為155k Ω，第七電阻R7為200k Ω，第八電阻R8為90k Ω，第九電阻R9為30k Ω，第十電阻RlO為240k Ω，第^^一電阻Rll為35k Ω，第十二電阻R12為45k Ω，第十三電阻R13為60k Ω，第十四電阻R14為IlOkQ，第十五電阻R15為80k Ω，第十六電阻R16為90k Ω，第十七電阻R17為IlOk Ω，第十八電阻R18為150k Ω，第十九電阻R19為120k Ω，可調(diào)電阻AR的阻值范圍是20k Ω?300k Ω。第一電容Cl為150 μ F，第二電容C2為330 μ F，第三電容C3為170 μ F，第四電容C4為500 μ F，第五電容C5和第六電容為400 μ F，第七電容C7為220 μ F，第八電容C8為150 μ F，可調(diào)電容AC的電容值范圍是50 yF?400 yF，第一電感LI為1.2mH，第二電感L2為1