本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種不間斷電源。

背景技術(shù)：

在不間斷電源(UPS，Uninterruptible Power Supply)系統(tǒng)中，為了提高供電的可靠性，通常會(huì)備有靜態(tài)旁路，圖1為UPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，UPS系統(tǒng)分為主路和旁路，在正常工作時(shí)，UPS系統(tǒng)把主路輸入市電電壓變換為純凈的交流電為后級負(fù)載供電，當(dāng)市電輸入異常時(shí)啟動(dòng)電池輸入，變換為純凈交流電對后級負(fù)載供電，如果主路中的市電和電池都無法供電，則啟動(dòng)旁路為后級負(fù)載供電；旁路輸入可以是發(fā)電機(jī)、其它電網(wǎng)市電等；也可以是同源的主路市電。

對于大功率UPS的使用場合，采用多臺(tái)UPS并聯(lián)，通常并聯(lián)的多臺(tái)UPS共用一個(gè)靜態(tài)旁路。但對于中小功率UPS的使用場合，由于成本所限，常常不能一步到位的采購一套多臺(tái)UPS并聯(lián)的系統(tǒng)，很多情況是先有單機(jī)UPS，后續(xù)再通過擴(kuò)容組成并聯(lián)UPS系統(tǒng)，因此，在中小功率UPS系統(tǒng)中，每個(gè)UPS具有一個(gè)靜態(tài)旁路，這樣，由于各個(gè)單機(jī)UPS的靜態(tài)旁路的開關(guān)器件參數(shù)的離散性，各UPS輸出的電纜長度不同即各電纜的等效電感量不同，以及電纜連接點(diǎn)阻抗不同等原因，造成各個(gè)單機(jī)UPS的靜態(tài)旁路在并聯(lián)供電時(shí)不均流。如果并聯(lián)的其中一個(gè)UPS電流過大，還容易引起系統(tǒng)內(nèi)部器件過熱造成損壞。

為了解決中小功率UPS系統(tǒng)中各靜態(tài)旁路并聯(lián)供電引起的不均流問題，如圖2所示，通常在靜態(tài)旁路中串聯(lián)一個(gè)電感L1。L2是主路中的差模電感，其作用是提供對高頻的線路阻抗，抑制系統(tǒng)中的噪聲源發(fā)射出來的差模噪聲，L3是主路中的逆變均流電感，其作用是抑制UPS并聯(lián)時(shí)的高頻環(huán)流。由于UPS系統(tǒng)空間有限，這3類電感數(shù)量多，體積大，使得整個(gè)系統(tǒng)的成本提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種不間斷電源，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不間斷電源系統(tǒng)中電感的體積大、數(shù)量多而占用系統(tǒng)空間、成本高的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種不間斷電源，包括：

所述不間斷電源的旁路的一個(gè)均流電感和主路的一個(gè)差模電感分別為一個(gè)磁芯上的第一繞組和第二繞組，所述不間斷電源中的均流電感數(shù)量至少為一個(gè)，所述不間斷電源中的差模電感數(shù)量至少為一個(gè)。

采用本發(fā)明實(shí)施例提供的不間斷電源，由于不間斷電源系統(tǒng)中旁路中的均流電感的電感與主路中的差模電感繞制在同一個(gè)磁芯上，減少了不間斷電源系統(tǒng)中電感的數(shù)量和占用的體積，降低了成本。

進(jìn)一步的，所述磁芯為I片組合磁芯、棒形磁芯、環(huán)形磁芯、軌道磁芯和E形磁芯中的任一種。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述不間斷電源的主路輸入電源為三相交流電，旁路電源為三相交流電時(shí)，所述不間斷電源的旁路的第一均流電感和主路的第一差模電感分別為第一磁芯上的第一繞組和第二繞組，所述不間斷電源的旁路的第二均流電感和主路的第二差模電感分別為第二磁芯上的第一繞組和第二繞組，所述不間斷電源的旁路的第三均流電感和主路的第三差模電感分別為第三磁芯上的第一繞組和第二繞組。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述不間斷電源的主路輸入電壓為三相交流電，旁路電源為單相電壓時(shí)，所述不間斷電源的旁路的均流電感和主路的任一個(gè)差模電感分別為一個(gè)磁芯上的第一繞組和第二繞組。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種不間斷電源，所述不間斷電源的旁路的一個(gè)均流電感和主路的一個(gè)逆變均流電感分別為一個(gè)磁芯上的第一繞組和第二繞組，所述不間斷電源中的均流電感數(shù)量至少為一個(gè)，所述不間斷電源中的逆變均流電感數(shù)量至少為一個(gè)。

采用本發(fā)明實(shí)施例提供的不間斷電源，由于不間斷電源系統(tǒng)中旁路中的均 流電感的電感與主路中的逆變均流電感繞制在同一個(gè)磁芯上，減少了不間斷電源系統(tǒng)中電感的數(shù)量和占用的體積，降低了成本。

進(jìn)一步的，所述磁芯為I片組合磁芯、棒形磁芯、環(huán)形磁芯、軌道磁芯和E形磁芯中的任一種。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述不間斷電源的主路輸出電源為三相交流電，旁路電源為三相交流電時(shí)，所述不間斷電源的旁路的第一均流電感和主路的第一逆變均流電感分別為第一磁芯上的第一繞組和第二繞組，所述不間斷電源的旁路的第二均流電感和主路的第二逆變均流電感分別為第二磁芯上的第一繞組和第二繞組，所述不間斷電源的旁路的第三均流電感和主路的第三逆變均流電感分別為第三磁芯上的第一繞組和第二繞組。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述不間斷電源的主路輸入電壓為單相交流電，旁路電源為單相電壓，所述不間斷電源的旁路的均流電感和主路的逆變均流電感分別為一個(gè)磁芯上的第一繞組和第二繞組。

本申請的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本申請而了解。本申請的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明實(shí)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：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中不間斷電源結(jié)構(gòu)圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行旁路均流的中小功率不間斷電源結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1提供的電感的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1提供的不間斷電源的結(jié)構(gòu)圖之一；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1提供的不間斷電源的結(jié)構(gòu)圖之二；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1提供的不間斷電源的結(jié)構(gòu)圖之三；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例2提供的不間斷電源的結(jié)構(gòu)圖之一；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例2提供的不間斷電源的結(jié)構(gòu)圖之二；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的不間斷電源的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了給出減少不間斷電源系統(tǒng)中電感數(shù)量和磁性元件占用的體積，降低成本的實(shí)現(xiàn)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種不間斷電源，以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)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(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

實(shí)施例1：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種不間斷電源，該不間斷電源的旁路的一個(gè)均流電感和主路的一個(gè)差模電感分別為一個(gè)磁芯上的第一繞組和第二繞組，即將該均流電感和該差模電感組成一個(gè)集成電感，如圖3所示，該集成電感包括：一個(gè)磁芯31和在磁芯31上的第一繞組32以及第二繞組33，不間斷電源的旁路的一個(gè)均流電感為第一繞組32，不間斷電源的主路的一個(gè)差模電感為該第二繞組33。

其中，磁芯31可以是I片組合磁芯、棒形磁芯、環(huán)形磁芯、軌道磁芯和E形磁芯中的任一種，圖3中的磁芯31只是示意圖并僅不限于圖中的形狀，由于UPS系統(tǒng)的旁路電源和主路電源不會(huì)同時(shí)有電流流過，因此第一繞組32和第二繞組33互不干擾。

在UPS系統(tǒng)中，如圖2所示，主路中的差模電感的作用是提供對高頻的線路阻抗，抑制系統(tǒng)中的噪聲源發(fā)射出來的差模噪聲，旁路中的均流電感的作用為提高旁路的均流特性。

進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例中的第一繞組和第二繞組在繞制時(shí)，繞制的起始 點(diǎn)可以在磁芯的同名端，也可以在磁芯的異名端。

根據(jù)不間斷電源主路的輸入電源是單相電壓或者三相電壓，每一相的差模電感都可以單獨(dú)與旁路的均流電感繞制在同一個(gè)磁芯上。

具體的，當(dāng)不間斷電源系統(tǒng)的主路輸入電源為單相交流電，旁路電源也為單相交流電時(shí)，不間斷電源的旁路的均流電感和主路的差模電感分別為一個(gè)磁芯的第一繞組32與第二繞組33，第一繞組32和第二繞組33組成集成電感L_U，如圖4所示。

當(dāng)不間斷電源系統(tǒng)的主路輸入電源為三相交流電，旁路電源為單相電壓時(shí)，不間斷電源的旁路的均流電感和主路的任一個(gè)差模電感可以共用一個(gè)磁芯，即不間斷電源的旁路的均流電感和主路的任一個(gè)差模電感分別為一個(gè)磁芯的第一繞組32與第二繞組33，第一繞組32和第二繞組33組成的集成電感L_U如圖5所示。其中，旁路的均流電感可以分別與主路L1、L2、L3中的差模電感組成集成電感L_U、L_V、L_W。

當(dāng)不間斷電源系統(tǒng)的主路輸入電源為三相交流電，旁路電源為三相交流電，不間斷電源的旁路的任一個(gè)均流電感和主路的任一個(gè)差模電感可以共用一個(gè)磁芯，即旁路的第一均流電感和主路的第一差模電感分別為第一磁芯上的第一繞組和第二繞組，旁路的第二均流電感和主路的第二差模電感分別為第二磁芯上的第一繞組和第二繞組，旁路的第三均流電感和主路的第三差模電感分別為第三磁芯上的第一繞組和第二繞組，各自組成的集成電感分別為L_U、L_V、L_W，如圖6所示。

進(jìn)一步的，不間斷電源，還包括斷開裝置，該斷開裝置在主路和旁路中，用于控制主路和旁路的導(dǎo)通和斷開。該端口裝置可以為繼電器、接觸器、晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)或者金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)。

采用本發(fā)明實(shí)施例提供的不間斷電源，由于不間斷電源系統(tǒng)中旁路中的均 流電感的電感與主路中的差模電感繞制在同一個(gè)磁芯上，減少了不間斷電源系統(tǒng)中電感的數(shù)量和占用的體積，降低了成本。

實(shí)施例2：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種不間斷電源，該不間斷電源的旁路的一個(gè)均流電感和主路的一個(gè)逆變均流電感分別為一個(gè)磁芯上的第一繞組和第二繞組，即將該均流電感和該逆變均流電感組成一個(gè)集成電感，該集成電感與上述實(shí)施例1中圖3所示的電感相同。其中，磁芯31可以是I片組合磁芯、棒形磁芯、環(huán)形磁芯、軌道磁芯和E形磁芯中的任一種，圖3中的磁芯31只是示意圖并僅不限于圖中的形狀，由于UPS系統(tǒng)的旁路電源和主路電源不會(huì)同時(shí)有電流流過，因此第一繞組32和第二繞組33互不干擾。

在UPS系統(tǒng)中，如圖2所示，主路中的逆變均流電感的作用是抑制UPS并聯(lián)時(shí)的高頻環(huán)流，旁路中的均流電感的作用為提高旁路的均流特性。

進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例中的第一繞組和第二繞組在繞制時(shí)，繞制的起始點(diǎn)可以在磁芯的同名端，也可以在磁芯的異名端。

根據(jù)不間斷電源主路的輸出電源是單相電壓或者三相電壓，每一相的逆變均流電感都可以單獨(dú)與旁路的均流電感繞制在同一個(gè)磁芯上。

具體的，當(dāng)不間斷電源系統(tǒng)的主路輸出電源也為單相交流電，旁路電源也為單相交流電時(shí)，不間斷電源的旁路的均流電感和主路的逆變均流電感分別為一個(gè)磁芯的第一繞組32與第二繞組33共用一個(gè)磁芯，第一繞組32和第二繞組33組成的集成電感L_A如圖7所示。

當(dāng)不間斷電源系統(tǒng)的主路輸出電源為三相交流電，旁路電源為三相交流電，不間斷電源的旁路的任一個(gè)均流電感和主路的任一個(gè)逆變均流電感可以共用一個(gè)磁芯，即旁路的第一均流電感和主路的第一逆變均流電感分別為第一磁芯上的第一繞組和第二繞組，旁路的第二均流電感和主路的第二逆變均流電感分別為第二磁芯上的第一繞組和第二繞組，旁路的第三均流電感和主路的第三 逆變均流電感分別為第三磁芯上的第一繞組和第二繞組，各自組成的集成電感分別為L_A、L_B、L_C，如圖8所示。

采用本發(fā)明實(shí)施例提供的不間斷電源，由于不間斷電源系統(tǒng)中旁路中的均流電感的電感與主路中的逆變均流電感繞制在同一個(gè)磁芯上，減少了不間斷電源系統(tǒng)中電感的數(shù)量和占用的體積，降低了成本。

進(jìn)一步的，不間斷電源，還包括斷開裝置，該斷開裝置在主路和旁路中，用于控制主路和旁路的導(dǎo)通和斷開。該端口裝置可以為繼電器、接觸器、晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)或者金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)。

本發(fā)明實(shí)施例中，集成電感的位置在不間斷電源的輸入或者輸出的火線上。進(jìn)一步的，當(dāng)不間斷電源的輸出電源為單相交流電時(shí)，集成電感的位置還可以在輸入或者輸出的零線上，此時(shí)將第一繞組32和第二繞組33合并使用一個(gè)繞組，如圖9所示，合并為一個(gè)繞組L_U。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的方案，包括：不間斷電源的旁路的一個(gè)均流電感和主路的一個(gè)差模電感分別為一個(gè)磁芯上的第一繞組和第二繞組，該不間斷電源中的均流電感數(shù)量至少為一個(gè)，該不間斷電源中的差模電感數(shù)量至少為一個(gè)。采用本發(fā)明提供的不間斷電源，減少了不間斷電源中磁性元件的體積，降低了成本。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。