一种不间断电源ups装置及其供电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种不间断电源UPS装置及其供电方法。
【背景技术】
[0002]大功率不间断电源UPS主要应用于大型数据中心机房等，数据中心机房的能耗降低是行业关注的热点。UPS是从市电电网取电，通过整流器将交流电变换成直流，经过直流母线连接到逆变器，再经逆变器将直流电变换为交流电为负载供电。
[0003]为了保证市电电网断电时持续供电，直流母线还通过电池变换器连接蓄电池。市电电网供电过程中，在整流器的输出满足负载功率要求的情况下，控制电池变换器从直流母线中取电为蓄电池充电；在蓄电池充满电且不需要使用蓄电池为负载供电时关闭电池变换器；在市电电网断电时，控制电池变换器从蓄电池取电输出到直流母线上，经逆变器为负载供电。
[0004]目前为了降低大功率UPS的能耗，利用太阳能、风能等可再生能源供电是节能降耗的一大重要方法。通常的做法是将太阳能或风能发电，并通过相应的设备并入电网，再提供给用户使用。但将可再生能源逆变并网的环节需要专业的并网设备，增加了设备投资。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种不间断电源UPS装置及其供电的方法，既可以降低能耗又可以减少设备投资。
[0006]本发明提供一种不间断电源UPS装置，包括:
[0007]太阳能电池，用于将太阳能转换为电能并储存；
[0008]UPS模块，包括整流器、DC/DC变换器、逆变器和控制器；
[0009]所述整流器输入端与电网连接，输出端通过直流母线与所述逆变器连接，控制端与所述控制器连接；
[0010]所述DC/DC变换器输入端与太阳能电池连接、输出端通过直流母线与逆变器连接，反馈端与控制器连接，将太阳能电池输入的直流电变换后输出到所述直流母线中，将变换后输出的直流电的电流值反馈到所述控制器；
[0011]所述逆变器在所述控制器的控制下，将直流母线中的直流电变换为交流电为负载供电；
[0012]所述控制器根据DC/DC变换器反馈的电流值确定太阳能电池能够满足负载功率要求时，关闭整流器，确定太阳能电池不能满足负载功率要求时开启整流器，将电网中的交流电转换为直流电输出到直流母线上。
[0013]优选地，所述UPS装置还包括:
[0014]蓄电池；
[0015]所述UPS模块还包括:电池变换器，分别连接所述蓄电池、控制器和直流母线，根据控制器的控制将蓄电池输入的直流电变换后输出到所述直流母线中，或者从直流母线中取电为蓄电池充电；
[0016]所述控制器还用于根据DC/DC变换器反馈的电流值确定太阳能电池能够满足负载功率要求时，控制所述电池变换器从直流母线取电为蓄电池充电，确定电网断电且确定太阳能电池不能满足负载功率要求时，控制所述电池变换器将蓄电池输入的直流电变换后输出到所述直流母线中。
[0017]优选地，所述UPS装置还包括:
[0018]UPS旁路，分别与电网、逆变器和负载连接，检测到所述逆变器发生故障时，接通电网和负载的连接，否则断开电网和负载的连接。
[0019]本发明实施例还提供另一种不间断电源UPS装置，包括:
[0020]太阳能电池，用于将太阳能转换为电能并储存；
[0021]至少一个UPS模块，每个UPS模块包括整流器、逆变器和控制器；
[0022]所述整流器输入端通过切换开关选择与电网连接或与太阳能电池连接，输出端通过直流母线与所述逆变器连接，控制端与所述控制器连接；
[0023]所述逆变器在所述控制器的控制下，将直流母线中的直流电变换为交流电为负载供电；
[0024]所述控制器控制整流器通过切换开关选择与电网连接或与太阳能电池连接，所述整流器与电网连接时，将电网中的交流电转换为直流电输出到直流母线上，所述整流器与太阳能电池连接时，将太阳能电池输入的直流电变换后输出到直流母线上。
[0025]优选地,所述UPS装置还包括:
[0026]蓄电池；
[0027]每个UPS模块还包括:电池变换器，分别连接所述蓄电池、控制器和直流母线，根据控制器的控制将蓄电池输入的直流电变换后输出到所述直流母线中，或者从直流母线中取电为蓄电池充电；
[0028]所述控制器还用于确定整流器的电流输出能够满足负载功率要求时，控制所述电池变换器从直流母线取电为蓄电池充电，整流器的电流输出不能满足负载功率要求时，控制所述电池变换器将蓄电池输入的直流电变换后输出到所述直流母线中。
[0029]优选地，所述UPS装置还包括:
[0030]UPS旁路，分别与电网、每个UPS模块中的逆变器和负载连接，检测到任一UPS模块中的逆变器发生故障时，接通电网和负载的连接，否则断开电网和负载的连接。
[0031]本发明实施例还提供一种上述第一种UPS装置进行供电的方法，包括:
[0032]控制器根据DC/DC变换器反馈的电流值确定太阳能电池能够满足负载功率要求时，关闭整流器，通过太阳能电池经DC/DC变换器和逆变器为负载供电；
[0033]控制器根据DC/DC变换器反馈的电流值确定太阳能电池不能满足负载功率要求时开启整流器，通过电网经整流器、逆变器为负载供电，及通过太阳能电池经DC/DC变换器和逆变器为负载供电。
[0034]优选地，所述UPS装置还包括蓄电池；所述UPS模块还包括电池变换器，该方法还包括:
[0035]所述控制器根据DC/DC变换器反馈的电流值确定太阳能电池能够满足负载功率要求时，控制所述电池变换器从直流母线取电为蓄电池充电；
[0036]所述控制器确定电网断电且根据DC/DC变换器反馈的电流值确定太阳能电池不能满足负载功率要求时，控制所述电池变换器将蓄电池输入的直流电变换后输出到所述直流母线中。
[0037]本发明实施例还提供一种上述第二种UPS装置的供电方法，包括:
[0038]通过至少一个UPS模块联合为负载供电；
[0039]每个UPS模块采用如下方式为负载供电:
[0040]UPS模块中的控制器控制整流器通过切换开关选择与电网连接，通过电网经整流器和逆变器为负载供电，或者选择与太阳能电池连接，通过太阳能电池经整理器和逆变器为负载供电。
[0041]优选地，所述UPS装置还包括蓄电池，每个UPS模块还包括电池变换器，该方法还包括:
[0042]UPS模块中的控制器确定整流器的电流输出能够满足负载功率要求时，控制所述电池变换器从直流母线取电为蓄电池充电；
[0043]UPS模块中的控制器确定整流器的电流输出不能满足负载功率要求时，控制所述电池变换器将蓄电池输入的直流电变换后输出到所述直流母线中。
[0044]优选地,所述UPS装置还包括UPS旁路,该方法还包括:
[0045]UPS旁路检测到任一 UPS模块中的逆变器发生故障时，接通电网和负载的连接，否则断开电网和负载的连接。
[0046]利用本发明提供的UPS装置及其供电方法，具有以下有益效果:
[0047]将太阳能电池的电直接接入UPS模块的供电线路，经UPS模块的供电线路直接供电给负载使用，将能减掉太阳能逆变并网的环节，达到节能降耗的目的，并能减少设备投资。
【附图说明】
[0048]图1为本发明实施例提供的第一种UPS装置结构图；
[0049]图2为本发明实施例基于第一种UPS装置进行供电的方法流程图；
[0050]图3a为本发明实施例基于第一种UPS装置的工作模式I供电示意图；
[0051]图3b为本发明实施例基于第一种UPS装置的工作模式2供电示意图；
[0052]图3c为本发明实施例基于第一种UPS装置的工作模式3供电示意图；
[0053]图3d为本发明实施例基于第一种UPS装置的工作模式4供电示意图；
[0054]图3e为本发明实施例基于第一种UPS装置的工作模式5供电示意图；
[0055]图4为本发明实施例提供的第二种UPS装置结构图；
[0056]图5为本发明实施例基于第二种UPS装置进行供电的方法流程图。
【具体实施方式】
[0057]下面结合附图和实施例对本发明提供的UPS装置及其供电方法进行更详细地说明。
[0058]目前UPS模块中整流器输入端-整流器-逆变器-逆变器输出端所在的线路为供电线路，本发明实施例提供的装置将太阳能电池的电直接接入UPS模块的供电线路，经供电线路直接给负载使用。该方式可以减掉太阳能