增大实功率输出在线式不断电系统

摘要

本发明提出一个具有增大实功率输出的在线式不断电系统UPS架构。这不断电系统电路架构包含了前级双向交流/直流转换器(Bi-directional AC/DC converter)及后级直流/交流换流器(DC/AC inverter)。当市电正常工作时，双向交流/直流转换器于功率因数修正PFC(Power Factor Correction)模式下工作，以提高输入端之功率因数并且消除市电电流谐波；当市电断电时，双向交流/直流转换器切换于主动电力滤波器APF(Active Power Filter)下操作，与后级换流器并联，供应负载所需之无效功率及补偿谐波电流，使得换流器输出端电流为弦波且输出接近于一，达到主动消除电流谐波，改善负载端之功率因数，并有效达到虚功率补偿的目的，及增大UPS实功率输出能力，进而提升不断电系统的控制效能及附加价值。

主权项

1.一种用于增大实功率输出在线式不断电系统UPS,由两级电路架构所组成,其电路架构包含了前级双向交流/直流转换器及后级直流/交流换流器,此系统可区分成两种操作模式;当市电正常供电时,前级双向交流/直流转换器操作在功率因数修正模式,以提高UPS系统功率因数;相反地,当市电停电时,前级双向交流/直流转换器切换到主动电力滤波器模式,与后级直流/交流换流器并联;不论市电正常供电或停电,不断电系统后级直流/交流换流器,持续对负载提供-具有稳压、低谐波失真的正弦波电压,因此藉主动电力滤波器来补偿非线性负载所需之谐波电流,使换流器输出电流为正弦波,以达成主动电力滤波器虚功率补偿之功能,其特征在不增加在线式不断电系统的成本下,改善在线式不断电系统输出端之功率因数,提高在线式不断电系统输出之实功率。2.如申请专利范围第1项之在线式不断电系统,其中:在线式不断电系统电路架构包含前级双向交流/直流转换器及后级直流/交流换流器。3.如申请专利范围第1项之在线式不断电系统,其中:当市电正常供电时,前级双向交流/直流转换器操作在功率因数修正模式,以提高输入端功率因数且消除市电电流谐波;当市电停电时,前级双向交流/直流转换器与后级直流/交流换流器并联,除了可提供负载所需实功率外,亦可操作在主动电力滤波器模式。4.如申请专利范围第3项之在线式不断电系统,其中:当前级双向交流/直流转换器操作在主动电力滤波器模式时,主动电力滤波器提供非线性负载所需之谐波电流,使后级直流/交流换流器输出电流为正弦波且使负载端功率因数接近于一,可有效提高UPS实功率输出之能力。图式简单说明:图1 传统不断电系统电路架构图2 本发明不断电系统架构图3(a) 市电正常供电之等效电路图3(b) 市电停电时等效电路图4 市电正常供电时,功率因数修正控制方块图图5 市电停电时,主动电力滤波器控制方块图图6 直流/交流换流器控制方块图