一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源

《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》涉及整流升壓模塊及不間斷電源領(lǐng)域，特別是一種三相整流升壓電路及其控制方法、不間斷電源。

2015年8月前三相不間斷電源（簡(jiǎn)稱UPS）產(chǎn)品中，一般采用單電池組掛接的三相半橋整流升壓拓?fù)?，在電池態(tài)升壓模式下，只能控制正負(fù)母線電壓之和，為了維持正負(fù)母線電壓之間的平衡，通常通過增加一平衡裝置維持正負(fù)母線電壓的平衡，如說明書附圖1所示，通過額外增加的平衡裝置不僅增加了成本，也增加了電路的復(fù)雜性，降低了電池態(tài)下升壓的可靠性，同時(shí)，平衡裝置在維持正負(fù)母線電壓平衡時(shí)，產(chǎn)生了額外的功耗，降低了電池態(tài)升壓模式下的效率。

另外，單電池組掛接方式的電池組負(fù)極接于母線負(fù)極的整流升壓拓?fù)淙缯f明書附圖2所示，包括應(yīng)用于兩電平和三電平的拓?fù)洌欢谀K化UPS中，多模塊UPS需共用電池組且各模塊UPS之間的正負(fù)母線獨(dú)立，因此該拓?fù)錈o法應(yīng)用于模塊化UPS中。

模塊化UPS具有功率擴(kuò)容靈活性高、易于在線維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，2015年8月前已廣泛應(yīng)用于銀行、通信和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域，是未來高頻UPS的主流發(fā)展方向。模塊化UPS中一般采用雙電池組掛接的三相正負(fù)雙Boost整流升壓拓?fù)淙缯f明書附圖3所示，采用該拓?fù)淇梢詫?shí)現(xiàn)多個(gè)模塊共享電池組且各模塊之間的正負(fù)母線獨(dú)立，但與單電池組掛接的三相半橋UPS整流升壓拓?fù)湎啾?，增加了三個(gè)電感和三個(gè)晶閘管。

圖1為2015年8月之前的技術(shù)帶有平衡裝置單電池組掛接的三相橋式雙電平整流升壓拓?fù)洹?

圖2為2015年8月之前的技術(shù)單電池組掛接的三相橋臂整流升壓拓?fù)洹?

圖3為2015年8月之前的技術(shù)雙電池組掛接的三相正負(fù)雙Boost整流升壓拓?fù)洹?

圖4為《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》提出的三相整流升壓電路。

圖5為《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》實(shí)施例1中雙電池掛接的三相橋式雙電平整流升壓拓?fù)洹?

圖6為《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》實(shí)施例1的三相整流升壓電路工作于市電運(yùn)行模式等效示意圖。

圖7為三相電第一相電壓處于正半周期，整流升壓第一階段工作原理圖。

圖8為三相電第一相電壓處于正半周期，整流升壓第二階段工作原理圖。

圖9為三相電第一相電壓處于負(fù)半周期，整流升壓第三階段工作原理圖。

圖10為三相電第一相電壓處于負(fù)半周期，整流升壓第四階段工作原理圖。

圖11為電池運(yùn)行模式，正電池組BAT 整流升壓第一階段工作原理圖。

圖12為電池運(yùn)行模式，負(fù)電池組BAT-整流升壓第一階段工作原理圖。

圖13為電池運(yùn)行模式下，正電池組BAT 整流升壓第二階段工作原理圖。

圖14為電池運(yùn)行模式下，負(fù)電池組BAT-整流升壓第二階段工作原理圖。

圖15為當(dāng)0≤K<1時(shí)平衡橋第一階段工作原理圖。

圖16為當(dāng)0≤K<1時(shí)平衡橋第二階段工作原理圖。

圖17為當(dāng)K＞1時(shí)，平衡橋第一階段工作原理圖。

圖18為當(dāng)K＞1時(shí)，平衡橋第二階段工作原理圖。

圖19為《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》實(shí)施例2雙電池掛接的三相半橋I型三電平整流升壓部分拓?fù)洹?

圖20為《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》實(shí)施例3雙電池掛接的三相半橋T型三電平整流升壓部分拓?fù)洹?

2020年7月14日，《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》獲得第二十一屆中國(guó)專利獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

• 實(shí)施例1

如圖4所示，該實(shí)施例提供了一種三相整流升壓電路，包括正電池組BAT 、負(fù)電池組BAT-、一整流升壓模塊；所述的整流升壓模塊包括第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3、第四雙向晶閘管SCR6、第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、三相全控整流橋、第一電容C1、第二電容C2；所述第一雙向晶閘管SCR1的一端、所述第二雙向晶閘管SCR2的一端、所述第三雙向晶閘管SCR3的一端分別對(duì)應(yīng)接至三相電第一相、三相電第二相、三相電第三相的一端，所述第一單向晶閘管SCR4的陽極、所述第二單向晶閘管SCR5的陰極分別對(duì)應(yīng)連接至所述正電池組BAT 的正端、所述負(fù)電池組BAT-的負(fù)端，所述正電池組BAT 的負(fù)端、所述負(fù)電池組BAT-的正端、所述第四雙向晶閘管SCR6的一端均連接至三相電的零線；所述第一單向晶閘管SCR4的陰極與所述第一雙向晶閘管SCR1的另一端均連接至所述第一電感L1的一端，所述第二雙向晶閘管SCR2的另一端與所述第四雙向晶閘管SCR6的另一端均連接至所述第二電感L2的一端，所述第三雙向晶閘管SCR3的另一端與所述第二單向晶閘管SCR5的陽極均連接至所述第三電感L3的一端，所述第一電感L1的另一端、第二電感L2的另一端、第三電感L3的另一端分別連接至所述三相全控整流橋的三相輸入端，所述三相全控整流橋的兩個(gè)輸出端分別連接至所述第一電容C1的一端與所述第二電容C2的一端，所述第一電容C1的另一端與所述第二電容C2的另一端均連接至三相電的零線。

在該實(shí)施例中，如圖5所示，所述的三相全控整流橋?yàn)槿喟霕螂p電平拓?fù)?，包括第一開關(guān)三極管Q1及其體二極管D1、第二開關(guān)三極管Q2及其體二極管D2、第三開關(guān)三極管Q3及其體二極管D3、第四開關(guān)三極管Q4及其體二極管D4、第五開關(guān)三極管Q5及其體二極管D5、第六開關(guān)三極管Q6及其體二極管D6；所述第一開關(guān)三極管Q1、第三開關(guān)三極管Q3、第五開關(guān)三極管Q5的集電極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端，所述第二開關(guān)三極管Q2、第四開關(guān)三極管Q4、第六開關(guān)三極管Q6的發(fā)射極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端，所述第一開關(guān)三極管Q1的發(fā)射極與所述第二開關(guān)三極管Q2的集電極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端，所述第三開關(guān)三極管Q3的發(fā)射極與所述第四開關(guān)三極管Q4的集電極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端，所述第五開關(guān)三極管Q5的發(fā)射極與所述第六開關(guān)三極管Q6的集電極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端。

在該實(shí)施例中，如圖6所示，所述第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第一開關(guān)三極管Q1、第二開關(guān)三極管Q2、第三開關(guān)三極管Q3、第四開關(guān)三極管Q4、第五開關(guān)三極管Q5、第六開關(guān)三極管Q6、第一電容C1、第二電容C2構(gòu)成市電運(yùn)行模式下的整流升壓功率級(jí)電路；所述正電池組BAT 、負(fù)電池組BAT-、第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5、第四雙向晶閘管SCR6、第一電感L1、第二電感、第三電感L3、第一開關(guān)三極管Q1、第二開關(guān)三極管Q2、第五開關(guān)三極管Q5、第六開關(guān)三極管Q6、第一電容C1、第二電容C2構(gòu)成電池運(yùn)行模式下的整流升壓功率級(jí)電路。

該實(shí)施例還提供了一種如上文所述的三相整流升壓電路的控制方法，具體為：

市電正常時(shí)，控制第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3處于閉合狀態(tài)，控制第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5、第四雙向晶閘管SCR6處于斷開狀態(tài)，此時(shí)所述三相整流升壓電路工作于市電運(yùn)行模式；市電異常時(shí)，控制第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3、第一開關(guān)三極管Q1、第六開關(guān)三極管Q6處于斷開狀態(tài)，控制第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5處于閉合狀態(tài)，此時(shí)所述三相整流升壓電路工作于電池運(yùn)行模式。

在該實(shí)施例中，所述三相整流升壓電路工作于市電運(yùn)行模式具體包括以下階段：

當(dāng)三相電第一相電壓處于正半周期內(nèi)，控制第一開關(guān)三極管Q1處于關(guān)斷狀態(tài)；第一階段，如圖7所示，控制第二開關(guān)三極管Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第一相電壓經(jīng)過第一雙向晶閘管SCR1、第一電感L1、第二開關(guān)三極管Q2、第二電容C2組成回路對(duì)第一電感L1儲(chǔ)存電能；第二階段，如圖8所示，控制第二開關(guān)三極管Q2處于關(guān)斷狀態(tài)，第一電感L1放電，第一電感L1放電的電流經(jīng)過第一開關(guān)三極管Q1的體二極管、第一電容C1、第一雙向晶閘管SCR1回到第一電感L1，第一電容C1充電；

當(dāng)三相電第一相電壓處于負(fù)半周期，控制第二開關(guān)三極管Q2處于關(guān)斷狀態(tài)；第三階段，如圖9所示，控制第一開關(guān)三極管Q1處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第一相電壓經(jīng)過第一雙向晶閘管SCR1、第一電感L1、第一開關(guān)三極管Q1、第一電容C1組成回路對(duì)第一電感L1儲(chǔ)存電能；如圖10所示，第四階段控制第一開關(guān)三極管Q1處于關(guān)斷狀態(tài)，第一電感L1放電，第一電感L1放電的電流經(jīng)過第二開關(guān)三極管Q2的體二極管、第二電容C2、第一雙向晶閘管SCR1回到第一電感L1，第二電容C2充電；

當(dāng)三相電第二相電壓處于正半周期，控制第三開關(guān)三極管Q3處于關(guān)斷狀態(tài)；第一階段，控制第四開關(guān)三極管Q4處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第二相電壓經(jīng)過第二雙向晶閘管SCR2、第二電感L2、第四開關(guān)三極管Q4、第二電容C2組成回路對(duì)第二電感L2儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第四開關(guān)三極管Q4處于關(guān)斷狀態(tài)，第二電感L2放電，第二電感L2放電的電流經(jīng)過第三開關(guān)三極管Q3的體二極管、第一電容C1、第二雙向晶閘管SCR2回到第二電感L2，第一電容C1充電；

當(dāng)三相電第二相電壓處于負(fù)半周期，控制第四開關(guān)三極管Q4處于關(guān)斷狀態(tài)；第三階段，控制第三開關(guān)三極管Q3處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第二相電壓經(jīng)過第二雙向晶閘管SCR2、第二電感L2、第三開關(guān)三極管Q3、第一電容C1組成回路對(duì)第二電感L2儲(chǔ)存電能；第四階段控制第三開關(guān)三極管Q3處于關(guān)斷狀態(tài)，第二電感L2放電，第二電感L2放電的電流經(jīng)過第四開關(guān)三極管Q4的體二極管、第二電容C2、第二雙向晶閘管SCR2回到第二電感L2，第二電容C2充電；

當(dāng)三相電第三相電壓處于正半周期，控制第五開關(guān)三極管Q5處于關(guān)斷狀態(tài)；第一階段，控制第六開關(guān)三極管Q6處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第三相電壓經(jīng)過第三雙向晶閘管SCR3、第三電感L3、第六開關(guān)三極管Q6、第二電容C2組成回路對(duì)第三電感L3儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第六開關(guān)三極管Q6處于關(guān)斷狀態(tài)，第三電感L3放電，第三電感L3放電的電流經(jīng)過第五開關(guān)三極管Q5的體二極管、第一電容C1、第三雙向晶閘管SCR3回到第三電感L3，第一電容C1充電；

當(dāng)三相電第三相電壓處于負(fù)半周期，控制第六開關(guān)三極管Q6處于關(guān)斷狀態(tài)；第三階段，控制第五開關(guān)三極管Q5處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第三相電壓經(jīng)過第三雙向晶閘管SCR3、第二電感L2、第五開關(guān)三極管Q5、第一電容C1組成回路對(duì)第三電感L3儲(chǔ)存電能；第四階段控制第三開關(guān)三極管Q3處于關(guān)斷狀態(tài)，第三電感L3放電，第三電感L3放電的電流經(jīng)過第六開關(guān)三極管Q6的體二極管、第二電容C2、第三雙向晶閘管SCR3回到第三電感L3，第二電容C2充電。

在該實(shí)施例中，所述三相整流升壓電路工作于電池運(yùn)行模式具體包括以下階段：

第一階段，控制第二開關(guān)三極管Q2、第五開關(guān)三極管Q5處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)如圖11所示，正電池組BAT 、第一單向晶閘管SCR4、第一電感L1、第二開關(guān)三極管Q2、第二電容C2組成回路對(duì)第一電感L1儲(chǔ)存電能；如圖12所示，負(fù)電池組BAT-、第一電容C1、第五開關(guān)三極管Q5、第三電感L3、第二單向晶閘管SCR5組成回路對(duì)第三電感L3儲(chǔ)存電能；

第二階段，控制第二開關(guān)三極管Q2、第五開關(guān)三極管Q5處于斷開狀態(tài)，此時(shí)如圖13所示，第一電感L1放電，第一電感L1放電的電流經(jīng)過第一開關(guān)三極管Q1的體二極管、第一電容C1、正電池組BAT 、第一單向晶閘管SCR4回到第一電感L1，第一電容C1充電；如圖14所示，第三電感L3放電，第三電感L3放電的電流經(jīng)過第二單向晶閘管SCR5、負(fù)電池組BAT-、第二電容C2、第六開關(guān)三極管Q2體二極管回到第三電感L3，第二電容C2充電。

特別的，當(dāng)所述三相整流升壓電路工作于電池運(yùn)行模式時(shí)，控制第四雙向晶閘管SCR6、第二電感L2、第三開關(guān)三極管Q3、第四開關(guān)三極管Q4組成的平衡橋電路工作，用以保證所述正電池組BAT 、負(fù)電池組BAT 的剩余容量保持一致以及正負(fù)直流母線上的負(fù)載平衡。

進(jìn)一步地，控制第四雙向晶閘管SCR6、第二電感L2、第三開關(guān)三極管Q3、第四開關(guān)三極管Q4組成的平衡橋電路工作具體包括以下步驟：

步驟S1：實(shí)時(shí)檢測(cè)正電池組BAT 的電流值IBAT 、負(fù)電池組BAT 的電流值IBAT-、正電池組BAT 的電壓值UBAT 、負(fù)電池組BAT 的電壓值UBAT-；

步驟S2：根據(jù)步驟S1計(jì)算出正電池組BAT 剩余容量值QBAT 、負(fù)電池組BAT 剩余容量QBAT-、正電池組BAT 剩余容量值QBAT 與負(fù)電池組BAT 剩余容量QBAT-的比值K，其中K≥0；

步驟S3：根據(jù)K值的大小，控制第四雙向晶閘管SCR6、第三開關(guān)三極管Q3、第四開關(guān)三極管Q4工作。

在該實(shí)施例中，所述步驟S3具體為：

當(dāng)0≤K<1時(shí)，控制第四雙向晶閘管SCR6、第三開關(guān)三極管Q3處于斷開狀態(tài)；第一階段，如圖15所示，控制第四開關(guān)三極管Q4處于導(dǎo)通狀態(tài)，第四開關(guān)三極管Q4、第二電容C2、第四雙向晶閘管SCR6、第二電感L2組成回路對(duì)第二電感L2儲(chǔ)存電能；第二階段，如圖16所示，控制第四開關(guān)三極管Q4處于斷開狀態(tài)，第一電容C1、第四雙向晶閘管SCR6、第二電感L2、第三開關(guān)三極管Q3的體二極管組成回路，第一電容C1充電；當(dāng)K=1時(shí)，控制第三開關(guān)三極管Q3、第四開關(guān)三極管Q4處于斷開狀態(tài)；當(dāng)K＞1時(shí)，控制第四雙向晶閘管SCR6處于導(dǎo)通狀態(tài)、第四開關(guān)三極管Q4處于斷開狀態(tài)；第一階段，如圖17所示，控制第三開關(guān)管Q3處于導(dǎo)通狀態(tài)，第一電容C1、第三開關(guān)三極管Q3、第二電感L2、第四雙向晶閘管SCR6組成回路對(duì)第二電感L2儲(chǔ)存電能；第二階段，如圖18所示，控制第三開關(guān)三極管Q3處于斷開狀態(tài)，第四開關(guān)三極管Q4的體二極管、第二電感L2、第四雙向晶閘管SCR6、第二電容C2組成回路，第二電容C2充電。

• 實(shí)施例2

如圖19所示，該實(shí)施例提供了一種三相整流升壓電路，包括正電池組BAT 、負(fù)電池組BAT-、一整流升壓模塊；所述的整流升壓模塊包括第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3、第四雙向晶閘管SCR6、第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、三相全控整流橋、第一電容C1、第二電容C2；所述第一雙向晶閘管SCR1的一端、所述第二雙向晶閘管SCR2的一端、所述第三雙向晶閘管SCR3的一端分別接至三相電第一相、三相電第二相、三相電第三相的一端，所述第一單向晶閘管SCR4的陽極、所述第二單向晶閘管SCR5的陰極分別連接至所述正電池組BAT 的正端、所述負(fù)電池組BAT-的負(fù)端，所述正電池組BAT 的負(fù)端、所述負(fù)電池組BAT-的正端、所述第四雙向晶閘管SCR6的一端均連接至三相電的零線；所述第一單向晶閘管SCR4的陰極與所述第一雙向晶閘管SCR1的另一端均連接至所述第一電感L1的一端，所述第二雙向晶閘管SCR2的另一端與所述第四雙向晶閘管SCR6的另一端均連接至所述第二電感L2的一端，所述第三雙向晶閘管SCR3的另一端與所述第二單向晶閘管SCR5的陽極均連接至所述第三電感L3的一端，所述第一電感L1的另一端、第二電感L2的另一端、第三電感L3的另一端分別連接至所述三相全控整流橋的三相輸入端，所述三相全控整流橋的兩個(gè)輸出端分別連接至所述第一電容C1的一端與所述第二電容C2的一端，所述第一電容C1的另一端與所述第二電容C2的另一端均連接至三相電的零線。

在該實(shí)施例中，所述的三相全控整流橋?yàn)槿喟霕騃型三電平拓?fù)?。所述的三相半橋I型三電平拓?fù)浒ǖ谝恢恋谑_關(guān)器件Q1至Q12、第一至第六二極管D1至D6，其中第一開關(guān)器件Q1的發(fā)射極或源極、第二開關(guān)器件Q2的集電極或漏極均與第一二極管D1的陰極相連，第五開關(guān)器件Q5的發(fā)射極或源極、第六開關(guān)器件Q6的集電極或漏極均與第三二極管D3的陰極相連，第九開關(guān)器件Q9的發(fā)射極或源極、第十開關(guān)器件Q10的集電極或漏極均與第五二極管D5的陰極相連，第三開關(guān)器件Q3的發(fā)射極或源極、第四開關(guān)器件Q4的集電極或漏極均與第二二極管D2的陽極相連，第七開關(guān)器件Q7的發(fā)射極或源極、第八開關(guān)器件Q8的集電極或漏極均與第四二極管D4的陽極相連，第十一開關(guān)器件Q11的發(fā)射極或源極、第十二開關(guān)器件Q12的集電極或漏極均與第六二極管D6的陽極相連，第一二極管D1的陽極與第二二極管D2的陰極相連，第三二極管D3的陽極與第四二極管D4的陰極相連，第五二極管D5的陽極與第六二極管D6的陰極相連；第一開關(guān)器件Q1的集電極或漏極、第五開關(guān)器件Q5的集電極或漏極、第九開關(guān)器件Q9的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端，第四開關(guān)器件Q4的發(fā)射極或源極、第八開關(guān)器件Q8的發(fā)射極或源極、第十二開關(guān)器件Q12的發(fā)射極或源極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端，第二開關(guān)器件Q2的發(fā)射極或源極與第三開關(guān)器件Q3的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端，第六開關(guān)器件Q6的發(fā)射極或源極與第七開關(guān)器件Q7的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端，第十開關(guān)器件Q10的發(fā)射極或源極與第十一開關(guān)器件Q11的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端，第一二極管D1的陽極、第三二極管D3的陽極、第五二極管D5的陽極均連接至三相電零線。

• 實(shí)施例3

如圖20所示，該實(shí)施例提供了一種三相整流升壓電路，包括正電池組BAT 、負(fù)電池組BAT-、一整流升壓模塊；所述的整流升壓模塊包括第一雙向晶閘管SCR1、第二雙向晶閘管SCR2、第三雙向晶閘管SCR3、第四雙向晶閘管SCR6、第一單向晶閘管SCR4、第二單向晶閘管SCR5、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、三相全控整流橋、第一電容C1、第二電容C2；所述第一雙向晶閘管SCR1的一端、所述第二雙向晶閘管SCR2的一端、所述第三雙向晶閘管SCR3的一端分別接至三相電第一相電壓U_a、三相電第二相電壓U_b、三相電第三相電壓U_c的的一端，所述第一單向晶閘管SCR4的陽極、所述第二單向晶閘管SCR5的陰極分別連接至所述正電池組BAT 的正端、所述負(fù)電池組BAT-的負(fù)端，所述正電池組BAT 的負(fù)端、所述負(fù)電池組BAT-的正端、所述第四雙向晶閘管SCR6的一端均連接至三相電的零線；所述第一單向晶閘管SCR4的陰極與所述第一雙向晶閘管SCR1的另一端均連接至所述第一電感L1的一端，所述第二雙向晶閘管SCR2的另一端與所述第四雙向晶閘管SCR6的另一端均連接至所述第二電感L2的一端，所述第三雙向晶閘管SCR3的另一端與所述第二單向晶閘管SCR5的陽極均連接至所述第三電感L3的一端，所述第一電感L1的另一端、第二電感L2的另一端、第三電感L3的另一端分別連接至所述三相全控整流橋的三相輸入端，所述三相全控整流橋的兩個(gè)輸出端分別連接至所述第一電容C1的一端與所述第二電容C2的一端，所述第一電容C1的另一端與所述第二電容C2的另一端均連接至三相電的零線。

在該實(shí)施例中，所述的三相全控整流橋?yàn)槿喟霕騎型三電平拓?fù)?。所述的三相半橋T型三電平拓?fù)浒ǖ谝恢恋诹O管、第一至第六開關(guān)器件；第一開關(guān)器件Q1的發(fā)射極或源極與第二開關(guān)器件Q2的發(fā)射極或源極相連，第三開關(guān)器件Q3的發(fā)射極或源極與第四開關(guān)器件Q4的發(fā)射極或源極相連，第五開關(guān)器件Q5的發(fā)射極或源極與第六開關(guān)器件Q6的發(fā)射極或源極相連；其中第一二極管D1的陰極、第三二極管D3的陰極、第五二極管D5的陰極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端，第二二極管D2的陽極、第四二極管D4的陽極、第六二極管D6的陽極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端，第一二極管D1的陽極、第二二極管D2的陰極、第一開關(guān)器件Q1的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端，第三二極管D3的陽極、第四二極管D4的陰極、第三開關(guān)器件Q3的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端，第五二極管Q5的陽極、第六二極管Q6的陰極、第五開關(guān)器件Q5的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端，第二開關(guān)器件Q2的集電極或漏極、第四開關(guān)器件Q4的集電極或漏極、第六開關(guān)器件的集電極或漏極均連接至三相電零線。

一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源專利目的

《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》的目的是提出一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源，無需通過平衡裝置即可在電池運(yùn)行升壓模式下，保證正負(fù)母線電壓的平衡，提高了其電池運(yùn)行升壓模式下的效率和可靠性。

一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源技術(shù)方案

《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種三相整流升壓電路，包括正電池組、負(fù)電池組、一整流升壓模塊；所述整流升壓模塊包括第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管、第四雙向晶閘管、第一單向晶閘管、第二單向晶閘管、第一電感、第二電感、第三電感、三相全控整流橋、第一電容、第二電容；所述第一雙向晶閘管的一端、所述第二雙向晶閘管的一端、所述第三雙向晶閘管的一端分別對(duì)應(yīng)接至三相電第一相、三相電第二相、三相電第三相，所述第一單向晶閘管的陽極、所述第二單向晶閘管的陰極分別對(duì)應(yīng)連接至所述正電池組的正端、所述負(fù)電池組的負(fù)端，所述正電池組的負(fù)端、所述負(fù)電池組的正端、所述第四雙向晶閘管的一端均連接至三相電的零線；所述第一單向晶閘管的陰極與所述第一雙向晶閘管的另一端均連接至所述第一電感的一端，所述第二雙向晶閘管的另一端與所述第四雙向晶閘管的另一端均連接至所述第二電感的一端，所述第三雙向晶閘管的另一端與所述第二單向晶閘管的陽極均連接至所述第三電感的一端，所述第一電感的另一端、第二電感的另一端、第三電感的另一端分別連接至所述三相全控整流橋的三相輸入端，所述三相全控整流橋的兩個(gè)輸出端分別連接至所述第一電容的一端與所述第二電容的一端，所述第一電容的另一端與所述第二電容的另一端均連接至三相電的零線。

進(jìn)一步的，所述的三相全控整流橋?yàn)槿鄻蚴诫p電平拓?fù)?，包括第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件、第五開關(guān)器件、第六開關(guān)器件；所述第一開關(guān)器件、第三開關(guān)器件、第五開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端，所述第二開關(guān)器件、第四開關(guān)器件、第六開關(guān)器件的發(fā)射極或源極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端，所述第一開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與所述第二開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端，所述第三開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與所述第四開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端，所述第五開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與所述第六開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端。

進(jìn)一步的，所述的三相全控整流橋?yàn)槿喟霕騃型三電平拓?fù)浠蛘呷喟霕騎型三電平拓?fù)洹?

其中，所述的三相半橋I型三電平拓?fù)浒ǖ谝恢恋谑_關(guān)器件至、第一至第六二極管至，其中第一開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第二開關(guān)器件的集電極或漏極均與第一二極管的陰極相連，第五開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第六開關(guān)器件的集電極或漏極均與第三二極管的陰極相連，第九開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第十開關(guān)器件的集電極或漏極均與第五二極管的陰極相連，第三開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第四開關(guān)器件的集電極或漏極均與第二二極管的陽極相連，第七開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第八開關(guān)器件的集電極或漏極均與第四二極管的陽極相連，第十一開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第十二開關(guān)器件的集電極或漏極均與第六二極管的陽極相連，第一二極管的陽極與第二二極管的陰極相連，第三二極管的陽極與第四二極管的陰極相連，第五二極管的陽極與第六二極管的陰極相連；第一開關(guān)器件的集電極或漏極、第五開關(guān)器件的集電極或漏極、第九開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端，第四開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第八開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第十二開關(guān)器件的發(fā)射極或源極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端，第二開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第三開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端，第六開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第七開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端，第十開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第十一開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端，第一二極管的陽極、第三二極管的陽極、第五二極管的陽極均連接至三相電零線。

其中，所述的三相半橋T型三電平拓?fù)浒ǖ谝恢恋诹O管、第一至第六開關(guān)器件；第一開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第二開關(guān)器件的發(fā)射極或源極相連，第三開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第四開關(guān)器件的發(fā)射極或源極相連，第五開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第六開關(guān)器件的發(fā)射極或源極相連；其中第一二極管的陰極、第三二極管的陰極、第五二極管的陰極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端，第二二極管的陽極、第四二極管的陽極、第六二極管的陽極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端，第一二極管的陽極、第二二極管的陰極、第一開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端，第三二極管的陽極、第四二極管的陰極、第三開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端，第五二極管的陽極、第六二極管的陰極、第五開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端，第二開關(guān)器件的集電極或漏極、第四開關(guān)器件的集電極或漏極、第六開關(guān)器件的集電極或漏極均連接至三相電零線。

進(jìn)一步的，所述第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管、第一電感、第二電感、第三電感、第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件、第五開關(guān)器件、第六開關(guān)器件、第一電容、第二電容構(gòu)成市電運(yùn)行模式下的整流升壓功率級(jí)電路；所述正電池組、負(fù)電池組、第一單向晶閘管、第二單向晶閘管、第一電感、第三電感、第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件、第五開關(guān)器件、第六開關(guān)器件、第一電容、第二電容構(gòu)成電池運(yùn)行模式下的整流升壓功率級(jí)電路。

《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》還提供了一種如上文所述的三相整流升壓電路的控制方法，市電正常時(shí)，控制第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管處于閉合狀態(tài)，控制第一單向晶閘管、第二單向晶閘管、第四雙向晶閘管處于斷開狀態(tài)，此時(shí)所述三相整流升壓電路工作于市電運(yùn)行模式；市電異常時(shí)，控制第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管、第一開關(guān)器件、第六開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)，控制第一單向晶閘管、第二單向晶閘管處于閉合狀態(tài)，此時(shí)所述三相整流升壓電路工作于電池運(yùn)行模式。

進(jìn)一步的，所述三相整流升壓電路工作于市電運(yùn)行模式具體包括以下階段：

當(dāng)三相電第一相電壓處于正半周期內(nèi)，控制第一開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第一階段，控制第二開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第一相電壓經(jīng)過第一雙向晶閘管、第一電感、第二開關(guān)器件、第二電容組成回路對(duì)第一電感儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第二開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第一電感放電，第一電感放電的電流經(jīng)過第一開關(guān)器件的體二極管、第一電容、第一雙向晶閘管回到第一電感，第一電容充電；

當(dāng)三相電第一相電壓處于負(fù)半周期，控制第二開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第三階段，控制第一開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第一相電壓經(jīng)過第一雙向晶閘管、第一電感、第一開關(guān)器件、第一電容組成回路對(duì)第一電感儲(chǔ)存電能；第四階段控制第一開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第一電感放電，第一電感放電的電流經(jīng)過第二開關(guān)器件的體二極管、第二電容、第一雙向晶閘管回到第一電感，第二電容充電；

當(dāng)三相電第二相電壓處于正半周期，控制第三開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第一階段，控制第四開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第二相電壓經(jīng)過第二雙向晶閘管、第二電感、第四開關(guān)器件、第二電容組成回路對(duì)第二電感儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第四開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第二電感放電，第二電感放電的電流經(jīng)過第三開關(guān)器件的體二極管、第一電容、第二雙向晶閘管回到第二電感，第一電容充電；

當(dāng)三相電第二相電壓處于負(fù)半周期，控制第四開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第三階段，控制第三開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第二相電壓經(jīng)過第二雙向晶閘管、第二電感、第三開關(guān)器件、第一電容組成回路對(duì)第二電感儲(chǔ)存電能；第四階段控制第三開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第二電感放電，第二電感放電的電流經(jīng)過第四開關(guān)器件的體二極管、第二電容、第二雙向晶閘管回到第二電感，第二電容充電；

當(dāng)三相電第三相電壓處于正半周期，控制第五開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第一階段，控制第六開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電地三相電壓經(jīng)過第三雙向晶閘管、第三電感、第六開關(guān)器件、第二電容組成回路對(duì)第三電感儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第六開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第三電感放電，第三電感放電的電流經(jīng)過第五開關(guān)器件的體二極管、第一電容、第三雙向晶閘管回到第三電感，第一電容充電；

當(dāng)三相電第三相電壓處于負(fù)半周期，控制第六開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第三階段，控制第五開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電地三相電壓經(jīng)過第三雙向晶閘管、第二電感、第五開關(guān)器件、第一電容1組成回路對(duì)第三電感儲(chǔ)存電能；第四階段控制第三開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第三電感放電，第三電感放電的電流經(jīng)過第六開關(guān)器件的體二極管、第二電容、第三雙向晶閘管回到第三電感，第二電容充電。

進(jìn)一步的，所述三相整流升壓電路工作于電池運(yùn)行模式具體包括以下階段：

第一階段，控制第二開關(guān)器件、第五開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)正電池組、第一單向晶閘管、第一電感、第二開關(guān)器件、第二電容組成回路對(duì)第一電感儲(chǔ)存電能；負(fù)電池組、第一電容、第五開關(guān)器件、第三電感、第二單向晶閘管組成回路對(duì)第三電感儲(chǔ)存電能；

第二階段，控制第二開關(guān)器件、第五開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)，此時(shí)第一電感放電，第一電感放電的電流經(jīng)過第一開關(guān)器件的體二極管、第一電容、正電池組、第一單向晶閘管回到第一電感，第一電容充電；第三電感放電，第三電感放電的電流經(jīng)過第二單向晶閘管、負(fù)電池組、第二電容、第六開關(guān)器件體二極管回到第三電感，第二電容充電。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述三相整流升壓電路工作于電池運(yùn)行模式時(shí)，控制第四雙向晶閘管、第二電感、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件組成的平衡橋電路工作，用以保證所述正電池組、負(fù)電池組的剩余容量保持一致以及正負(fù)直流母線上的負(fù)載平衡。

進(jìn)一步的，控制第四雙向晶閘管、第二電感、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件組成的平衡橋電路工作具體包括以下步驟：

步驟S1：實(shí)時(shí)檢測(cè)正電池組的電流值、負(fù)電池組的電流值、正電池組的電壓值、負(fù)電池組的電壓值；

步驟S2：根據(jù)步驟S1計(jì)算出正電池組剩余容量值、負(fù)電池組剩余容量、正電池組剩余容量值與負(fù)電池組剩余容量的比值K，其中K≥0；

步驟S3：根據(jù)K值的大小，控制第四雙向晶閘管、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件工作。

進(jìn)一步的，所述步驟S3具體為：

當(dāng)0≤K<1時(shí)，控制第四雙向晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)、第三開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)；第一階段，控制第四開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，第四開關(guān)器件、第二電容、第四雙向晶閘管、第二電感組成回路對(duì)第二電感儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第四開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)，第一電容、第四雙向晶閘管、第二電感、第三開關(guān)器件的體二極管組成回路，第一電容充電；

當(dāng)K=1時(shí)，控制第四雙向晶閘管、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件均處于斷開狀態(tài)；

當(dāng)K＞1時(shí)，控制第四雙向晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)、第四開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)；第一階段，控制第三開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，第一電容、第三開關(guān)器件、第二電感、第四雙向晶閘管組成回路對(duì)第二電感儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第三開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)，第四開關(guān)器件的體二極管、第二電感、第四雙向晶閘管、第二電容組成回路，第二電容充電。

特別的，《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》還提供了一種基于上文所述的三相整流升壓電路的不間斷電源，包括所述三相整流升壓電路、逆變模塊，所述逆變模塊的輸入端與所述三相全控整流橋的輸出端相連。

一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源有益效果

（1）《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》提出的整流升壓電路在市電運(yùn)行模式和電池運(yùn)行模式下共用電感、開關(guān)管（如IGBT）等功率器件，通過共用拓?fù)渲械钠骷诓煌r下實(shí)現(xiàn)不同的功能，實(shí)現(xiàn)了功率級(jí)器件的復(fù)用，減少器件數(shù)量，提升了電路的功率密度，降低了電路成本。

（2）《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》提出的整流升壓電路采用雙電池組，不同設(shè)備間可以共用電池組，減少電池的配置，增加應(yīng)用范圍。

（3）《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》提出的整流升壓電路在電池運(yùn)行模式下正負(fù)母線獨(dú)立升壓，無需額外增加平衡裝置即可實(shí)現(xiàn)正負(fù)母線的平衡，允許正負(fù)母線帶不平衡負(fù)載，提高了電池模式的可靠性，降低了成本。

（4）《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》提出的整流升壓電路在市電運(yùn)行時(shí)處于半橋工作模式，輸入電壓電流可四相限運(yùn)行，整流器同時(shí)具備升壓和回饋能力，提高設(shè)備的適用范圍。

（5）《一種三相整流升壓電路及其控制方法以及不間斷電源》通過增加一第四雙向晶閘管SCR6，共用整流升壓拓?fù)渲械牡诙姼蠰2、第三開關(guān)三極管Q3、第四開關(guān)三極管Q4，實(shí)現(xiàn)平衡功能，一方面可以保證正電池組BAT 、負(fù)電池組BAT 的剩余容量保持一致，另一方面可以通過控制平衡橋保證正負(fù)直流母線上的負(fù)載平衡。

1.一種三相整流升壓電路，其特征在于：包括正電池組、負(fù)電池組、一整流升壓模塊；所述整流升壓模塊包括第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管、第四雙向晶閘管、第一單向晶閘管、第二單向晶閘管、第一電感、第二電感、第三電感、三相全控整流橋、第一電容、第二電容；所述第一雙向晶閘管的一端、所述第二雙向晶閘管的一端、所述第三雙向晶閘管的一端分別對(duì)應(yīng)接至三相電第一相、三相電第二相、三相電第三相，所述第一單向晶閘管的陽極、所述第二單向晶閘管的陰極分別對(duì)應(yīng)連接至所述正電池組的正端、所述負(fù)電池組的負(fù)端，所述正電池組的負(fù)端、所述負(fù)電池組的正端、所述第四雙向晶閘管的一端均連接至三相電的零線；所述第一單向晶閘管的陰極與所述第一雙向晶閘管的另一端均連接至所述第一電感的一端，所述第二雙向晶閘管的另一端與所述第四雙向晶閘管的另一端均連接至所述第二電感的一端，所述第三雙向晶閘管的另一端與所述第二單向晶閘管的陽極均連接至所述第三電感的一端，所述第一電感的另一端、第二電感的另一端、第三電感的另一端分別連接至所述三相全控整流橋的三相輸入端，所述三相全控整流橋的兩個(gè)輸出端分別連接至所述第一電容的一端與所述第二電容的一端，所述第一電容的另一端與所述第二電容的另一端均連接至三相電的零線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相整流升壓電路，其特征在于：所述的三相全控整流橋?yàn)槿鄻蚴诫p電平拓?fù)洌ǖ谝婚_關(guān)器件、第二開關(guān)器件、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件、第五開關(guān)器件、第六開關(guān)器件；所述第一開關(guān)器件、第三開關(guān)器件、第五開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端，所述第二開關(guān)器件、第四開關(guān)器件、第六開關(guān)器件的發(fā)射極或源極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端，所述第一開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與所述第二開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端，所述第三開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與所述第四開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端，所述第五開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與所述第六開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相整流升壓電路，其特征在于：所述的三相全控整流橋?yàn)槿喟霕騃型三電平拓?fù)浠蛘呷喟霕騎型三電平拓?fù)洹?

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種三相整流升壓電路，其特征在于：所述的三相半橋I型三電平拓?fù)浒ǖ谝恢恋谑_關(guān)器件至、第一至第六二極管至，其中第一開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第二開關(guān)器件的集電極或漏極均與第一二極管的陰極相連，第五開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第六開關(guān)器件的集電極或漏極均與第三二極管的陰極相連，第九開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第十開關(guān)器件的集電極或漏極均與第五二極管的陰極相連，第三開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第四開關(guān)器件的集電極或漏極均與第二二極管的陽極相連，第七開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第八開關(guān)器件的集電極或漏極均與第四二極管的陽極相連，第十一開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第十二開關(guān)器件的集電極或漏極均與第六二極管的陽極相連，第一二極管的陽極與第二二極管的陰極相連，第三二極管的陽極與第四二極管的陰極相連，第五二極管的陽極與第六二極管的陰極相連；第一開關(guān)器件的集電極或漏極、第五開關(guān)器件的集電極或漏極、第九開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端，第四開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第八開關(guān)器件的發(fā)射極或源極、第十二開關(guān)器件的發(fā)射極或源極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端，第二開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第三開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端，第六開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第七開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端，第十開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第十一開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端，第一二極管的陽極、第三二極管的陽極、第五二極管的陽極均連接至三相電零線。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種三相整流升壓電路，其特征在于：所述的三相半橋T型三電平拓?fù)浒ǖ谝恢恋诹O管、第一至第六開關(guān)器件；第一開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第二開關(guān)器件的發(fā)射極或源極相連，第三開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第四開關(guān)器件的發(fā)射極或源極相連，第五開關(guān)器件的發(fā)射極或源極與第六開關(guān)器件的發(fā)射極或源極相連；其中第一二極管的陰極、第三二極管的陰極、第五二極管的陰極相連并作為所述三相全控整流橋的第一輸出端，第二二極管的陽極、第四二極管的陽極、第六二極管的陽極相連并作為所述三相全控整流橋的第二輸出端，第一二極管的陽極、第二二極管的陰極、第一開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第一相輸入端，第三二極管的陽極、第四二極管的陰極、第三開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第二相輸入端，第五二極管的陽極、第六二極管的陰極、第五開關(guān)器件的集電極或漏極相連并作為所述三相全控整流橋的第三相輸入端，第二開關(guān)器件的集電極或漏極、第四開關(guān)器件的集電極或漏極、第六開關(guān)器件的集電極或漏極均連接至三相電零線。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三相整流升壓電路，其特征在于：

所述第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管、第一電感、第二電感、第三電感、第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件、第五開關(guān)器件、第六開關(guān)器件、第一電容、第二電容構(gòu)成市電運(yùn)行模式下的整流升壓功率級(jí)電路；

所述正電池組、負(fù)電池組、第一單向晶閘管、第二單向晶閘管、第一電感、第三電感、第一開關(guān)器件、第二開關(guān)器件、第五開關(guān)器件、第六開關(guān)器件、第一電容、第二電容構(gòu)成電池運(yùn)行模式下的整流升壓功率級(jí)電路。

7.一種如權(quán)利要求2所述的三相整流升壓電路的控制方法，其特征在于：

市電正常時(shí)，控制第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管處于閉合狀態(tài)，控制第一單向晶閘管、第二單向晶閘管、第四雙向晶閘管處于斷開狀態(tài)，此時(shí)所述三相整流升壓電路工作于市電運(yùn)行模式；

市電異常時(shí)，控制第一雙向晶閘管、第二雙向晶閘管、第三雙向晶閘管、第一開關(guān)器件、第六開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)，控制第一單向晶閘管、第二單向晶閘管處于閉合狀態(tài)，此時(shí)所述三相整流升壓電路工作于電池運(yùn)行模式。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種三相整流升壓電路的控制方法，其特征在于：所述三相整流升壓電路工作于市電運(yùn)行模式具體包括以下階段：

當(dāng)三相電第一相電壓處于正半周期內(nèi)，控制第一開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第一階段，控制第二開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第一相電壓經(jīng)過第一雙向晶閘管、第一電感、第二開關(guān)器件、第二電容組成回路對(duì)第一電感儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第二開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第一電感放電，第一電感放電的電流經(jīng)過第一開關(guān)器件的體二極管、第一電容、第一雙向晶閘管回到第一電感，第一電容充電；

當(dāng)三相電第一相電壓處于負(fù)半周期，控制第二開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第三階段，控制第一開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第一相電壓經(jīng)過第一雙向晶閘管、第一電感、第一開關(guān)器件、第一電容組成回路對(duì)第一電感儲(chǔ)存電能；第四階段控制第一開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第一電感放電，第一電感放電的電流經(jīng)過第二開關(guān)器件的體二極管、第二電容、第一雙向晶閘管回到第一電感，第二電容充電；

當(dāng)三相電第二相電壓處于正半周期，控制第三開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第一階段，控制第四開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第二相電壓經(jīng)過第二雙向晶閘管、第二電感、第四開關(guān)器件、第二電容組成回路對(duì)第二電感儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第四開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第二電感放電，第二電感放電的電流經(jīng)過第三開關(guān)器件的體二極管、第一電容、第二雙向晶閘管回到第二電感，第一電容充電；

當(dāng)三相電第二相電壓處于負(fù)半周期，控制第四開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第三階段，控制第三開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電第二相電壓經(jīng)過第二雙向晶閘管、第二電感、第三開關(guān)器件、第一電容組成回路對(duì)第二電感儲(chǔ)存電能；第四階段控制第三開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第二電感放電，第二電感放電的電流經(jīng)過第四開關(guān)器件的體二極管、第二電容、第二雙向晶閘管回到第二電感，第二電容充電；

當(dāng)三相電第三相電壓處于正半周期，控制第五開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第一階段，控制第六開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電地三相電壓經(jīng)過第三雙向晶閘管、第三電感、第六開關(guān)器件、第二電容組成回路對(duì)第三電感儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第六開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第三電感放電，第三電感放電的電流經(jīng)過第五開關(guān)器件的體二極管、第一電容、第三雙向晶閘管回到第三電感，第一電容充電；

當(dāng)三相電第三相電壓處于負(fù)半周期，控制第六開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)；第三階段，控制第五開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，三相電地三相電壓經(jīng)過第三雙向晶閘管、第二電感、第五開關(guān)器件、第一電容1組成回路對(duì)第三電感儲(chǔ)存電能；第四階段控制第三開關(guān)器件處于關(guān)斷狀態(tài)，第三電感放電，第三電感放電的電流經(jīng)過第六開關(guān)器件的體二極管、第二電容、第三雙向晶閘管回到第三電感，第二電容充電。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種三相整流升壓電路的控制方法，其特征在于：所述三相整流升壓電路工作于電池運(yùn)行模式具體包括以下階段：

第一階段，控制第二開關(guān)器件、第五開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)正電池組、第一單向晶閘管、第一電感、第二開關(guān)器件、第二電容組成回路對(duì)第一電感儲(chǔ)存電能；負(fù)電池組、第一電容、第五開關(guān)器件、第三電感、第二單向晶閘管組成回路對(duì)第三電感儲(chǔ)存電能；

第二階段，控制第二開關(guān)器件、第五開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)，此時(shí)第一電感放電，第一電感放電的電流經(jīng)過第一開關(guān)器件的體二極管、第一電容、正電池組、第一單向晶閘管回到第一電感，第一電容充電；第三電感放電，第三電感放電的電流經(jīng)過第二單向晶閘管、負(fù)電池組、第二電容、第六開關(guān)器件體二極管回到第三電感，第二電容充電。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種三相整流升壓電路的控制方法，其特征在于：當(dāng)所述三相整流升壓電路工作于電池運(yùn)行模式時(shí)，控制第四雙向晶閘管、第二電感、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件組成的平衡橋電路工作，用以保證所述正電池組、負(fù)電池組的剩余容量保持一致以及正負(fù)直流母線上的負(fù)載平衡。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種三相整流升壓電路的控制方法，其特征在于：控制第四雙向晶閘管、第二電感、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件組成的平衡橋電路工作具體包括以下步驟：

步驟S1：實(shí)時(shí)檢測(cè)正電池組的電流值、負(fù)電池組的電流值、正電池組的電壓值、負(fù)電池組的電壓值；

步驟S2：根據(jù)步驟S1計(jì)算出正電池組剩余容量值、負(fù)電池組剩余容量、正電池組剩余容量值與負(fù)電池組剩余容量的比值K，其中K≥0；

步驟S3：根據(jù)K值的大小，控制第四雙向晶閘管、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件工作。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種三相整流升壓電路的控制方法，其特征在于：所述步驟S3具體為：

當(dāng)0≤K<1時(shí)，控制第四雙向晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)、第三開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)；第一階段，控制第四開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，第四開關(guān)器件、第二電容、第四雙向晶閘管、第二電感組成回路對(duì)第二電感儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第四開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)，第一電容、第四雙向晶閘管、第二電感、第三開關(guān)器件的體二極管組成回路，第一電容充電；

當(dāng)K=1時(shí)，控制第四雙向晶閘管、第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件均處于斷開狀態(tài)；

當(dāng)K＞1時(shí)，控制第四雙向晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)、第四開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)；第一階段，控制第三開關(guān)器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，第一電容、第三開關(guān)器件、第二電感、第四雙向晶閘管組成回路對(duì)第二電感儲(chǔ)存電能；第二階段，控制第三開關(guān)器件處于斷開狀態(tài)，第四開關(guān)器件的體二極管、第二電感、第四雙向晶閘管、第二電容組成回路，第二電容充電。

13.一種基于權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述的三相整流升壓電路的不間斷電源，其特征在于：包括所述三相整流升壓電路、逆變模塊，所述逆變模塊的輸入端與所述三相全控整流橋的輸出端相連。

《一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用》涉及一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用，屬于冰箱控制領(lǐng)域。

一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用發(fā)明目的

《一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用》的目的在于提供一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用，能充分發(fā)揮變頻壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速可變的優(yōu)勢(shì)，使冰箱達(dá)到降噪、節(jié)能之目的。

一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用技術(shù)方案

《一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用》為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

《一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用》一種冰箱變頻控制方法的特點(diǎn)是按如下步驟進(jìn)行：

步驟一：設(shè)定目標(biāo)開機(jī)率

步驟二：當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行至第（N 1）次停機(jī)時(shí)，通過式（1）獲得冰箱前連續(xù)N個(gè)開停

周期的平均開機(jī)率

步驟三：通過式（2）獲得調(diào)整系數(shù)

步驟四：通過式（3）獲得下次開機(jī)時(shí)壓縮機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速Si：

當(dāng)冰箱內(nèi)任一間室溫度高于所述間室的開機(jī)點(diǎn)溫度T₁℃時(shí)，所述間室溫度與所述開機(jī)點(diǎn)溫度之間的溫差為

式（4）中，

若冰箱內(nèi)任一間室所設(shè)定的溫度下調(diào)前后之間的差值為

式（5）中，

若壓縮機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間大于等于T₁分鐘，則通過式(6)更新所述運(yùn)行轉(zhuǎn)速

式（6）中，

《一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用》冰箱變頻控制方法的特點(diǎn)也在于：

所述壓縮機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速

所述運(yùn)行轉(zhuǎn)速

所述目標(biāo)開機(jī)率

所述調(diào)整系數(shù)

所述間室的開機(jī)點(diǎn)溫度T₁的取值范圍為1—15℃。

所述T₁分鐘的取值范圍為20—360分鐘。

一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用改良效果

《一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用》通過周期性地更新壓縮機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，從而可根據(jù)冰箱實(shí)際負(fù)荷變化及時(shí)有效的調(diào)整壓縮機(jī)的制冷量，負(fù)荷增加壓縮機(jī)頻率增加，負(fù)荷降低壓縮機(jī)頻率降低，使冰箱始終處于較為理想的狀態(tài)運(yùn)行，且可有效減少壓縮機(jī)開停機(jī)損失，減小箱內(nèi)溫度波動(dòng)，達(dá)到噪音低、能耗小之目的。

圖1為《一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用》控制流程圖；

圖2為《一種冰箱變頻控制方法及其應(yīng)用》變頻壓縮機(jī)功率變化趨勢(shì)圖。