0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

如何将双向功率流集成到UPS设计中

星星科技指导员 来源:TI 作者:TI 2023-04-06 10:23 次阅读

随着对更紧凑和更高效电力系统的日益重视,双向转换器越来越受到关注。具有双向功率流的双向DC/DC换流器可将电池充电和备份操作传统上所需的两个DC/DC换流器组合在一起,降低了整个系统的成本、组件数量和尺寸。

此系列博文将分两个部分研究在不间断电源(UPS)、电池备份单元和储能系统装置应用中双向换流器的使用。

UPS或电池备份单元可在各种关键和非关键应用中提供不间断电源。UPS系统可从传统意义上分为备用UPS、线路交互式UPS和在线式或双换流UPS。在新类别的UPS开发方面,如备用在线式混合动力或高级ECO模式UPS,获得的进展甚少。

图1所示为传统在线式UPS的框图。

poYBAGQuLTaARrfDAAAzsP2gWQk807.png

图1:常规在线式UPS的框图

在正常运行中,主直流母线通过交流网格源调节在300V至400V之间。电池作为储能单元,可以使用专用的AC/DC或DC/DC换流器通过AC电源或DC总线进行充电。另一台DC/DC升压转换器用于在断电期间将电池的电力从电池传输到DC-Bus(备用操作)。图2所示为具有双向换流器的在线式UPS的框图。

pYYBAGQuLTeARt4DAAAnjE90E1w095.png

图2:具有双向DC-DC换流器的在线式UPS框图

高效小型双向参考设计是一种数字控制的2kW隔离双向DC/DC换流器,设计用于在300V至400VDC总线和48V电池组之间传输功率。参考设计在高压侧具有全桥功率级,而在低压侧具有电流馈电全桥级。存在直流母线(正常条件)的情况下,设计以降压模式运行,并以恒定电流对电池充电,直至电池电压处于限制值。在断电期间,该设计作为电流馈电全桥转换器运行,将48V电池(36V至60V输入)的功率提升至380VDC总线,支持备份载入。

poYBAGQuLTmANqXCAAC_LpvGFUE259.PNG

图3:隔离双向DC-DC换流器的框图

参考设计在降压模式(作为充电器)下的峰值效率为94%,在升压模式(放电期间)为95%,平均效率高于93%。这种高放电效率为电池提供更长的运行时间。在36V至60V的宽输入电压范围内,使用电流馈电全桥级在放电模式下实现高效率,其优化隔离变压器的设计,以绕组中的最小化均方根(RMS)电流,同时最小化通过输入电容器的纹波电流。

在100kHz的高开关频率下工作,该参考设计的功率水平为2kW,尺寸为185mm×170mm。

poYBAGQuLTqAcNQeAABsrAGl5DI531.png

图4:备份模式下的系统效率(升压模式)

从充电模式到备用模式的转换或随时间的变化对于确保负载供电的连续性至关重要。参考设计的转换时间小于100μs,从而减少了系统在转换期间提供电源所需的大容量电容量。

pYYBAGQuLTuAcyZpAAE0DzsQo38492.PNG

图5:快速模式从电池充电切换到备用模式

审核编辑:郭婷

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电源
    +关注

    关注

    184

    文章

    17711

    浏览量

    250078
  • 转换器
    +关注

    关注

    27

    文章

    8701

    浏览量

    147144
  • 电池
    +关注

    关注

    84

    文章

    10567

    浏览量

    129575
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    双向转换器助力UPS设计降低成本

    数量和尺寸。此系列博文分两个部分研究在不间断电源(UPS)、电池备份单元和储能系统装置应用双向换流器的使用。UPS或电池备份单元可在各种
    发表于 03-01 09:52

    如何将代码集成Multi IDE Project?

    我想知道是否可以使用PinMap向导生成C代码以与Multi IDE Green Hill编译器一起使用,如果可以的话,如何将代码集成Multi IDE Project? 提前致谢, 多米尼克
    发表于 06-21 10:05

    双向功率集成UPS设计的方法

    随着对更紧凑和更高效电力系统的日益重视,双向转换器越来越受到关注。具有双向功率双向DC/DC换流器可将电池充电和备份操作传统上所需的两个
    发表于 07-23 07:54

    如何将双向功率集成UPS设计

    数量和尺寸。此系列博文分两个部分研究在不间断电源(UPS)、电池备份单元和储能系统装置应用双向换流器的使用。UPS或电池备份单元可在各种
    发表于 11-14 06:04

    如何将EB Tresos生成的代码集成S32DS

    大家好,现在我正在使用 EB Tresos 生成基于 NXP AN13423 文档的配置代码。 之后,我不知道如何将这些文件集成S32DS。是否有任何食谱或用户手册来描述此步骤?
    发表于 04-11 08:31

    如何将S32k144 CRC模块的C实现驱动程序API集成simulink模型

    大家好, 如何将 S32k144 CRC 模块的 C 实现驱动程序 API 集成 simulink 模型
    发表于 04-28 06:51

    为提高效率——如何将双向功率集成UPS设计

    随着对更紧凑和更高效电力系统的日益重视,双向转换器越来越受到关注。具有双向功率双向DC/DC换流器可将电池充电和备份操作传统上所需的两个
    发表于 08-26 09:18 4次下载
    为提高效率——<b class='flag-5'>如何将</b><b class='flag-5'>双向</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>流</b><b class='flag-5'>集成</b><b class='flag-5'>到</b><b class='flag-5'>UPS</b>设计<b class='flag-5'>中</b>

    如何将惯性传感器集成可穿戴设备

    本文档内容介绍了如何将惯性传感器集成可穿戴设备,供参考。
    发表于 09-18 14:50 1次下载
    <b class='flag-5'>如何将</b>惯性传感器<b class='flag-5'>集成</b><b class='flag-5'>到</b>可穿戴设备<b class='flag-5'>中</b>

    双向功率双向DC/DC换流器应用

      此系列博文分两个部分研究在不间断电源(UPS)、电池备份单元和储能系统装置应用双向换流器的使用。
    发表于 09-19 14:24 9次下载
    <b class='flag-5'>双向</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>流</b>的<b class='flag-5'>双向</b>DC/DC换流器应用

    如何将关键的多媒体应用集成ONOMAP解决方案的详细概述

    本文概述了OMAP软件概念,讲述了如何将两个异构处理器(RISC和DSP)、多个操作系统(OS)组合以及在DSP和RISC上运行的应用程序结合起来的体系结构可以无缝地向第三方访问。论文的最后部分概述了如何将关键的多媒体应用(如语音和视频)
    发表于 05-03 15:35 11次下载
    <b class='flag-5'>如何将</b>关键的多媒体应用<b class='flag-5'>集成</b><b class='flag-5'>到</b>ONOMAP解决方案<b class='flag-5'>中</b>的详细概述

    如何将互连性集成机械设计

    当各种装置和设备间的互连性日益增强,对于制造和组装它们的机械设备的创新和智能性要求也随之提高。采用新威廉希尔官方网站 并将互连解决方案集成机械设计可以作为增加效率,提高可靠性和安全性的附加值。 如何将
    的头像 发表于 08-18 11:17 2413次阅读

    如何将双向功率集成UPS设计(第一部分)

    数量和尺寸。 此系列博文分两个部分研究在不间断电源(UPS)、电池备份单元和储能系统装置应用双向换流器的使用。 UPS或电池备份单元
    的头像 发表于 12-10 10:42 1451次阅读
    <b class='flag-5'>如何将</b><b class='flag-5'>双向</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>流</b><b class='flag-5'>集成</b><b class='flag-5'>到</b><b class='flag-5'>UPS</b>设计<b class='flag-5'>中</b>(第一部分)

    DIY键盘之如何将ATMega32u4直接集成键盘PCB上

    电子发烧友网站提供《DIY键盘之如何将ATMega32u4直接集成键盘PCB上.zip》资料免费下载
    发表于 08-10 11:37 3次下载
    DIY键盘之<b class='flag-5'>如何将</b>ATMega32u4直接<b class='flag-5'>集成</b><b class='flag-5'>到</b>键盘PCB上

    为提高效率——如何将双向功率集成UPS设计(第一部分)

    为提高效率——如何将双向功率集成UPS设计
    发表于 11-01 08:27 0次下载
    为提高效率——<b class='flag-5'>如何将</b><b class='flag-5'>双向</b><b class='flag-5'>功率</b><b class='flag-5'>流</b><b class='flag-5'>集成</b><b class='flag-5'>到</b><b class='flag-5'>UPS</b>设计<b class='flag-5'>中</b>(第一部分)

    如何将EB Tresos生成的代码集成S32DS

    如何将EB Tresos生成的代码集成S32DS? 要将EB Tresos生成的代码集成S
    的头像 发表于 06-01 16:51 2787次阅读