一種開關管的開關頻率設置裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力技術領域，尤其涉及一種開關管的開關頻率設置裝置及方法。
【背景技術】
[0002]開關管是電力設備中一種常見的電子元件。開關頻率是開關管的一個重要參數，是指開關管每秒可以完全導通、關斷的次數。
[0003]不間斷電源系統(Uninterruptible Power System，UPS)是一種能夠為個人計算機、家用電器、服務器等各種負載提供穩定、不間斷電能的供電設備。
[0004]UPS設備通常由整流器、逆變器等設備組成。整流器用于將市電轉換為直流電；逆變器用于將整流器輸出的直流電轉換為穩定、無干擾的交流電。
[0005]在UPS設備中，整流器和逆變器這兩種變換器中均包括開關管。如何設置UPS設備的各器件中的開關管的開關頻率是需要解決的問題。
【發明內容】
[0006]本發明實施例提供一種開關管的開關頻率設置裝置及方法，用以提供一種UPS設備的器件中的開關管的開關頻率設置方案。
[0007]第一方面，本發明實施例提供一種設置開關管的開關頻率的方法，該方法應用于UPS設備中的器件的開關管中；若UPS設備的器件中包括多個開關管，則多個開關管的規格相同，具有相同的環境參數，并具有相同的開關頻率；
[0008]所述方法包括:
[0009]計算該器件的負載量；
[0010]根據計算得到的負載量，計算達到該器件的最高效率時所對應的開關管的第一開關頻率；
[0011]將開關管正常工作時可達到的最高結溫減去開關管當前的結溫，得到開關管的溫升余量；
[0012]根據溫升余量和負載量計算開關管的第二開關頻率，其中，溫升余量越大，第二開關頻率越尚;
[0013]將第一開關頻率和第二開關頻率中較小的頻率設置為開關管的開關頻率。
[0014]采用上述方案，根據UPS設備中的器件的負載量得到使器件效率最高的第一開關頻率，并根據該器件中的開關管的溫升余量和該器件的負載量得到第二開關頻率，將第一開關頻率和第二開關頻率中較小的頻率設置為該器件的開關管的開關頻率。
[0015]由于第一開關頻率和第二開關頻率分別是滿足器件效率最高的開關頻率和滿足溫升余量的開關頻率，最終將兩個開關頻率中較小的頻率設置為該器件的開關頻率。最終設置的開關頻率是在滿足開關管工作結溫的條件下使器件效率最高的開關頻率。因而，本發明實施例所提供的方案可以在滿足開關管工作結溫要求的前提下提高器件的效率。
[0016]在一種可能的實現方式中，計算第一開關頻率的方式可以是:
[0017]計算該器件在該負載量下達到總損耗最低時所對應的開關頻率，作為開關管的第一開關頻率；
[0018]其中，所述總損耗包含所述器件中的所述至少一個開關管的損耗和所述器件中的磁性器件的損耗。
[0019]采用上述方案，由于第一開關頻率是該器件在總損耗最低時所對應的開關頻率，因而第一開關頻率可以使器件的效率達到最高。
[0020]在一種可能的實現方式中，計算第二開關頻率的方式可以是:
[0021]計算在該器件的負載量下，不同的開關頻率引起的開關管的結溫升高值；
[0022]將上述結溫升高值達到溫升余量時所對應的開關頻率作為開關管的第二開關頻率。
[0023]采用上述方案，由于第二開關頻率是滿足該器件中的開關管的溫升余量的開關頻率，因而第二開關頻率可以滿足開關管正常工作的要求，不會使開關管損壞。
[0024]在一種可能的實現方式中，所述器件為整流器或逆變器。
[0025]第二方面，本發明實施例提供一種設置開關管的開關頻率的裝置。該裝置用于設置UPS設備中的器件中的開關管的開關頻率；
[0026]若UPS設備中的器件中包含多個開關管，則多個開關管中的每一個開關管規格相同，具有相同的環境參數，并具有相同的開關頻率；
[0027]該裝置包括:
[0028]負載量計算模塊，用于計算所述器件的負載量；
[0029]第一開關頻率確定模塊，用于根據所計算得到的負載量，計算達到所述器件的最尚效率時的開關管的第一開關頻率；
[0030]溫升余量確定模塊，用于將開關管正常工作時可達到的最高結溫減去開關管當前的結溫，得到開關管的溫升余量；
[0031]第二開關頻率確定模塊，用于根據溫升余量和負載量計算開關管的第二開關頻率，其中，溫升余量越大，第二開關頻率越高；
[0032]開關頻率設置模塊，用于將第一開關頻率和第二開關頻率中較小的頻率設置為開關管的開關頻率。
[0033]采用上述方案，根據UPS設備中的器件的負載量得到使器件效率最高的第一開關頻率，并根據該器件中的開關管的溫升余量和該器件的負載量得到第二開關頻率，將第一開關頻率和第二開關頻率中較小的頻率設置為該器件的開關管的開關頻率。
[0034]由于第一開關頻率和第二開關頻率分別是滿足器件效率最高的開關頻率和滿足溫升余量的開關頻率，最終將兩個開關頻率中較小的頻率設置為該器件的開關頻率。最終設置的開關頻率是在滿足開關管工作結溫的條件下使器件效率最高的開關頻率。因而，本發明實施例所提供的方案可以在滿足開關管工作結溫要求的前提下提高器件的效率。
[0035]在一種可能的實現方式中，第一開關頻率確定模塊具體用于:計算所述器件在所述負載量下達到總損耗最低時的開關頻率，作為開關管的第一開關頻率;其中，總損耗包含所述器件中的開關管的損耗和所述器件中的磁性器件的損耗。
[0036]采用上述方案，由于第一開關頻率是該器件在總損耗最低時所對應的開關頻率，因而第一開關頻率可以使器件的效率達到最高。
[0037]在一種可能的實現方式中，第二開關頻率確定模塊具體用于:計算在所述負載量下，不同的開關頻率引起的開關管的結溫升高值;將開關管的結溫升高值達到溫升余量時所對應的開關頻率作為開關管的第二開關頻率。
[0038]采用上述方案，由于第二開關頻率是滿足該器件中的開關管的溫升余量的開關頻率，因而第二開關頻率可以滿足開關管正常工作的要求，不會使開關管損壞。
[0039]在一種可能的實現方式中，所述器件為整流器或逆變器。
[0040]第三方面，本發明實施例提供一種設置開關管的開關頻率的裝置，該裝置用于設置UPS設備中的器件中的開關管的開關頻率;若UPS設備中的器件中包含多個開關管，則多個開關管中的每一個開關管規格相同，具有相同的環境參數，并具有相同的開關頻率；
[0041]該裝置包括:
[0042]處理器，用于計算所述器件的負載量，以及根據所述負載量，計算達到所述器件的效率最尚時開關管的第一開關頻率；
[0043]溫度檢測器，用于測量開關管當前的結溫；
[0044]所述處理器，還用于將開關管正常工作時可達到的最高結溫減去所述溫度檢測器測量得到的開關管當前的結溫，得到開關管的溫升余量；
[0045]所述處理器，還用于根據溫升余量和負載量計算開關管的第二開關頻率，其中，溫升余量越大，第二開關頻率越高；
[0046]所述處理器，還用于將第一開關頻率和第二開關頻率中較小的頻率設置為開關管的開關頻率。
[0047]采用上述方案，根據UPS設備中的器件的負載量得到使器件效率最高的第一開關頻率，并根據該器件中的開關管的溫升余量和該器件的負載量得到第二開關頻率，將第一開關頻率和第二開關頻率中較小的頻率設置為該器件的開關管的開關頻率。
[0048]由于第一開關頻率和第二開關頻率分別是滿足器件效率最高的開關頻率和滿足溫升余量的開關頻率，最終將兩個開關頻率中較小的頻率設置為該器件的開關頻率。最終設置的開關頻率是在滿足開關管工作結溫的條件下使器件效率最高的開關頻率。因而，本發明實施例所提供的方案可以在滿足開關管工作結溫要求的前提下提高器件的效率。
[0049]第四方面，本發明實施例提供一種UPS設備，包括上述第二方面和第三方面中的任一方面所述的器件和裝置。<