[發明專利]一種帶平衡橋臂的雙電源供電系統

有效

• 申請號: 201210155422.7
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102710006A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 何錫生;郝玉龍;陸家珍
• 申請（專利權）人: 深圳市健網科技有限公司
• 主分類號: H02J9/04
• 分類號: H02J9/04
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所 44248
• 代理人: 胡吉科;鄧揚

技術領域

本發明涉及一種雙電源供電系統，尤其涉及一種帶平衡橋臂的雙電源供電系統。

背景技術

在現有的雙電源供電系統中，尤其是雙電源輸入的單電池整流系統中，正負母線的平衡問題一直是行業技術人員不得不考慮的問題；大部分相關系統為了控制成本和減小體積，在設計階段就舍棄該項要求，即不做母線平衡的考慮，但是這樣的話，對整機的性能及可靠性都會造成了一定影響，降低了其質量和穩定性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是需要提供一種成本低、體積小的雙電源供電系統，并實現母線的平衡。

對此，本發明提供一種帶平衡橋臂的雙電源供電系統，包括：

用于實現交流供電的交流電源；

交流整流模塊，所述交流整流模塊通過開關SW1連接至交流電源，所述交流整流模塊通過交流/直流的雙向整流線路實現交流輸入的整流和升壓；

直流整流模塊，所述直流整流模塊與交流整流模塊連接，所述直流整流模塊通過雙向的升壓/降壓線路實現電池的升壓和充電；?

用于實現直流/交流逆變輸出的逆變模塊，所述逆變電路與直流整流模塊連接；以及，

用于在直流供電時實現母線平衡的平衡模塊，所述平衡模塊通過開關SW2接地，所述平衡模塊與交流整流模塊實現線路復用。

其中，所述平衡模塊與交流整流模塊實現線路復用，所述線路復用即為平衡橋臂的復用，所述平衡橋臂通過相互串接的晶體管或場效應管，用于實現電橋的橋臂平衡，所述場效應管并聯有分立二極管，所述分立二極管為分立功率器件，包括了半導體二極管；所述交流整流模塊是一個交流/直流的雙向整流線路，即通過平衡橋臂實現雙向的交流變直流的整流線路，也稱為雙向的AC/DC整流線路；所述直流整流模塊也稱電池整流電路，通過電池實現直流供電，是一個雙向的直流/直流線路，也稱為雙向的DC/DC線路，所述直流整流模塊通過雙向的升壓/降壓線路以實現電池的升壓和充電；所述逆變模塊用于實現直流/交流的逆變輸出，并與直流整流模塊連接，所述逆變模塊可以采用直流/交流的半橋線路，即DC/AC的半橋式線路，能夠通過半橋式逆變線路實現直流/交流的逆變輸出；所述平衡模塊通過與交流整流模塊復用平衡橋臂，即平衡模塊與交流整流模塊實現線路復用，所述平衡模塊通過開關SW2接地，也就是說，所述平衡模塊與交流整流模塊的線路復用只增加一個切換開關便實現了直流供電模式下的正負母線的平衡。

本發明通過線路復用，即平衡橋臂的復用進而實現雙電源供電系統的正負母線平衡，使得成本非常低，體積小，非常適用于中大功率、高可靠性的雙電源供電系統。

本發明的工作模式包括交流供電模式和直流供電模式，在交流供電模式下，交流整流模塊為可雙向流動的半橋線路，交流輸入通過開關SW1、電感L1、晶體管/場效應管Q1以及晶體管/場效應管Q2實現交流的整流和升壓，交流整流模塊可雙向流動保證了平衡電路實現的簡便性，只需要增加一個開關SW2即可實現正負母線的平衡；所述直流整流模塊為雙向可流動的直流/直流線路，也為電池充電電路，通過母線給電池充電，交流輸入時母線通過晶體管/場效應管Q3、晶體管/場效應管Q5、晶體管/場效應管Q6、電感L2、電感L3、開關SW3和開關SW5組成buck線路給電池充電，即降壓線路給電池充電；逆變電路可以為半橋逆變線路。

在直流供電模式下，即電池供電模式下，直流整流線路通過晶體管/場效應管Q3、晶體管/場效應管Q5、晶體管/場效應管Q6、電感L2、電感L3、開關SW3和開關SW5組成boos線路給母線升壓，即組成升壓線路給母線升壓；平衡模塊通過平衡橋臂與交流輸入時的交流整流線路實現線路復用，即復用電感L1、晶體管/場效應管Q1和晶體管/場效應管Q2，只需要通過開關SW1和開關SW2把輸入端切換至中線，通過控制晶體管/場效應管Q1和晶體管/場效應管Q2的通斷即可實現母線的平衡；逆變電路為半橋逆變線路。

與現有技術相比，本發明交流整流模塊和平衡模塊復用平衡橋臂，只需要通過增加一個切換開關便可實現線路的復用和正負母線的平衡，在不同模式時其控制方法和時序不同；所述不同模式為交流供電模式或直流供電模式，實現了雙電源供電系統的正負母線的平衡，所述電池和交流電源交替保證雙電源供電，體積小，成本低，并且能夠保證雙電源供電系統的性能及可靠性。本發明尤其適合于中大功率和可靠性要求高的雙電源供電系統。