[發明專利]不間斷電源電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201410382382.9
• 申請日: 2014-08-05
• 公開（公告）號: CN104158243A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 耿曉靜;胡智倫
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 羅振安

1.一種不間斷電源電路，其特征在于，所述電路包括：并聯在母線BUS正輸出端和BUS負輸出端之間的三橋臂拓撲電路、并聯在所述BUS正輸出端和所述BUS負輸出端之間的母線電容、以及掛接于所述BUS正輸出端和所述BUS負輸出端之上的雙向充電器電路；

所述雙向充電器電路，包括：第一開關管、第二開關管、變壓器以及儲能電容；

其中，所述儲能電容串聯接在電池的正極與所述BUS正輸出端之間，所述電池的負極直接與所述BUS負輸出端相連；所述變壓器的原邊的第一端與所述電池的正極相連，所述變壓器的原邊的第二端經所述第一開關管與所述BUS負輸出端相連；所述變壓器的副邊的第一端與所述電池的正極相連，所述變壓器的副邊的第二端經所述第二開關管與所述BUS正輸出端相連。

2.根據權利要求1所述的不間斷電源電路，其特征在于，所述雙向充電器電路，還包括：諧振電感；以及，第一諧振電容和/或第二諧振電容；

當所述第二開關管的第一端為與所述BUS正輸出端相連的一端，且所述第二開關管的第二端為與所述變壓器的副邊的第二端相連的一端時，所述諧振電感串聯接在所述變壓器的副邊的第二端與所述第二開關管的第二端之間；

所述第一諧振電容與所述第一開關管并聯；

所述第二諧振電容與所述第二開關管并聯。

3.根據權利要求2所述的不間斷電源電路，其特征在于，

所述諧振電感是獨立的外置電感；或者，所述諧振電感是由所述變壓器的漏感實現的內置電感。

4.根據權利要求1所述的不間斷電源電路，其特征在于，所述雙向充電器電路，還包括：第一電容和第二電容；

所述第一電容與所述第一開關管并聯；

所述第二電容與所述第二開關管并聯。

5.根據權利要求1至4任一所述的不間斷電源電路，其特征在于，

所述第一開關管和所述第二開關管均為不帶體內二極管的半導體開關管；

或者，

所述第一開關管和所述第二開關管均為帶體內二極管的半導體開關管；

或者，

所述第一開關管和所述第二開關管均為二極管與半導體開關管的反向并聯組合。

6.一種不間斷電源電路的控制方法，其特征在于，所述方法用于控制如權利要求1至5任一所述的不間斷電源電路，所述方法包括：

在Buck模式下，通過控制所述第一開關管和所述第二開關管的開通和關斷為所述電池充電；

在Boost模式下，通過控制所述第一開關管和所述第二開關管的開通和關斷為所述母線電容充電。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述通過控制所述第一開關管和所述第二開關管的開通和關斷為所述電池充電，包括：

當所述第一開關管和所述第二開關管均為不帶體內二極管的半導體開關管，或者當所述第一開關管和所述第二開關管均為帶體內二極管的半導體開關管，或者當所述第一開關管和所述第二開關管均為二極管與半導體開關管的反向并聯組合時，通過控制所述第一開關管關斷和所述第二開關管開通，使得所述母線電容、所述第二開關管、所述變壓器的副邊、所述電池形成的回路存儲電能，所述電能存儲于所述變壓器的副邊；通過控制所述第一開關管開通和所述第二開關管關斷，使得所述變壓器的副邊存儲的所述電能轉移至所述變壓器的原邊，所述電池、所述第一開關管、所述變壓器的原邊形成的回路釋放所述電能為所述電池充電；

或者，

當所述第一開關管和所述第二開關管均為帶體內二極管的半導體開關管，或者當所述第一開關管和所述第二開關管均為二極管與半導體開關管的反向并聯組合時，通過控制所述第一開關管關斷和所述第二開關管開通，使得所述母線電容、所述第二開關管、所述變壓器的副邊、所述電池形成的回路存儲電能，所述電能存儲于所述變壓器的副邊；通過控制所述第一開關管關斷和所述第二開關管關斷，使得所述變壓器的副邊存儲的所述電能轉移至所述變壓器的原邊，所述電池、所述第一開關管包含的所述二極管、所述變壓器的原邊形成的回路釋放所述電能為所述電池充電。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述通過控制所述第一開關管和所述第二開關管的開通和關斷為并聯在所述BUS正輸出端與所述BUS負輸出端之間的母線電容充電，包括：

當所述第一開關管和所述第二開關管均為不帶體內二極管的半導體開關管，或者當所述第一開關管和所述第二開關管均為帶體內二極管的半導體開關管，或者當所述第一開關管和所述第二開關管均為二極管與半導體開關管的反向并聯組合時，通過控制所述第一開關管開通和所述第二開關管關斷，使得所述電池、所述變壓器的原邊、所述第一開關管形成的回路存儲電能，所述電能存儲于所述變壓器的原邊；通過控制所述第一開關管關斷和所述第二開關管開通，使得所述變壓器的原邊存儲的所述電能轉移至所述變壓器的副邊，所述電池、所述變壓器的副邊、所述第二開關管、所述母線電容形成的回路釋放所述電能為所述母線電容充電；

或者，

當所述第一開關管和所述第二開關管均為帶體內二極管的半導體開關管，或者當所述第一開關管和所述第二開關管均為二極管與半導體開關管的反向并聯組合時，通過控制所述第一開關管開通和所述第二開關管關斷，使得所述電池、所述變壓器的原邊、所述第一開關管形成的回路存儲電能，所述電能存儲于所述變壓器的原邊；通過控制所述第一開關管關斷和所述第二開關管關斷，使得所述變壓器的原邊存儲的所述電能轉移至所述變壓器的副邊，所述電池、所述變壓器的副邊、所述第二開關管包含的所述二極管、所述母線電容形成的回路釋放所述電能為所述母線電容充電。