[發(fā)明專利]不間斷電源電路及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410382382.9
• 申請日: 2014-08-05
• 公開（公告）號: CN104158243A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 耿曉靜;胡智倫
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 羅振安

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源領(lǐng)域，特別涉及一種不間斷電源電路及其控制方法。

背景技術(shù)

UPS(Uninterruptible?power?supply，不間斷電源)系統(tǒng)已經(jīng)廣泛運用于各種供電場合。UPS主要用于為負(fù)載提供不間斷的電力供應(yīng)，當(dāng)市電輸入正常時，UPS可以將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電發(fā)生中斷等情況時，UPS立即啟動機(jī)內(nèi)電池，并將電池提供的電能進(jìn)行升壓后給負(fù)載進(jìn)行暫時性的供電。

請參考圖1，其示出了相關(guān)的一種三橋臂拓?fù)涞牟婚g斷電源電路的電路示意圖，該不間斷電源電路包括：三橋臂拓?fù)潆娐?2、充電器電路14、放電器電路16以及母線電容C1。其中，三橋臂拓?fù)潆娐?2包括：第一開關(guān)管Q1和第二開關(guān)管Q2串聯(lián)形成的第一橋臂，亦稱為PFC(Power?Factor?Correction，功率因數(shù)校正)側(cè)高頻橋臂；第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4串聯(lián)形成的第二橋臂，亦稱為PFC與INV(Inverter，逆變器)共用的工頻橋臂；第五開關(guān)管Q5和第六開關(guān)管Q6串聯(lián)形成的第三橋臂，亦稱為INV側(cè)的高頻橋臂；以及，第一電感L1、第二電感L2和輸出電容C_o。第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂并聯(lián)接在BUS(母線)正輸出端和BUS負(fù)輸出端之間。第一電感L1為PFC側(cè)的高頻電感；第二電感L2為INV側(cè)的高頻電感。母線電容C1并聯(lián)接在BUS正輸出端和BUS負(fù)輸出端之間。另外，充電器電路14和放電器電路16分別掛接與BUS正輸出端和BUS負(fù)輸出端之上。

當(dāng)市電輸入正常時，該不間斷電源電路工作于充電器模式，亦稱為Buck(降壓)模式，BUS電壓通過充電器電路14為電池BAT充電，此時放電器電路16處于空閑狀態(tài)；當(dāng)市電發(fā)生中斷等情況時，該不間斷電源電路工作于放電器模式，亦稱為Boost(升壓)模式，電池BAT通過放電器電路16為BUS充電，此時充電器電路14處于空閑狀態(tài)。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在以下問題：上述不間斷電源電路中需要一個獨立的充電器電路和一個獨立的放電器電路分別對電池進(jìn)行充電和放電，導(dǎo)致電路集成度和器件利用率不高，同時增加了電路成本和體積。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)中存在的電路集成度和器件利用率不高，且電路成本和體積較大的問題，本發(fā)明實施例提供了一種不間斷電源電路及其控制方法。所述技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種不間斷電源電路，所述電路包括：并聯(lián)在母線BUS正輸出端和BUS負(fù)輸出端之間的三橋臂拓?fù)潆娐?、并?lián)在所述BUS正輸出端和所述BUS負(fù)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(fù)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(guān)管、第二開關(guān)管、變壓器以及儲能電容；

其中，所述儲能電容串聯(lián)接在電池的正極與所述BUS正輸出端之間，所述電池的負(fù)極直接與所述BUS負(fù)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(jīng)所述第一開關(guān)管與所述BUS負(fù)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(jīng)所述第二開關(guān)管與所述BUS正輸出端相連。

在第一方面的第一種可能的實施方式中，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(dāng)所述第二開關(guān)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(guān)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(lián)接在所述變壓器的副邊的第二端與所述第二開關(guān)管的第二端之間；

所述第一諧振電容與所述第一開關(guān)管并聯(lián)；

所述第二諧振電容與所述第二開關(guān)管并聯(lián)。

結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，在第一方面的第二種可能的實施方式中，

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(xiàn)的內(nèi)置電感。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能的實施方式中，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(guān)管并聯(lián)；

所述第二電容與所述第二開關(guān)管并聯(lián)。

結(jié)合第一方面、第一方面的第一種可能的實施方式、第一方面的第二種可能的實施方式或者第一方面的第三種可能的實施方式，在第一方面的第四種可能的實施方式中，

所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管均為不帶體內(nèi)二極管的半導(dǎo)體開關(guān)管；

或者，