[發明專利]一種UPS供電系統及方法

在審

• 申請號: 201710391420.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107134848A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 曹偉華
• 申請（專利權）人: 鄭州云海信息技術有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/02
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 闞恭勇

1.一種UPS供電系統，其特征在于，主要包括四個部分，1）整流器、2）電壓偵測系統、3.電池、4）電池串并聯切換系統；

其中，

1）整流器，由全橋整流器，變壓器及輸出電感組成，在交流電供電時提供高壓直流電，給電池組充電；

2）電壓偵測系統，由比較器與電阻R1和R2組成，通過電阻R1和電阻R2的分壓設定，比較器的正向端電壓與服務器供電系統的輸出電壓作對比，決定UPS的電池的工作狀態；

3）電池，單個電池的額定輸出電壓略低于服務器供電系統輸出電壓，有串聯充電狀態和并聯輸出狀態；

4）電池串并聯切換系統，根據交流電的供電情況來切換電池串聯或并聯的狀態。

2.根據權利要求1所述的供電系統，其特征在于，交流電供電時比較器輸出低電平，交流電斷電時比較器輸出高電平。

3.根據權利要求2所述的供電系統，其特征在于，在交流電供電時，電壓偵測系統輸出低電平，Q4為P-Mosfet處于導通狀態，Q3和Q5為N-Mosfet處于截止狀態，此時電池為串聯狀態，接收整流器輸出的高壓充電電流；在交流電斷開時，電壓偵測系統輸出高電平，Q4為截止狀態，Q3和Q5處于導通狀態，此時電池為并聯輸出狀態，直接供應后端服務器設備。

4.一種UPS供電方法，其特征在于，

主要包括如下幾個步驟：

1）UPS接入后，交流電源分為兩條線路，一條供應服務器電源供應系統，一條在UPS內部的整流環路作用下變為高壓直流電，并開始給串聯的電池組充電；

2）剛接入UPS電源時，整流器通過二極管D1給電容C4充電，在電阻R1和電阻R2的分壓下，比較器正向端電壓小于負向端，因為負向端直接入設備供電正向端，所以輸出低電平，直到出現交流電源斷電，由于二極管D1反向截止特性，電容C1維持其兩端電壓差不變，比較器正向端電壓大于負向端時，轉變為輸出高電平；

3）電池充電時采用串聯狀態，放電時采用并聯狀態，每個電池的輸出電壓略低于服務器電源供應系統的輸出電壓；

4）在比較器輸出低電平時，Q4為P-Mosfet導通，Q3與Q5為為N-Mosfet截止，使電池組處于串聯狀態，以適應高電壓充電，當比較器輸出高電平時Q4截止，Q3與Q5在R3與R4分壓下會在Q4充分截止后導通，使得電池對設備供電。