CN102709995A - 一种不间断电源电路及其控制方法 - Google Patents

一种不间断电源电路及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102709995A
CN102709995A CN2012101839202A CN201210183920A CN102709995A CN 102709995 A CN102709995 A CN 102709995A CN 2012101839202 A CN2012101839202 A CN 2012101839202A CN 201210183920 A CN201210183920 A CN 201210183920A CN 102709995 A CN102709995 A CN 102709995A
Authority
CN
China
Prior art keywords
boost
module
switching tube
negative
positive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012101839202A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102709995B (zh
Inventor
刘培国
费珍福
王博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN201210183920.2A priority Critical patent/CN102709995B/zh
Publication of CN102709995A publication Critical patent/CN102709995A/zh
Priority to PCT/CN2013/074879 priority patent/WO2013181973A1/zh
Priority to EP13798910.9A priority patent/EP2709236B1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN102709995B publication Critical patent/CN102709995B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J5/00—Circuit arrangements for transfer of electric power between ac networks and dc networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H02J7/06—Regulation of charging current or voltage using discharge tubes or semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
    • H02M1/0085—Partially controlled bridges
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种不间断电源电路及其控制方法，属于通信领域。所述电路包括：交流输入模块、正Boost升压模块、负Boost升压模块、电池、第一开关管、第二开关管和第一晶闸管；所述第一开关管的集电极与所述正Boost升压模块中的第一二极管的阴极、所述正Boost升压模块中的第一输出滤波电容的一端电连接，所述第一开关管的发射极与所述负Boost升压模块中的第二电感的一端、所述电池的负极电连接；所述第一晶闸管的阳极与所述负Boost升压模块中的第二电感的另一端、所述负Boost升压模块中的第二二极管的阴极、所述负Boost升压模块中的第四开关管的发射极电连接，所述第一晶闸管的阴极与所述电池的正极电连接。本发明能够简化UPS的电路结构以及提高电路的整机效率。

Description

一种不间断电源电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种UPS（Uninterrupted Power Supply，不间断电源）电路及其控制方法。
背景技术
在通信领域里，许多网络设备通过UPS电路进行供电，UPS电路对市电进行转换并输出给网终设备，且在市电停电时UPS电路中包括的电池能继续为网络设备提供一段时间的电源，以保证用户能够紧急存盘。
UPS电路包括整流电路、正Boost电路、负Boost电路、电池、第一晶闸管和充电器等部分组成，整流电路与正Boost电路和负Boost电路相连，电池的正极通过第一晶闸管连接到正Boost电路、负极连接到负Boost电路上，充电器与电池相连；其中，整流电路接收市电，把市电转换为直流电压并输出给正Boost电路和负Boost电路，正Boost电路和负Boost电路对该直流电压进行有源功率因数校正并输出给网络设备；在市电停电时电池可以输出电压给正Boost电路和负Boost电路，正Boost电路和负Boost电路对该电压进行有源功率因数校正并输出给网络设备；其中，可以通过充电器对电池进行充电。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
在现有的UPS电路结构中需要包括充电器，并通过充电器对电池时行充电，而充电器的电路结构较复杂，如此现有的UPS电路结构较复杂且电路的整机效率低下。
发明内容
为了简化UPS的电路结构以及提高电路的整机效率，本发明实施例提供了一种UPS电路及其控制方法。所述技术方案如下：
一种不间断电源UPS电路，所述电路包括：
交流输入模块、正Boost升压模块、负Boost升压模块、电池、第一开关管、第二开关管和第一晶闸管；所述交流输入模块用于将市电转变为直流电压，所述正Boost升压模块与所述交流输入模块相连，所述正Boost升压模块用于在所述市电的正半周期内对所述交流输入模块输出的直流电压进行升压，所述负Boost升压模块与所述交流输入模块相连，所述负Boost升压模块用于在所述市电的负半周期内对所述交流输入模块输出的直流电压进行升压，所述第二开关管用于选择的将所述交流输入模块和所述电池连接到所述正Boost升压模块或负Boost升压模块上；
所述第一开关管的集电极与所述正Boost升压模块中的第一二极管的阴极、所述正Boost升压模块中的第一输出滤波电容的一端电连接，所述第一开关管的发射极与所述负Boost升压模块中的第二电感的一端、所述电池的负极电连接；
所述第一晶闸管的阳极与所述负Boost升压模块中的第二电感的另一端、所述负Boost升压模块中的第二二极管的阴极、所述负Boost升压模块中的第四开关管的发射极电连接，所述第一晶闸管的阴极与所述电池的正极电连接。
一种控制所述电路的方法，其特征在于，所述方法包括：
在市电的正半周期内，控制第一开关管开通，使所述负Boost升压模块中的第二电感储存电能；
控制所述第一开关管关断，使所述第二电感放电并通过第一晶闸管给电池充电。
一种不间断电源UPS电路，所述电路包括：
交流输入模块、正Boost升压模块、负Boost升压模块、电池、第一开关管、第二开关管和第一晶闸管；所述交流输入模块用于将市电转变为直流电压，所述正Boost升压模块与所述交流输入模块相连，所述正Boost升压模块用于在所述市电的正半周期内对所述交流输入模块输出的直流电压进行升压，所述负Boost升压模块与所述交流输入模块相连，所述负Boost升压模块用于在所述市电的负半周期内对所述交流输入模块输出的直流电压进行升压，所述第二开关管用于选择的将所述交流输入模块和所述电池连接到所述正Boost升压模块或负Boost升压模块上；
所述第一开关管的发射极与所述负Boost升压模块中的第二二极管的阳极、所述负Boost升压模块中的第二输出滤波电容的一端电连接，所述第一开关管的集电极与所述正Boost升压模块中的第一电感的一端、所述电池的正极电连接；
所述第一晶闸管的阳极与所述电池的负极电连接，所述第一晶闸管的阴极与所述正Boost升压模块中的第一电感的另一端、所述正Boost升压模块中的第一二极管的阳极、所述正Boost升压模块中的第三开关管的集电极电连接。
一种控制所述电路的方法，其特征在于，所述方法包括：
在市电的负半周期内，控制第一开关管开通，使所述正Boost升压模块中的第一电感储存电能；
控制所述第一开关管关断，使所述第一电感放电并通过第一晶闸管给电池充电。
在本发明实施例中，UPS电路包括交流输入模块、正Boost升压模块、负Boost升压模块、电池、第一开关管、第二开关管和第一晶闸管，其中，第一开关管的集电极与正Boost升压模块中的第一二极管的阴极和第一输出滤波电容的一端电连接，第一开关管的发射极与负Boost升压模块中的第二电感的一端电连接，第一晶闸管的阳极与负Boost升压模块中的第二电感的另一端、第二二极管的阴极和第四开关管的发射极电连接，第二晶闸管的阴极与电池的正极电连接，并在市电的正半周期内，通过控制第一开关管开通或关断来对电池充电；或者，第一开关管的发射极与负Boost升压模块中的第二二极管的阳极和第二输出滤波电容的一端电连接，第一开关管的集电极与正Boost升压模块中的第一电感的一端电连接，第二晶闸管的阳极与电池的负极电连接，第一晶闸管的阴极与正Boost升压模块中的第一电感的另一端、第一二极管的阳极和第三开关管的集电极电连接，并在市电的负半周期内，通过控制第一开关管开通或关断来对电池充电。如此UPS电路和现有技术相比简化了电路结构，提升了电路的整机效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种UPS电路结构示意图；
图2是本发明另一实施例提供的一种UPS电路结构示意图；
图3是本发明另一实施例提供的一种UPS电路结构示意图；
图4是本发明另一实施例提供的一种UPS电路结构示意图；
图5是本发明另一实施例提供的一种控制UPS电路的方法流程图；
图6是本发明另一实施例提供的一种UPS电路结构示意图；
图7是本发明另一实施例提供的一种UPS电路结构示意图；
图8是本发明另一实施例提供的一种UPS电路结构示意图；
图9是本发明另一实施例提供的一种UPS电路结构示意图；
图10是本发明另一实施例提供的一种控制UPS电路的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1，本发明实施例提供了一种UPS电路，包括：
交流输入模块1、正Boost升压模块2、负Boost升压模块3、电池4、第一开关管S1、第二开关管S2和第一晶闸管Q1；
交流输入模块1用于将市电转变为直流电压，正Boost升压模块2与交流输入模块1相连，正Boost升压模块2用于在市电的正半周期内对交流输入模块1输出的直流电压进行升压，负Boost升压模块3与交流输入模块1相连，负Boost升压模块3用于在市电的负半周期内对交流输入模块1输出的直流电压进行升压，第二开关管S2用于选择的将交流输入模块1和电池4连接到正Boost升压模块2或负Boost升压模块3上；
第一开关管S1的集电极与正Boost升压模块2中的第一二极管D1的阴极、正Boost升压模块2中的第一输出滤波电容C1的一端电连接，第一开关管S1的发射极与负Boost升压模块3中的第二电感L2的一端、电池4的负极电连接；
第一晶闸管Q1的阳极与负Boost升压模块3中的第二电感L2的另一端、负Boost升压模块3中的第二二极管D2的阴极、负Boost升压模块3中的第四开关管S4的发射极电连接，第一晶闸管Q1的阴极与电池4的正极电连接。
其中，参见图1，交流输入模块1包括第二晶闸管Q2和第三晶闸管Q3，正Boost升压模块2包括第一电感L1、第一二极管D1、第三开关管S3和第一输出滤波电容C1，负Boost升压模块3包括第二电感L2、第二二极管D2、第四开关管S4和第二输出滤波电容C2；
第二晶闸管Q2的阳极与市电的火线相连，阴极与第一电感L1的一端电连接，第一电感L1的另一端与第一二极管D1的阳极、第三开关管S3的集电极电连接，第一二极管D1的阴极与第一开关管S1的集电极、第一输出滤波电容C1的一端电连接，第三开关管S3的发射极和第一输出滤波电容C1的另一端都与市电的零线相连；
第三晶闸管Q3的阴极与市电的火线相连，阳极与第二电感L2的一端电连接，第二电感L2的另一端与第一晶闸管Q1的阳极、第二二极管D2的阴极、第四开关管S4的发射极电连接，第二二极管D2的阳极与第二输出滤波电容C2的一端电连接，第四开关管S4的集电极和第二输出滤波电容C2的另一端都与市电的零线相连；
电池4的负极与第二电感L2的一端电连接，正极与第二开关管S2的一端、第一晶闸管Q1的阴极电连接，第二开关管S2的另一端与第一电感L1的一端电连接。
其中，上述开关管可以包括电力场效应管、绝缘栅双极场效应管等。进一步地，第二开关管S2还可以为晶闸管。
其中，参见图2，上述图1所示的UPS电路的工作原理如下：
在市电的正半周期内，控制第一开关管S1开通，正Boost升压模块2中的第一输出滤波电容C1中的电流经过第一开关管S1、第二电感L2和第四开关管S4流入接地点，第二电感L2储存电能；以及，控制第一开关管S1关断，第二电感L2放电，第二电感L2放电的电流经过第一晶闸管Q1流入电池4，然后再从电池4回到第二电感L2，此时电池4充电。
进一步地，参见图3，该UPS电路还包括：
第三二极管D3，第三二极管D3的阳极与第二电感L2的另一端电连接，阴极与市电的零线相连；
其中，参见图4，上述图3所示的UPS电路的工作原理如下：
在市电的正半周期内，控制第一开关管S1开通，正Boost升压模块2中的第一输出滤波电容C1中的电流经过第一开关管S1、第二电感L2和第三二极管D3流入接地点，第二电感L2储存电能；以及，控制第一开关管S1关断，第二电感L2放电，第二电感L2放电的电流经过第一晶闸管Q1流入电池4，然后再从电池4回到第二电感L2，此时电池4充电。
其中，在市电的正半周期内，第二晶闸管Q2导通，第三晶闸管Q3关断，且第二晶闸管Q2接收市电输入的电流并输出给第一电感L1，该电流包括的一部分电流经过第一电感L1和第三开关管S3流入市电的零线，以及该电流包括的另一部分电流经过第一电感L1、第一二极管D1和第一输出滤波电容C1流入市电的零线，此时第一输出滤波电容C1充电，以实现有源功率因数校正。
其中，在市电对应周期包括的负半周期内，第三晶闸管Q3导通，第二晶闸管Q2关断，市电的零线的一部分电流经过第四开关管S4、第二电感L2和第三晶闸管Q3流入市电的火线，市电的零线的另一部分电流经过第二输出滤波电容C2、第二二极管D2、第二电感L2和第三晶闸管Q3流入市电的火线、此时第二输出滤波电容C2充电，以实现有源功率因数校正。
在本发明实施例中，在市电的正半周期内，控制第一开关管开通或关断，在第一开关管开通时，第一输出滤波电容中的电流经过第一开关管、第二电感和第三开关管流入市电的零线，第二电感储存电能；在第一开关管关断时，第二电感放电且通过第一晶闸管给电池充电。如此UPS电路可以不包括充电器，使得UPS电路和现有技术相比简化了电路结构，提升了电路的整机效率；另外，本实施例增加的第一开关管和第一晶闸管的成本远远低于充电器的成本，从而降低UPS电路的成本。
本发明实施例提供了一种控制UPS电路的方法，该方法可以对上述图1或图3所述的UPS电路进行控制，参见图5，该方法包括：
步骤101：在市电的正半周期内，控制第一开关管开通，使负Boost升压模块中的第二电感储存电能；
步骤102：控制第一开关管关断，使第二电感放电并通过第一晶闸管给电池充电。
对于图1所示的UPS电路，上述步骤101，可以具体为：
控制第一开关管开通，使正Boost电路中第一输出滤波器中的电流经过第一开关管、负Boost升压模块中的第二电感、负Boost升压模块中的第四开关管流入市电的零线，第二电感储存电能；或者，
对于图3所示的UPS电路，上述步骤101，可以具体为：
控制第一开关管开通，使正Boost电路中第一输出滤波器中的电流经过第一开关管、负Boost升压模块中的第二电感、第三二极管流入市电的零线，第二电感储存电能。
进一步地，该方法还包括：
在市电的负半周期内，控制第一开关管关断。
参见图6，本发明实施例提供了一种UPS电路，包括：
交流输入模块1、正Boost升压模块2、负Boost升压模块3、电池4、第一开关管S1、第二开关管S2和第一晶闸管Q1；
交流输入模块1用于将市电转变为直流电压，正Boost升压模块2与交流输入模块1相连，正Boost升压模块2用于在市电的正半周期内对交流输入模块1输出的直流电压进行升压，负Boost升压模块3与交流输入模块1相连，负Boost升压模块3用于在市电的负半周期内对交流输入模块1输出的直流电压进行升压，第二开关管S2用于选择的将交流输入模块1和电池4连接到正Boost升压模块1或负Boost升压模块3上；
第一开关管S1的发射极与负Boost升压模块3中的第二二极管D2的阳极、负Boost升压模块3中第二输出滤波电容C2的一端电连接，第一开关管S1的集电极与正Boost升压模块2中的第一电感L1的一端、电池4的正极电连接；
第一晶闸管Q1的阳极与电池4的负极电连接、第一晶闸管Q1的阴极与正Boost升压模块2中的第一电感L1的另一端、正Boost升压模块2中的第一二极管D2的阳极、正Boost升压模块2中的第三开关管S3的集电极电连接。
其中，参见图6，交流输入模块1包括第二晶闸管Q2和第三晶闸管Q3，正Boost升压模块包括第一电感L1、第一二极管D1、第三开关管S3和第一输出滤波电容C1，负Boost升压模块3包括第二电感L2、第二二极管D2、第四开关管S4和第二输出滤波电容C2；
第二晶闸管Q2的阳极与市电的火线相连，阴极与第一电感L1的一端电连接，第一电感L1的另一端与第一二极管D1的阳极、第一晶闸管Q1的阴极和第三开关管S3的集电极电连接，第一二极管D1的阴极与第一输出滤波电容C1的一端电连接，第三开关管S3的发射极和第一输出滤波电容C1的另一端都与市电的零线相连；
第三晶闸管Q3的阴极与市电的火线相连，阳极与第二电感L2的一端电连接，第二电感L2的另一端与第二二极管D2的阴极和第四开关管S4的发射极电连接，第二二极管D2的阳极与第二输出滤波电容C2的一端电连接，第四开关管S4的集电极和第二输出滤波电容C2的另一端都与市电的零线相连；
电池4的正极与第一电感L1的一端电连接，负极与第二开关管S2的一端、第一晶闸管Q1的阳极电连接，第二开关管S2的另一端与第二电感L2的一端电连接。
其中，上述开关管可以包括电力场效应管、绝缘栅双极场效应管等。进一步地，第二开关管S2还可以为晶闸管。
其中，参见图7，上述图6所示的UPS电路的工作原理如下：
其中，在市电的负半周期内，控制第一开关管S1开通，市电的零线中的电流经过正Boost电路2中的第三开关管S3和第一电感L1、第一开关管S1和负Boost电路3中的第二输出滤波电容C2回到市电的零线，第一电感L1储存电能；以及，控制第一开关管S1关断，第一电感L1放电，第一电感L1放电的电流经过电池4和第一晶闸管Q1回到第一电感L1，此时电池4充电。
进一步地，参见图8，该UPS电路还包括：
第三二极管D3，第三二极管D3的阴极与第一电感L1的另一端电连接，阳极与市电的零线相连；
其中，参见图9，上述图8所示的UPS电路的工作原理如下：
其中，在市电的负半周期内，控制第一开关管S1开通，市电的零线中的电流经过第三二极管D3和正Boost电路2中的第一电感L1、第一开关管S1和负Boost电路3中的第二输出滤波电容C2回到市电的零线，第一电感L1储存电能；以及，控制第一开关管S1关断，第一电感L1放电，第一电感L1放电的电流经过电池4和第一晶闸管Q1回到第一电感L1，此时电池4充电。
其中，在市电的正半周期内，第二晶闸管Q2导通，第三晶闸管Q3关断，且第二晶闸管Q2接收市电输入的电流并输出给第一电感L1，该电流包括的一部分电流经过第一电感L1和第三开关管S3流入市电的零线，以及该电流包括的另一部分电流经过第一电感L1、第一二极管D1和第一输出滤波电容C1流入市电的零线，此时第一输出滤波电容C1充电，以实现有源功率因数校正。
其中，在市电对应周期包括的负半周期内，第三晶闸管Q3导通，第二晶闸管Q2关断，市电的零线的一部分电流经过第四开关管S4、第二电感L2和第三晶闸管Q3流入市电的火线，市电的零线的另一部分电流经过第二输出滤波电容C2、第二二极管D2、第二电感L2和第三晶闸管Q3流入市电的火线、此时第二输出滤波电容C2充电，以实现有源功率因数校正。
在本发明实施例中，在市电的负半周期内，控制第一开关管开通或关断，在第一开关管开通时，市电的零线中的电流经过第二开关管、第一电感、第一开关管模块和第二输出滤波电容回到市电的零线，第一电感储存电能；在第一开关管关断时，第一电感放电通过第一晶闸管给电池充电。如此UPS电路可以不包括充电器，使得UPS电路和现有技术相比简化了电路结构，提升了电路的整机效率；另外，本实施例增加的第一开关管和第一晶闸管的成本远远低于充电器的成本，从而降低UPS电路的成本。
本发明实施例提供了一种控制UPS电路的方法，该方法可以对上述图6或图8所述的UPS电路进行控制，参见图10，该方法包括：
步骤201：在市电的负半周期内，控制第一开关管开通，使正Boost升压模块中的第一电感储存电能；
步骤202：控制第一开关管关断，使第一电感放电并通过第一晶闸管给电池充电。
对于图6所示的UPS电路，上述步骤201，可以具体为：
控制第一开关管开通，使市电的零线中的电流经过正Boost升压模块中的第三开关管、正Boost升压模块中的第一电感、第一开关管、负Boost升压模块中的第二输出滤波电容流入市电的零线，第一电感储存电能；或者，
对于图8所示的UPS电路，上述步骤201，可以具体为：
控制第一开关管开通，使市电的零线中的电流经过第三二极管、正Boost升压模块中的第一电感、第一开关管和负Boost升压模块中的第二输出滤波电容流入市电的零线，第一电感储存电能。
进一步地，该方法还包括：
在所述市电的正半周期内，控制第一开关管关断。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种不间断电源UPS电路，其特征在于，所述电路包括：
交流输入模块、正Boost升压模块、负Boost升压模块、电池、第一开关管、第二开关管和第一晶闸管；所述交流输入模块用于将市电转变为直流电压，所述正Boost升压模块与所述交流输入模块相连，所述正Boost升压模块用于在所述市电的正半周期内对所述交流输入模块输出的直流电压进行升压，所述负Boost升压模块与所述交流输入模块相连，所述负Boost升压模块用于在所述市电的负半周期内对所述交流输入模块输出的直流电压进行升压，所述第二开关管用于选择的将所述交流输入模块和所述电池连接到所述正Boost升压模块或负Boost升压模块上；
所述第一开关管的集电极与所述正Boost升压模块中的第一二极管的阴极、所述正Boost升压模块中的第一输出滤波电容的一端电连接，所述第一开关管的发射极与所述负Boost升压模块中的第二电感的一端、所述电池的负极电连接；
所述第一晶闸管的阳极与所述负Boost升压模块中的第二电感的另一端、所述负Boost升压模块中的第二二极管的阴极、所述负Boost升压模块中的第四开关管的发射极电连接，所述第一晶闸管的阴极与所述电池的正极电连接。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：
第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第二电感的另一端电连接，所述第三二极管的阴极与所述市电的零线相连。
3.根据权利要求的1或2所述的电路，其特征在于，
所述开关管包括电力场效应管、绝缘栅双极场效应管。
4.一种控制权利要求1至3任一项所述电路的方法，其特征在于，所述方法包括：
在市电的正半周期内，控制第一开关管开通，使所述负Boost升压模块中的第二电感储存电能；
控制所述第一开关管关断，使所述第二电感放电并通过第一晶闸管给电池充电。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制第一开关管开通，使所述负Boost升压模块中的第二电感储存电能，包括：
控制所述第一开关管开通，使正Boost电路中第一输出滤波器中的电流经过所述第一开关管、所述负Boost升压模块中的第二电感、所述负Boost升压模块中的第四开关管流入所述市电的零线，所述第二电感储存电能；或者，
控制所述第一开关管开通，使所述正Boost电路中第一输出滤波器中的电流经过所述第一开关管、所述负Boost升压模块中的第二电感、第三二极管流入所述市电的零线，所述第二电感储存电能。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述市电的负半周期内，控制所述第一开关管关断。
7.一种不间断电源UPS电路，其特征在于，所述电路包括：
交流输入模块、正Boost升压模块、负Boost升压模块、电池、第一开关管、第二开关管和第一晶闸管；所述交流输入模块用于将市电转变为直流电压，所述正Boost升压模块与所述交流输入模块相连，所述正Boost升压模块用于在所述市电的正半周期内对所述交流输入模块输出的直流电压进行升压，所述负Boost升压模块与所述交流输入模块相连，所述负Boost升压模块用于在所述市电的负半周期内对所述交流输入模块输出的直流电压进行升压，所述第二开关管用于选择的将所述交流输入模块和所述电池连接到所述正Boost升压模块或负Boost升压模块上；
所述第一开关管的发射极与所述负Boost升压模块中的第二二极管的阳极、所述负Boost升压模块中的第二输出滤波电容的一端电连接，所述第一开关管的集电极与所述正Boost升压模块中的第一电感的一端、所述电池的正极电连接；
所述第一晶闸管的阳极与所述电池的负极电连接，所述第一晶闸管的阴极与所述正Boost升压模块中的第一电感的另一端、所述正Boost升压模块中的第一二极管的阳极、所述正Boost升压模块中的第三开关管的集电极电连接。
8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：
第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述第一电感的另一端电连接，所述第三二极管的阳极与所述市电的零线相连。
9.根据权利要求的7或8所述的电路，其特征在于，
所述开关管包括电力场效应管、绝缘栅双极场效应管。
10.一种控制权利要求7至9任一项所述电路的方法，其特征在于，所述方法包括：
在市电的负半周期内，控制第一开关管开通，使所述正Boost升压模块中的第一电感储存电能；
控制所述第一开关管关断，使所述第一电感放电并通过第一晶闸管给电池充电。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制第一开关管开通，使所述正Boost升压模块中的第一电感储存电能，包括：
控制所述第一开关管开通，使所述市电的零线中的电流经过所述正Boost升压模块中的第三开关管、所述正Boost升压模块中的第一电感、所述第一开关管、负Boost升压模块中的第二输出滤波电容流入所述市电的零线，所述第一电感储存电能；或者，
控制所述第一开关管开通，使所述市电的零线中的电流经过第三二极管、所述正Boost升压模块中的第一电感、所述第一开关管和负Boost升压模块中的第二输出滤波电容流入所述市电的零线，所述第一电感储存电能。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述市电的正半周期内，控制所述第一开关管关断。
CN201210183920.2A 2012-06-06 2012-06-06 一种不间断电源电路及其控制方法 Active CN102709995B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210183920.2A CN102709995B (zh) 2012-06-06 2012-06-06 一种不间断电源电路及其控制方法
PCT/CN2013/074879 WO2013181973A1 (zh) 2012-06-06 2013-04-27 一种不间断电源电路及其控制方法
EP13798910.9A EP2709236B1 (en) 2012-06-06 2013-04-27 Uninterrupted power supply circuit and control method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210183920.2A CN102709995B (zh) 2012-06-06 2012-06-06 一种不间断电源电路及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102709995A true CN102709995A (zh) 2012-10-03
CN102709995B CN102709995B (zh) 2015-07-08

Family

ID=46902609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210183920.2A Active CN102709995B (zh) 2012-06-06 2012-06-06 一种不间断电源电路及其控制方法

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2709236B1 (zh)
CN (1) CN102709995B (zh)
WO (1) WO2013181973A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013181973A1 (zh) * 2012-06-06 2013-12-12 华为技术有限公司 一种不间断电源电路及其控制方法
CN103560553A (zh) * 2013-10-17 2014-02-05 华为技术有限公司 一种不间断电源电路及其控制方法
CN103683397A (zh) * 2013-11-28 2014-03-26 华为技术有限公司 一种不间断电源电路及其控制方法
CN104638692A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 艾默生网络能源有限公司 一种不间断电源的蓄电池组挂接电路以及不间断电源
CN110365223A (zh) * 2018-04-08 2019-10-22 佛山科学技术学院 一种基于三电平逆变技术的三相大功率不间断电源
CN110994781A (zh) * 2019-12-28 2020-04-10 广州宝狮新能源有限公司 Ups锂电池一体化电源***

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105047053B (zh) * 2015-07-01 2024-02-23 上海市行知实验中学 楞次定律演示仪
CN110867949A (zh) * 2019-11-29 2020-03-06 深圳市盛能杰科技有限公司 一种不断电***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2689566Y (zh) * 2004-02-10 2005-03-30 山特电子（深圳）有限公司 一种可共用电池的不间断电源
US20060198169A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-07 Delta Electronics, Inc. Control method for voltage boosting circuit
CN101677191A (zh) * 2008-09-19 2010-03-24 力博特公司 Ups电池充电器及ups
WO2011116323A2 (en) * 2010-03-18 2011-09-22 American Power Conversion Corporation Ac-to-dc conversion
US20110260541A1 (en) * 2010-04-27 2011-10-27 Voltronic Power Technology Corp. Uninterrupted power supply apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5648895A (en) * 1995-12-19 1997-07-15 Sysgration Ltd. Flyback and charging circuitry for an uninterruptible power supply system
CN101685973B (zh) * 2008-09-26 2013-03-20 力博特公司 一种不间断电源
CN101834461B (zh) * 2009-12-16 2012-07-18 艾默生网络能源有限公司 Ups电池放电电路
CN102709995B (zh) * 2012-06-06 2015-07-08 华为技术有限公司 一种不间断电源电路及其控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2689566Y (zh) * 2004-02-10 2005-03-30 山特电子（深圳）有限公司 一种可共用电池的不间断电源
US20060198169A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-07 Delta Electronics, Inc. Control method for voltage boosting circuit
CN101677191A (zh) * 2008-09-19 2010-03-24 力博特公司 Ups电池充电器及ups
WO2011116323A2 (en) * 2010-03-18 2011-09-22 American Power Conversion Corporation Ac-to-dc conversion
US20110260541A1 (en) * 2010-04-27 2011-10-27 Voltronic Power Technology Corp. Uninterrupted power supply apparatus

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013181973A1 (zh) * 2012-06-06 2013-12-12 华为技术有限公司 一种不间断电源电路及其控制方法
CN103560553A (zh) * 2013-10-17 2014-02-05 华为技术有限公司 一种不间断电源电路及其控制方法
CN104638692A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 艾默生网络能源有限公司 一种不间断电源的蓄电池组挂接电路以及不间断电源
CN104638692B (zh) * 2013-11-08 2017-08-25 艾默生网络能源有限公司 一种不间断电源的蓄电池组挂接电路以及不间断电源
CN103683397A (zh) * 2013-11-28 2014-03-26 华为技术有限公司 一种不间断电源电路及其控制方法
CN103683397B (zh) * 2013-11-28 2016-06-15 华为技术有限公司 一种不间断电源电路及其控制方法
CN110365223A (zh) * 2018-04-08 2019-10-22 佛山科学技术学院 一种基于三电平逆变技术的三相大功率不间断电源
CN110365223B (zh) * 2018-04-08 2024-02-13 佛山科学技术学院 一种基于三电平逆变技术的三相大功率不间断电源
CN110994781A (zh) * 2019-12-28 2020-04-10 广州宝狮新能源有限公司 Ups锂电池一体化电源***
CN110994781B (zh) * 2019-12-28 2024-05-03 广州宝狮新能源有限公司 Ups锂电池一体化电源***

Also Published As

Publication number Publication date
EP2709236B1 (en) 2016-07-27
EP2709236A1 (en) 2014-03-19
CN102709995B (zh) 2015-07-08
WO2013181973A1 (zh) 2013-12-12
EP2709236A4 (en) 2015-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102709995B (zh) 一种不间断电源电路及其控制方法
CN101860084B (zh) 高电压侧测量***供电电源
CN104753445B (zh) 太阳能供电装置
CN105515101A (zh) 锂电池组用双向电源
CN105939108A (zh) 一种开关电感型准开关升压dc-dc变换器
CN103762630B (zh) 一种整流电路及其ups***
CN103683397A (zh) 一种不间断电源电路及其控制方法
CN104779795A (zh) 一种基于改进阻抗源的高增益直流升压变换器
CN106992675A (zh) 一种开关电感电容组和单元增压高电压增益直流变换器
CN105490551A (zh) 一种不间断电源的电路
CN205847091U (zh) 一种开关电感型准开关升压dc‑dc变换器
CN107707010A (zh) 一种光伏充电电路***
CN204012881U (zh) 一种智能免维护超级电容直流电源的充电控制***
CN216649240U (zh) 一种将可再生能源和储能技术整合到电网中的拓扑结构
CN204696955U (zh) 一种采用变压器辅助谐振的光伏逆变器
CN209344804U (zh) 光伏并网逆变器
CN106253458A (zh) 一种不间断电源及其控制方法
CN105262335A (zh) 一种开关电源电路及太阳能发电***
CN205911824U (zh) 一种不间断电源
CN110460080A (zh) 一种电压补偿型电池储能变换器及其控制方法
CN108123635B (zh) 一种零输入纹波和极性反转输出式微型逆变器
CN205847087U (zh) 一种高增益准开关升压dc‑dc变换器
CN109742838A (zh) 一种微光光伏发电储流器
CN108631634A (zh) 一种解决微型逆变器功率扰动的解耦电路、电路及工作方法
CN216531075U (zh) 一种双耦合电感高增益dc/dc变换器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211108

Address after: 518043 No. 01, 39th floor, building a, antuoshan headquarters building, No. 33, antuoshan Sixth Road, Xiang'an community, Xiangmihu street, Futian District, Shenzhen, Guangdong Province

Patentee after: Huawei Digital Energy Technology Co.,Ltd.

Address before: 518129 Bantian HUAWEI headquarters office building, Longgang District, Guangdong, Shenzhen

Patentee before: HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right