[发明专利]UPS电池充电器及UPS

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术，具体涉及一种UPS(Uninterrupted Power Supply，即不间断电源)电池充电器和具有该UPS电池充电器的UPS。

背景技术

随着人们对于数据保护需求的日益增加，UPS系统获得了越来越广泛 的使用。在UPS系统中，其中一个重要的部分就是电池充电器。而充电器 尤其是处于中小功率段(10KVA左右)UPS的充电器拓扑选择对于整机成本 有着重要影响。

目前对于中小功率UPS充电器的拓扑方案主要有反激或者正激变换器 等，通过输入交流取电，经过整流后变换隔离，输出给电池组供电。通常 这些变换装置的设计功率比较小(一般在500W下)，如果遇到电池容量比 较大需要更大的充电器功率(比如1KW以上)时，最常用的办法就是采用 两个或者两个以上的这种装置进行并联使用，以提高充电能力，但这种方 法带来的最直接影响就是整机成本急剧上升。究其根本原因，还是这种充 电器拓扑在大功率输出时，没有成本优势。

此外，由于直接从交流取电，采用不控整流输入，还会对于整机的输 入电流指标有较大影响。虽然可以通过减小充电器的输入平波电容来弥补 整机输入电流指标，但带来的一个新问题就是充电器输出给电池的纹波电 流加大，进而影响电池寿命。

发明内容

本发明的主要目的就是解决现有技术中的问题，提供一种UPS电池充 电器，其控制简单，输入输出指标好，成本低。

本发明的另一目的就是解决现有技术中的问题，提供一种具有前述优 点的UPS。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种UPS电池充电器，包括整流电路和PFC斩波电路，所述整流电路 的输入端耦合到交流输入火线，所述整流电路的输出端耦合到所述PFC (Power Factor Correction，即功率因素校正)斩波电路的输入端，所 述PFC斩波电路的输出端通过母线耦合到交流输入零线，其特征在于，还 包括BUCK变换器，所述BUCK变换器的输入端与母线耦合，所述BUCK变 换器的输出端耦合到充电电池。

优选地：

所述整流电路包括第一电感、第一二极管和第二二极管，所述PFC斩 波电路包括第三二极管、第四二极管、第一电解电容、第二电解电容以及 第一开关管和第二开关管，所述第一电感的一端耦合到交流输入火线，其 另一端与所述第一二极管的阳极及所述第二二极管的阴极相接，所述第一 二极管的阴极接所述第一开关管的漏极和所述第三二极管的阳极，所述第 三二极管的阴极接所述第一电解电容的正极，所述第二二极管的阳极接所 述第二开关管的源极和所述第四二极管的阴极，所述第四二极管的阳极接 所述第二电解电容的负极，所述第一开关管的源极、所述第二开关管的漏 极、所述第一电解电容的负极以及第二电解电容的正极同接至所述交流输 入零线，所述BUCK变换器的输入端接所述第一电解电容的正极或所述第 二电解电容的负极。

所述BUCK变换器包括第二电感、第三开关管、第五二极管、第六二 极管以及第三电容，所述BUCK变换器的输入端为所述第五二极管的阳极， 所述第五二极管的阳极接所述第一电解电容的正极，所述第五二极管的阴 极接所述第三开关管的漏极，所述第三开关管的源极接所述第二电感的一 端及所述第六二极管的阴极，所述第二电感的另一端接充电电池正极，所 述第六二极管的阳极与所述第四二极管阴极同接充电电池负极，所述第三 电容跨接在所述第二电感的另一端与所述第六二极管的阳极之间。

所述BUCK变换器包括第二电感、第三开关管、第五二极管、第六二 极管以及第三电容，所述BUCK变换器的输入端为所述第五二极管的阴极， 所述第五二极管的阴极接所述第二电解电容的负极，所述第五二极管的阳 极接所述第三开关管的源极，所述第三开关管的漏极接所述第二电感的一 端及所述第六二极管的阳极，所述第二电感的另一端接充电电池负极，所 述第六二极管的阴极与所述第三二极管的阳极同接充电电池正极，所述第 三电容跨接在所述第二电感的另一端与所述第六二极管的阴极之间。