[发明专利]一种具有双母线充电电路的UPS电源

说明书

技术领域

本发明涉及UPS电源技术领域，特别是指一种具有双母线充电电路的UPS电源。

背景技术

随着工业、通讯、国防、医院、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备等领域对供电电源可靠性等要求的不断提高，UPS电源（不间断电源）得到越来越广泛的应用，UPS电源是一种含有储能装置（如蓄电池），以逆变器等为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。广泛用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS电源 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断( 事故停电）时， UPS 立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

目前，许多UPS电源都具有双母线架构，在这种架构下，特别是在UPS电源采用单电池且电池负端接在中线N上的情况下，UPS电源内部的电池充电器大多数都从市电取电。在这种取电方式下，UPS电源的输入功因、输入THDI都会受到影响，不利于节能环保。另外也有少数从母线取电的UPS，但是却只能从正母线Bus+取电或者从负母线Bus-取电，而UPS电源具有正负母线Bus-，这样就造成正负母线Bus-负载的不平衡，从而导致正负母线Bus-电压不平衡，影响了UPS的输出特性。此外，如果采用反激式的充电器分别从正负母线Bus-取电，即正负母线Bus-分别接一个反激式的充电器，这两个充电器的输出同时接电池；但这种用法充电器的功率因反激架构的限制不可能做得很大，效率也很低。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种具有能够同时从UPS电源主电路的正负母线Bus-取电的双母线充电电路的UPS电源。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种具有双母线充电电路的UPS电源，包括蓄能电池、从市电取电并给负载供电的具有双母线结构的主电路以及从电池中取电并给主电路供电的变换器，还包括同时从主电路的正母线Bus+和负母线Bus-取电以给电池充电的双母线充电电路：

所述双母线充电电路包括正母线充电电路和负母线充电电路，所述正母线充电电路包括电容C1、开关管Q1、续流电感L1和二极管D1，所述负母线充电电路包括电容C2、开关管Q2、续流电感L2和二极管D2，

所述主电路的中线N经电容C1接到正母线Bus+，经电容C2接到负母线Bus-，且连接待充电电池BAT的一极；

正母线Bus+依次经开关管Q1和续流电感L1接到待充电电池BAT的正极，负母线Bus-依次经开关管Q2和续流电感L2接到待充电电池BAT的负极，开关管Q1和开关管Q2交替导通；

二极管D1阳极接待充电电池BAT的负极，阴极接开关管Q1和续流电感L1的接点，二极管D2阳极接待充电电池BAT的正极，阴极接开关管Q2和续流电感L2的接点 ；

其中，所述主电路包括依次串接接于市电和负载之间的输入整流电路和逆变输出电路，所述主电路的正母线Bus+与主电路的中线N之间串接有蓄能电容C3，所述主电路的负母线Bus-与主电路的中线N之间串接有蓄能电容C4。

其中，所述的逆变输出电路包括串接于正母线Bus+与中线N之间的开关管Q3和串接于负母线Bus-与中线N之间的开关管Q4。

其中，所述主电路并联有旁路电路。

本实发明的有益效果：提供一种具有双母线充电电路的UPS电源，在该UPS电源对电池充电时，双母线充电电路的开关管Q1和开关管Q2交替导通，使双母线充电电路的两路充电电路在一个时隙内一路充电电路从母线取电，另一路充电电路依靠电感续流给电池充电，以使两路充电电路电流不冲突，且两路充电电路交替取电、续流充电，实现双母线充电电路同时从电源主电路的正母线Bus+以及负母线Bus-取电以给蓄电池充电，即保证正负母线Bus-负载平衡，改善UPS的输出特性，同时也不影响UPS电源的输入功因、输入THDI，节能环保。且本电路结构简单，元器件少，成本低，便于实现。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明一种具有双母线充电电路的UPS电源的实施例1的结构框图。

图2是本发明一种具有双母线充电电路的UPS电源的实施例1的双母线充电电路电路图。