[发明专利]不间断电源

说明书

本发明涉及一种不间断电源，尤其涉及一种以简单的直流/直流转换器将电池电压转换为谐波输出电压，并以能量回收充电器将多余的不必要能量回收到电池，由此提供高质量及高效率电力供应的具谐波输出并可回收能量的脱机式不间断电源。

不间断电源(UPS)是一种交流电源供应器，其可在市电不正常时瞬间提供交流电，其中，脱机式UPS当市电正常时仅将市电通过其滤波器而直接连到输出端，供连接UPS输出端的负载使用。当市电不正常时(电压过高或过低等)，参考图4的一种UPS简单结构，UPS将其内部电池41电压先透过直流/直流转换器(DC/DC converter)42转换成较高的直流电压，再利用反流器43将此较高的直流电压转换成交流电压供负载使用，而此交流电压输出的是一种方波形式，然而对于电感性负载(如变压器、马达)，此种方波输出将造成负载损坏，因此，较高级的UPS皆希望能提供谐波输出，但必须以极其复杂的电路方可达到此一目的，相对地亦必须消耗较多能源，因此，如何以简单的结构提供一种低耗能及输出谐波的不间断电源，便成为急需解决的课题。

本发明的目的在于提供一种改进的不间断电源，其可以简单的电路结构形成谐波输出电压，并可将多余的能量回收，故能提供高质量及高效率的电力。

本发明的目的是这样实现的：

一种不间断电源，其特点是它包括：

一电池装置，以供应直流电压；

一直流/直流转换器，以将电池的直流电压转换为一谐波形状的直流电压；

一反流器，以将该谐波形状的直流电压转换为一谐波形的输出电压以提供不断电电力；以及

一继电器装置，以切换电力供应在市电及该不断电电力之间。

在上述的不间断电源中，其中还包括：一微控制器，用以控制所述反流器的电压切换动作。

在上述的不间断电源中，其中，所述的该直流/直流变换器包括：一直流/直流控制器，其根据由该微控制器所生成的谐波参考电压及回馈的该谐波形状的直流电压来生成PWM控制信号；以及一直流/直流变压与切换器，其由该PWM控制信号控制，以将电池的直流电压转换为一谐波形状的直流电压。

在上述的不间断电源中，其中，所述的该直流/直流控制器为一调整用脉冲宽度调变器。

在上述的不间断电源中，其中还包括：一能量回收充电器，其是用以市电对该电池装置充电并由回馈的该谐波形状的直流电压、该谐波参考电压及该PWM控制信号所控制而将该不断电电力的多余能量回收。

在上述的不间断电源中，其中，所述的该能量回收充电器包括：一充电切换与变压器，其是选择性地将市电对该电池装置供电，并将不断电电力供应的多余能量回收至该电池装置；以及一充电控制器，其是由该谐波形状的直流电压、该谐波参考电压及该PWM控制信号所控制，以当该谐波形状的直流电压不正常升高及该PWM控制信号不存在时控制该充电切换与变压器进行能量回收的工作。

在上述的不间断电源中，其中，所述的该充电控制器包括：一误差放大器，用以比较该谐波形状的直流电压及该谐波参考电压的大小；一直流/直流PWM探测器，用以探测该PWM控制信号的存在；以及一充电PWM控制器，其根据该误差放大器的比较结果及该直流/直流PWM探测器的探测结果来控制该充电切换与变压器的工作。

本发明不间断电源与由于采用了上述的技术方案，使之与已有技术相比具有明显的优点和积极效果。由以上的技术方案可知，本发明的不间断电源能以简单的电路结构提供谐波输出电压，并可将多余的不必要能量回收，从而可提供高质量及高效率的电力。

通过以下对本发明不间断电源的一实施例结合其附图的描述，可以进一步说明本发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1是依据本发明提出的不间断电源的结构方框示意图。

图2是依据本发明提出的不间断电源中能量回收充电器的结构方框示意图。

图3是依据本发明提出的不间断电源的电原理图。

图4是现有技术不间断电源的结构方框示意图。

如图1所示，本发明的不间断电源主要包括：直流/直流转换器11、能量回收充电器12、反流器13、微控制器14、输入滤波器15、继电器16及电池17等构件。其中，该输入滤波器15是在市电正常时对市电滤波再经继电器16输出电力。该继电器16并可在市电不正常时切换电力的供应来源。