[发明专利]后备电源系统

摘要

本发明涉及一种后备电源处理器单元(200)，它包括：连接到AC电源的第一AC输入线(313)；连接到关键负载(204)的第一AC输出线和第二AC输出线(315、316)，其中所述第一AC输出线(315)；以及连接到中性端口的中线(314)。后备电源处理器单元(200)还包括：连接到DC电源(206)的第一DC电压母线和第二DC电压母线(311、312)；以及插在所述第一DC电压母线和第二DC电压母线(311、312)之间的电容器(207)和第一半桥电路、第二半桥电路、第三半桥电路(301、302、303)。第一半桥电路(301)将第一AC输入线(313)链接到所述第一DC电压母线和第二DC电压母线(311、312)，第二半桥电路(302)将第一AC输出线(315)链接到所述第一DC电压母线和第二DC电压母线(311、312)，而第三半桥电路将中线(314)链接到所述第一DC电压母线和第二DC电压母线(311、312)。一系列控制器(208)使用脉宽调制来控制第一半桥电路和第二半桥电路(301、302)，以将输入的AC电压转换成所述第一DC电压母线和第二DC电压母线(311、312)上的两个不同的基本连续的电压，并且将这两个不同的基本连续的电压转换成第一AC输出线(315)上的输出AC电压。控制器(208)还用于控制第三半桥电路(303)，从而在第二AC输出线(316)上产生输出电压，该输出电压与第一AC输出线(315)的输出电压在周期上反相，从而实现了两条AC输出线(315、316)之间的电压增加。本发明还涉及一种用于控制所述后备电源处理器单元(200)的方法。

主权项

1、一种后备电源处理器单元(200)，包括：a)第一AC输入线(313)，其包括第一电感(313i)并且连接到具有周期性电压VL，in的AC电源；b)第一AC输出线(315)，其包括第二电感(315i)并且连接到关键负载(204)；c)第二AC输出线(316)，其连接到所述关键负载(204)；d)中线(314)，其连接到中性端口；e)连接到DC电源(206)的第一DC电压母线和第二DC电压母线(311、312)；f)插在所述第一DC电压母线和第二DC电压母线(311、312)之间的电容器(207)；g)第一半桥电路(301)，其包括第一开关(301a)和第二开关(301b)，其中所述第一开关(301a)连接在所述第一AC输入线(313)和所述第一DC电压母线(311)之间，而所述第二开关(301b)连接在所述第一AC输入线(313)和所述第二DC电压母线(312)之间；h)第二半桥电路(302)，其包括第三开关(302a)和第四开关(302b)，其中所述第三开关(302a)连接在所述第一AC输出线(315)和所述第一DC电压母线(311)之间，而所述第四开关(302b)连接在所述第一AC输出线(315)和所述第二DC电压母线(312)之间；i)第三半桥电路(303)，其包括第五开关(303a)和第六开关(303b)，其中所述第五开关(303a)连接在所述中线(314)和所述第一DC电压母线(311)之间，而所述第六开关(303b)连接在所述中线(314)和所述第二DC电压母线(312)之间；j)一系列控制器(208)，其用于控制所述开关(301a、……、303b)，其中所述一系列控制器(208)使用脉宽调制来控制至少所述第一开关到第四开关(301a、……、302b)，以将VL，in转换成所述第一DC电压母线和所述第二DC电压母线(311、312)上的两个不同的基本连续的电压+Vb、-Vb，并且将所述两个不同的基本连续的电压+Vb、-Vb转换成所述第一AC输出线(315)上的周期性电压VL，out；并且其特征在于，它还包括：k)第四半桥电路(304)，其包括第七开关(304a)和第八开关(304b)，其中所述第七开关(304a)连接在所述第一DC电压母线(311)和所述第二AC输出线(316)之间，而所述第八开关(304b)连接在所述第二DC电压母线(312)和所述第二AC输出线(316)之间；并且其特征在于，所述一系列控制(208)还用于在VL，in的周期的第一半的至少50％的时间段t1内，优选在至少95％的时间段内打开所述第五开关(303a)并闭合所述第六开关(303b)，以及还用于在VL，in的所述周期的第二半的至少50％的时间段t2内，优选在至少95％的时间段内闭合所述第五开关(303a)并打开所述第六开关(303b)。