[实用新型]一种在线式UPS的蓄电池充电和升压电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及供电电源领域，特别涉及一种在线式UPS的蓄电池充电和升压电路。

背景技术

传统的UPS电源中，蓄电池充电器采用独立的充电电路对蓄电池进行充电，蓄电池供电时采用另外的升压电路进行升压后逆变给负载供电，这样就造成电路复杂，成本较高。

申请号为201010520653.4的中国专利公开了“一种UPS电源控制电路和UPS电源”，其采用整流电路和DC-DC复用电路来实现对蓄电池进行充电和升压的功能，该DC-DC复用电路采用隔离式DC-DC变换拓扑，不足之处是，在容量较大的UPS电源中，隔离式DC-DC变换器效率比较低，电路成本较高。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而为容量较大的在线式UPS电源提供一种高效、低成本的蓄电池充电和升压电路。

为此给出一种在线式UPS的蓄电池充电和升压电路，包括逆变电路、蓄电池充电电路和蓄电池升压电路，蓄电池充电电路包括无桥PFC电路和双向DC-DC变换器；蓄电池升压电路包括双向DC-DC变换器；

当市电正常时，市电经过无桥PFC电路和逆变电路为负载提供交流供电电源，同时市电经所述无桥PFC电路和所述双向DC-DC变换器向蓄电池充电； 

当电网异常时，蓄电池经过所述双向DC-DC变换器和逆变电路向负载提供交流供电电源。

其中，双向DC-DC变换器包括开关管Q1、Q2、Q3、Q4、电感L1、L2及蓄电池防反接保护开关K1；

蓄电池防反接保护开关K1的一端与蓄电池的正极连接，蓄电池防反接保护开关K1的另一端与电感L1的一端、电感L2的一端连接，电感L1的另一端与开关管Q1的源极、开关管Q2的漏极连接，开关管Q1的漏极与逆变电路的直流母线正极连接，开关管Q2的源极与蓄电池的负极连接；电感L2的另一端与开关管Q3的源极、开关管Q4的漏极连接，开关管Q3的漏极与直流母线正极连接，开关管Q4的源极与蓄电池的负极、直流母线负极连接；

当蓄电池极性连接正确时，蓄电池防反接保护开关K1闭合；当蓄电池极性反接时，蓄电池防反接保护开关K1断开。

其中，开关管Q1、Q2、Q3、Q4为MOSFET管或者IGBT管的任意一种。

其中，蓄电池防反接保护开关K1为二极管、继电器、接触器或者断路器中的任意一种。 

其中，蓄电池防反接保护开关K1串接在蓄电池的负极和开关管Q2的源极之间。

其中，无桥PFC电路为单相无桥PFC电路，市电为单相市电。

其中，单相无桥PFC电路包括电感L10、电感L11、二极管D10、二极管D11、MOSFET管Q10和MOSFET管Q11；

单相市电的火线L与电感L10的一端连接， 电感L10的另一端与二极管D10的阳极、MOSFET管Q10的漏极连接，二极管D10的阴极与直流母线正极BUS+连接，MOSFET管Q10的源极与直流母线负极BUS-连接；

单相市电的零线N与电感L11的一端连接， 电感L11的另一端与二极管D11的阳极、MOSFET管Q11的漏极连接，二极管D11的阴极与直流母线正极BUS+连接，MOSFET管Q11的源极与直流母线负极BUS-连接。

其中，无桥PFC电路为三相无桥PFC电路，市电为三相市电。

其中，三向无桥PFC电路包括电感L20、电感L21、电感L22、二极管D20、二极管D21、二极管D22、MOSFET管Q20、MOSFET管Q21和MOSFET管Q22；

三相市电的U相与电感L20的一端连接，电感L20的另一端与二极管D20的阳极、MOSFET管Q20的漏极连接，二极管D20的阴极与直流母线正极BUS+连接，MOSFET管Q20的源极与直流母线负极BUS-连接；

三相市电的V相与电感L21的一端连接，电感L21的另一端与二极管D21的阳极、MOSFET管Q21的漏极连接，二极管D21的阴极与直流母线正极BUS+连接，MOSFET管Q21的源极与直流母线负极BUS-连接；

三相市电的W相与电感L22的一端连接，电感L22的另一端与二极管D22的阳极、MOSFET管Q22的漏极连接，二极管D22的阴极与直流母线正极BUS+连接，MOSFET管Q22的源极与直流母线负极BUS-连接。