[发明专利]应用按需式电力存储的不间断电源系统和方法

权利要求书

1.一种不间断电源（UPS）系统，该UPS系统包括：

第一总线和第二总线；

第一开关电路，该第一开关电路被配置为将AC电源选择性地耦合至所述第一总线和第二总线；

第二开关电路，该第二开关电路被配置为将所述第一总线和第二总线选择性地耦合至负载；

存储电容；

第三开关电路，该第三开关电路被配置为耦合所述第一总线和第二总线之间的存储电容；以及

控制电路，该控制电路被配置为控制所述第一开关电路、所述第二开关电路和所述第三开关电路，以在所述负载处产生AC电压。

2.如权利要求1所述的系统，该系统还包括第四开关电路，该第四开关电路被配置为将辅助电源耦合至所述第一总线和第二总线，其中所述控制电路被配置为响应于所述AC电源的故障而使所述第四开关电路将所述辅助电源耦合至所述第一总线和第二总线，并且其中所述控制电路被配置为使所述第三开关电路耦合所述第一总线和第二总线之间的存储电容，从而在转变为从所述辅助电源对所述负载供电的同时维持所述负载处的AC电压。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述第四开关电路包括机械继电器，该机械继电器被配置为将所述辅助电源选择性地耦合至所述第一总线和第二总线中的至少一者，并且其中所述第三开关电路包括至少一个半导体开关，该半导体开关被配置为将所述存储电容耦合至所述第一总线和第二总线中的至少一者。

4.如权利要求2所述的系统，其中所述控制电路被配置为使所述第三开关电路在转变为从所述辅助电源对所述负载供电之后将所述存储电容从所述第一总线和第二总线中的至少一者去耦。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述存储电容包括第一电容，并且其中所述系统还包括第二电容，所述第二电容耦合在所述第一总线和第二总线之间、并且其电容量基本上小于所述存储电容的电容量。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述控制电路被配置为使所述第二开关电路在所述AC电源的AC波形的连续半周期中将所述第一总线和第二总线交替连接至中枢节点。

7.如权利要求6所述的系统，其中所述第二开关电路包括：

逆变器电路，被配置为将所述第一总线和第二总线选择性地连接至所述中枢节点；以及

降压转换器电路，被配置为将所述第一总线和第二总线选择性地耦合至所述负载。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述控制电路被配置为响应于所述AC电源的状态而操作所述第三开关电路。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述控制电路被配置为响应于所述AC电源的故障和/或响应于所述AC电源的电压瞬变情况而使所述第三开关电路耦合所述第一总线和第二总线之间的存储电容。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述控制电路被配置为使所述第三开关电路短暂地耦合所述第一总线和第二总线之间的存储电容，以便从所述AC电源对所述存储电容进行充电。

11.一种UPS系统，该UPS系统包括：

升压整流器电路，该升压整流器电路具有被配置为耦合至AC电源的输入端口；

第一总线和第二总线，该第一总线和第二总线耦合至所述升压整流器电路的输入端口；

第一电容，该第一电容具有耦合至所述第一总线的第一端子和耦合至所述第二总线的第二端子；

降压转换器电路，该降压转换器电路具有耦合至所述第一总线和第二总线的输入端口和被配置为耦合至负载的输出端口；

逆变器电路，该逆变器电路被配置为将所述第一总线和第二总线选择性地耦合至中枢节点，以便在所述降压转换器电路的输出处生成AC输出；

第二电容，该第二电容的电容量基本上大于所述第一电容的电容量；以及

开关电路，该开关电路被配置为响应于所述AC电源的状态而将所述第二电容耦合至所述第一总线和第二总线中的至少一者，或将所述第二电容从所述第一总线和第二总线中的至少一者去耦。