[发明专利]不间断电源电路及其控制方法

权利要求书

1.一种不间断电源电路，其特征在于，所述电路包括：并联在母线BUS正输出端和BUS负输出端之间的三桥臂拓扑电路、并联在所述BUS正输出端和所述BUS负输出端之间的母线电容、以及挂接于所述BUS正输出端和所述BUS负输出端之上的双向充电器电路；

所述双向充电器电路，包括：第一开关管、第二开关管、变压器以及储能电容；

其中，所述储能电容串联接在电池的正极与所述BUS正输出端之间，所述电池的负极直接与所述BUS负输出端相连；所述变压器的原边的第一端与所述电池的正极相连，所述变压器的原边的第二端经所述第一开关管与所述BUS负输出端相连；所述变压器的副边的第一端与所述电池的正极相连，所述变压器的副边的第二端经所述第二开关管与所述BUS正输出端相连。

2.根据权利要求1所述的不间断电源电路，其特征在于，所述双向充电器电路，还包括：谐振电感；以及，第一谐振电容和/或第二谐振电容；

当所述第二开关管的第一端为与所述BUS正输出端相连的一端，且所述第二开关管的第二端为与所述变压器的副边的第二端相连的一端时，所述谐振电感串联接在所述变压器的副边的第二端与所述第二开关管的第二端之间；

所述第一谐振电容与所述第一开关管并联；

所述第二谐振电容与所述第二开关管并联。

3.根据权利要求2所述的不间断电源电路，其特征在于，

所述谐振电感是独立的外置电感；或者，所述谐振电感是由所述变压器的漏感实现的内置电感。

4.根据权利要求1所述的不间断电源电路，其特征在于，所述双向充电器电路，还包括：第一电容和第二电容；

所述第一电容与所述第一开关管并联；

所述第二电容与所述第二开关管并联。

5.根据权利要求1至4任一所述的不间断电源电路，其特征在于，

所述第一开关管和所述第二开关管均为不带体内二极管的半导体开关管；

或者，

所述第一开关管和所述第二开关管均为带体内二极管的半导体开关管；

或者，

所述第一开关管和所述第二开关管均为二极管与半导体开关管的反向并联组合。

6.一种不间断电源电路的控制方法，其特征在于，所述方法用于控制如权利要求1至5任一所述的不间断电源电路，所述方法包括：

在Buck模式下，通过控制所述第一开关管和所述第二开关管的开通和关断为所述电池充电；

在Boost模式下，通过控制所述第一开关管和所述第二开关管的开通和关断为所述母线电容充电。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过控制所述第一开关管和所述第二开关管的开通和关断为所述电池充电，包括：

当所述第一开关管和所述第二开关管均为不带体内二极管的半导体开关管，或者当所述第一开关管和所述第二开关管均为带体内二极管的半导体开关管，或者当所述第一开关管和所述第二开关管均为二极管与半导体开关管的反向并联组合时，通过控制所述第一开关管关断和所述第二开关管开通，使得所述母线电容、所述第二开关管、所述变压器的副边、所述电池形成的回路存储电能，所述电能存储于所述变压器的副边；通过控制所述第一开关管开通和所述第二开关管关断，使得所述变压器的副边存储的所述电能转移至所述变压器的原边，所述电池、所述第一开关管、所述变压器的原边形成的回路释放所述电能为所述电池充电；

或者，

当所述第一开关管和所述第二开关管均为带体内二极管的半导体开关管，或者当所述第一开关管和所述第二开关管均为二极管与半导体开关管的反向并联组合时，通过控制所述第一开关管关断和所述第二开关管开通，使得所述母线电容、所述第二开关管、所述变压器的副边、所述电池形成的回路存储电能，所述电能存储于所述变压器的副边；通过控制所述第一开关管关断和所述第二开关管关断，使得所述变压器的副边存储的所述电能转移至所述变压器的原边，所述电池、所述第一开关管包含的所述二极管、所述变压器的原边形成的回路释放所述电能为所述电池充电。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过控制所述第一开关管和所述第二开关管的开通和关断为并联在所述BUS正输出端与所述BUS负输出端之间的母线电容充电，包括：

当所述第一开关管和所述第二开关管均为不带体内二极管的半导体开关管，或者当所述第一开关管和所述第二开关管均为带体内二极管的半导体开关管，或者当所述第一开关管和所述第二开关管均为二极管与半导体开关管的反向并联组合时，通过控制所述第一开关管开通和所述第二开关管关断，使得所述电池、所述变压器的原边、所述第一开关管形成的回路存储电能，所述电能存储于所述变压器的原边；通过控制所述第一开关管关断和所述第二开关管开通，使得所述变压器的原边存储的所述电能转移至所述变压器的副边，所述电池、所述变压器的副边、所述第二开关管、所述母线电容形成的回路释放所述电能为所述母线电容充电；

或者，

当所述第一开关管和所述第二开关管均为带体内二极管的半导体开关管，或者当所述第一开关管和所述第二开关管均为二极管与半导体开关管的反向并联组合时，通过控制所述第一开关管开通和所述第二开关管关断，使得所述电池、所述变压器的原边、所述第一开关管形成的回路存储电能，所述电能存储于所述变压器的原边；通过控制所述第一开关管关断和所述第二开关管关断，使得所述变压器的原边存储的所述电能转移至所述变压器的副边，所述电池、所述变压器的副边、所述第二开关管包含的所述二极管、所述母线电容形成的回路释放所述电能为所述母线电容充电。