[发明专利]电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源，能够从AC电源或蓄电池给负载供电。

背景技术

电源可包括AC至DC级，和蓄电池。当电压被连接到AC电源时，AC至DC级输出规则电流或电压，其被用于给负载供电以及为蓄电池充电。当电源从AC电源断开时，蓄电池独自给负载供电。

AC至DC级可包括功率因数校正(PFC)电路，其输出规则电流或电压，同时确保从AC电压汲取的电流为基本正弦。为此，PFC电路通常包括高容量的电容器。高电容的结果是，电容器物理上较大且昂贵。

发明内容

本发明提供了一种电源，包括：输入端子，用于连接到AC电源；输出端子，用于连接到负载；AC至DC级；以及蓄电池；其中AC至DC级和蓄电池并联连接在输入端子和输出端子之间，电源以第一模式或第二模式操作，当在第一模式下操作时负载仅从蓄电池汲取电流，当在第二模式下操作时负载从蓄电池和AC至DC级两者汲取电流，且当在第二模式下操作时：AC至DC级从AC电源汲取输入电流，且输出具有周期性波形的输出电流，该周期性波形具有输入电流的两倍频率和至少50％的波纹；在第一时段期间，负载汲取的电流大于所述输出电流；在第二时段期间，负载汲取的电流小于所述输出电流；在第一时段期间，负载从蓄电池和AC至DC级汲取电流，使得蓄电池放电；以及在第二时段期间，负载和蓄电池每个从AC至DC级汲取电流，使得蓄电池充电。

当从AC电源断开时，电源意图操作在第一模式下。到负载的功率于是仅由蓄电池提供。当连接到AC电源时，电源意图以第二模式操作。到负载的功率于是由AC电源提供。可想象，功率可附加地由蓄电池供应。例如，蓄电池可用于提升从AC电源汲取的功率。不考虑功率是仅通过AC电源还是通过AC电源和蓄电池两者提供，当操作在第二模式下时，负载从蓄电池和AC至DC级两者汲取电流。

AC至DC级具有很小或没有存储电容。这于是具有益处在于电源的尺寸和成本可被降低。然而，作为低存储电容的结果，AC至DC级的输出电流可具有相对高的波纹。于是存在第一时段，在该第一时段期间由负载汲取的电流大于输出电流，且存在第二时段，在该第二时段期间由负载汲取的电流小于输出电流。在每个第一时段期间，负载从蓄电池汲取不足的电流，其进而引起蓄电池放电。在每个第二时段期间，没有由负载汲取的剩余的电流反而由蓄电池汲取，从而引起蓄电池充电。蓄电池由此用当电源你在第二模式下操作时用作AC至DC级的存储设备。因此，不管由AC至DC级输出的电流中的波纹，电源能够满足负载的功率需求。

在AC至DC级的输出电流的每个周期上可存在至少一个第一时段和至少一个第二时段。蓄电池由此在输出电流的每个周期期间充电和放电。结果，相对恒定的电荷状态可针对蓄电池实现，其可有助于延长蓄电池的寿命。

如果在第一时段期间从蓄电池汲取的电荷大于在第二时段期间蓄电池汲取的电荷，蓄电池将经历净放电。相反，如果在第一时段期间从蓄电池汲取的电荷小于在第二时段期间蓄电池汲取的电荷，蓄电池将经历净充电。从蓄电池汲取和由蓄电池汲取的电荷将取决于负载的电流需求和输出电流的幅度，其进而取决于输入电流的幅度。AC至DC级可由此调整输入电流，以便于控制蓄电池的净充电和净放电。附加地或替代地，AC至DC级可调整输入电流，以便于避免过大的蓄电池电流和/或过高的蓄电池温度。因此，AC至DC级可响应于以下中一个的改变而调整输入电流：(i)蓄电池电压，(ii)从蓄电池汲取的电流或蓄电池汲取的电流，(iii)蓄电池温度，以及(iv)负载的功率需求。

AC至DC级可响应于蓄电池电压的变化而调整输入电流，使得输出电流的平均值是恒定的。这于是具有益处在于蓄电池以恒定平均电流充电。