[发明专利]一种多源储能直流供电装置及UPS设备

权利要求书

1.一种多源储能直流供电装置，其特征在于，应用于不间断电源UPS设备，包括蓄电池和超级电容；还包括：

分别与所述UPS设备内的直流母线和所述蓄电池连接的电池充放电电路；

分别与所述直流母线和所述超级电容连接的电容充放电电路；

分别与所述电池充放电电路和所述电容充放电电路连接的控制器，用于当市电正常时，控制所述电池充放电电路和/或所述电容充放电电路，相应从所述直流母线上获取电能为所述蓄电池和/或所述超级电容充电；当市电中断时，控制所述电容充放电电路从所述超级电容中获取电能供给所述直流母线；当所述超级电容的电压降低至预设电容放电电压阈值以下且市电仍中断时，转由控制所述电池充放电电路从所述蓄电池中获取电能供给所述直流母线，直至所述蓄电池的电压降低至预设电池放电电压阈值以下；

所述电池充放电电路包括第一可控开关和第二可控开关；所述第一可控开关包括第一体二极管和第一开关管，所述第二可控开关包括第二体二极管和第二开关管；其中：

所述第一体二极管的阴极和所述第一开关管的第一端连接且公共端接入所述直流母线的正极，所述第一体二极管的阳极分别与所述第一开关管的第二端、所述第二体二极管的阳极及所述第二开关管的第二端连接，所述第二体二极管的阴极和所述第二开关管的第一端连接且公共端接入所述蓄电池的正极，所述蓄电池的负极接入所述直流母线的负极，所述第一开关管和第二开关管的控制端均与所述控制器连接；

相应的，所述控制器具体用于在控制所述蓄电池进入充电状态时，控制所述第一开关管导通且控制所述第二开关管断开；在控制所述蓄电池进入放电状态时，控制所述第一开关管断开且控制所述第二开关管导通；

所述多源储能直流供电装置还包括用于为所述控制器供电的供电电源；所述供电电源包括第一二极管、第二二极管及辅助电源；其中：

所述第一二极管的阳极分别与所述直流母线的正极和所述电池充放电电路连接，所述第二二极管的阳极接入所述超级电容的正极，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极连接且公共端接入所述辅助电源的正极，所述辅助电源的正极与所述控制器的电源端连接，所述辅助电源的负极与所述超级电容的负极连接。

2.如权利要求1所述的多源储能直流供电装置，其特征在于，所述电容充放电电路包括：

分别与所述直流母线、所述超级电容及所述控制器连接的降压充电电路；

分别与所述直流母线、所述超级电容及所述控制器连接的升压放电电路；

相应的，所述控制器具体用于在控制所述超级电容进入充电状态时，控制所述降压充电电路从所述直流母线上获取电能并降压后为所述超级电容充电，直至其充满电；在控制所述超级电容进入放电状态时，控制所述升压放电电路从所述超级电容中获取电能供给所述直流母线。

3.如权利要求2所述的多源储能直流供电装置，其特征在于，所述电容充放电电路包括第三可控开关、第四可控开关、第一电容、第二电容及电感；所述第三可控开关包括第三体二极管和第三开关管，所述第四可控开关包括第四体二极管和第四开关管；其中：

所述第三开关管和所述第四开关管的控制端均与所述控制器连接，所述第三体二极管的阴极分别与所述第三开关管的第一端和所述第一电容的第一端连接且公共端接入所述直流母线的正极，所述第三体二极管的阳极分别与所述第三开关管的第二端、所述第四体二极管的阴极、所述第四开关管的第一端及所述电感的第一端连接，所述电感的第二端与所述第二电容的第一端连接且公共端接入所述超级电容的正极，所述第二电容的第二端分别与所述第四体二极管的阳极、所述第四开关管的第二端及所述第一电容的第二端连接，且公共端分别接入所述直流母线的负极和所述超级电容的负极；

相应的，所述控制器具体用于在控制所述超级电容进入充电状态时，控制所述第三开关管周期性导通且控制所述第四开关管断开；在控制所述超级电容进入放电状态时，控制所述第三开关管断开且控制所述第四开关管周期性导通。

4.如权利要求1或3所述的多源储能直流供电装置，其特征在于，所述多源储能直流供电装置内的可控开关均选用MOS管；其中：

所述MOS管的源极作为所述可控开关的第一端，所述MOS管的漏极作为所述可控开关的第二端，所述MOS管的栅极作为所述可控开关的控制端。