[发明专利]备用供电系统

权利要求书

1.一种平衡系统，所述平衡系统用于在备用供电系统的连续连接的N个电容器的充电或放电期间平衡所述N个电容器的相应电压，由所述N个电容器限定出n组电容器，每组电容器具有至少两个连续电容器，其中，n≤N-1，所述平衡系统包括：

-分别用于所述n组电容器的n个平衡单元(BUj)，各平衡单元(BUj)包括电磁线圈(Lj)以及通过开关间接点连接的一对相关联的开关(SWj1、SWj2)，所述开关间接点通过所述电磁线圈(Lj)连接到相应组的电容器的电容器间接点；以及

-控制和生成电路(30)，该控制和生成电路(30)用于生成PWM控制信号并将所生成的PWM控制信号发送到每个开关；

其特征在于，所述控制和生成电路(30)被配置成生成具有固定占空比的PWM控制信号，所述固定占空比在所述N个电容器的充电或放电期间暂时不改变，待发送到两个相关联的开关的两个PWM控制信号的所述占空比对于每个平衡单元是互补的。

2.一种备用供电系统(100)，该备用供电系统(100)包括连续连接的N个电容器的堆叠(C1、…、CN)以及根据权利要求1所述的平衡系统，所述平衡系统用于在对所述N个电容器充电或放电期间平衡所述N个电容器的相应电压(u_C1、…、u_CN)。

3.根据权利要求2所述的备用供电系统，其特征在于，所述连续连接的N个电容器的堆叠具有两个端子，并且每对相关联的开关(SWj1-SWj2)连接到所述N个电容器的堆叠(C1、…、CN)的所述端子。

4.根据权利要求3所述的备用供电系统，其特征在于，所述N个电容器具有从1到N的相应索引i，对于每个平衡单元(BUj)，所述N个电容器在具有相应索引i和i+1的两个电容器之间具有电容器间接点，所述电容器间接点连接到所述开关间接点，所述控制和生成电路(20)被配置成生成第一PWM控制信号和第二PWM控制信号，所述第一PWM控制信号具有等于(N-i)/N的占空比，所述第二PWM控制信号具有等于i/N的占空比。

5.根据权利要求2所述的备用供电系统，其特征在于，对于每个平衡单元(BUj)，相关联的开关对(SWj1-SWj2)连接到相应组的电容器的两个端子。

6.根据权利要求5所述的备用供电系统，其特征在于，所述控制和生成电路被配置成生成全部具有50％占空比的PWM控制信号。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的备用供电系统，其特征在于，每组电容器仅包括两个电容器。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的备用供电系统，其特征在于，所述控制和生成电路(30)包括基于触发器的分频器。

9.根据权利要求8所述的备用供电系统，其特征在于，所述控制和生成电路(30)被配置成连接到电源(200)，并且被提供有来自所述电源(200)的时钟信号。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的备用供电系统，其特征在于，所述控制和生成电路(30)包括逻辑门和至少一个触发器。

11.根据权利要求10所述的备用供电系统，其特征在于，所述控制和生成电路(30)包括n个触发器，其中，n由电容器的数量N根据关系2^n-1＜N≤2ⁿ确定。

12.根据权利要求2至11中任一项所述的备用供电系统，该备用供电系统还包括电源(200)，该电源(200)被配置成：

-在第一充电阶段(Phase_I)期间产生固定充电电流；并且

-在第二充电阶段(Phase_II)期间，在连续连接的电容器的堆叠的电压已经达到预定目标值之后，产生经调制的充电电流，以将所述连续连接的电容器的堆叠的电压保持在所述预定目标值(u_total)。