r>[0033]將開關(guān)Kl與電感和BAT負(fù)端連接；
[0034]在正半周周期內(nèi)，導(dǎo)通第二開關(guān)器件和第一開關(guān)器件為電感儲(chǔ)能，儲(chǔ)能結(jié)束后，關(guān)斷第二開關(guān)器件，導(dǎo)通第六開關(guān)器件、第三開關(guān)器件為第一電容充電；
[0035]在負(fù)半周周期內(nèi)，導(dǎo)通第二開關(guān)器件和第一開關(guān)器件為電感儲(chǔ)能，儲(chǔ)能結(jié)束后，關(guān)斷第一開關(guān)器件并導(dǎo)通第三開關(guān)器件、第五開關(guān)器件為第二電容充電。
[0036]本發(fā)明還提供一種上述UPS電路的控制方法，對于每個(gè)UPS模塊，采用如下方法進(jìn)行供電:
[0037]將開關(guān)Kl與電感和BAT正端連接；
[0038]在正半周周期內(nèi)，導(dǎo)通第一開關(guān)器件和第二開關(guān)器件為電感儲(chǔ)能，儲(chǔ)能結(jié)束后，關(guān)斷第一開關(guān)器件并導(dǎo)通第三開關(guān)器件、第四開關(guān)器件為第一電容充電；
[0039]在負(fù)半周周期內(nèi)，導(dǎo)通第一開關(guān)器件和第二開關(guān)器件為電感儲(chǔ)能，儲(chǔ)能結(jié)束后，關(guān)斷第二開關(guān)器件，導(dǎo)通第三開關(guān)器件和第六開關(guān)器件為第二電容充電；
[0040]或者
[0041 ] 將開關(guān)Kl與電感和BAT負(fù)端連接；
[0042]在正半周周期內(nèi)，導(dǎo)通第二開關(guān)器件和第一開關(guān)器件為電感儲(chǔ)能，儲(chǔ)能結(jié)束后，關(guān)斷第二開關(guān)器件；
[0043]在負(fù)半周周期內(nèi)，導(dǎo)通第二開關(guān)器件和第一開關(guān)器件為電感儲(chǔ)能，儲(chǔ)能結(jié)束后，關(guān)斷第一開關(guān)器件并導(dǎo)通第三開關(guān)器件、第五開關(guān)器件為第二電容充電。
[0044]利用本發(fā)明提供的單電池組在線不間斷電源UPS電路及其控制方法，具有以下有益效果:實(shí)現(xiàn)了電池模式給雙母線提供能量，實(shí)現(xiàn)了單電池組并機(jī)，以很小的硬件資源消耗，有效抑制電磁干擾。
【附圖說明】
[0045]圖1為將Vienna-1ike結(jié)構(gòu)與BUCK-B00ST電路組合的電路圖；
[0046]圖2為采用兩套無橋的Vienna-1ike的電路圖；
[0047]圖3A為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種單電池組在線UPS電路結(jié)構(gòu)圖；
[0048]圖3B為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種單電池組在線UPS電路結(jié)構(gòu)圖；
[0049]圖4A為采用第一種單電池在線UPS電路用交流電為正母線儲(chǔ)能電路示意圖；
[0050]圖4B為采用第一種單電池在線UPS電路用交流電為負(fù)母線儲(chǔ)能電路示意圖；
[0051]圖4C為采用第一種單電池在線UPS電路用單電池組為正母線儲(chǔ)能電路示意圖；
[0052]圖4D為采用第一種單電池在線UPS電路用單電池組為負(fù)母線儲(chǔ)能電路示意圖；
[0053]圖4E為采用第二種單電池在線UPS電路用單電池組為正母線儲(chǔ)能電路示意圖；
[0054]圖5A為實(shí)現(xiàn)并機(jī)共用電池組的一種單電池組在線UPS電路結(jié)構(gòu)圖；
[0055]圖5B為實(shí)現(xiàn)并機(jī)共用電池組的另一種單電池組在線UPS電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明提供的單電池組在線不間斷電源UPS電路及其控制方法進(jìn)行更詳細(xì)地說明。
[0057]為了克服上面單相市電單電池組無橋Vienna-like電路電池難掛接，高成本問題，低功率密度問題，高電磁干擾問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種單電池組在線UPS電路，如圖3A、圖3B所示，包括交流電源AC、單電池組BAT、開關(guān)Kl、電感L1、第一開關(guān)器件Ql、第三開關(guān)器件Q3、第四開關(guān)器件D1、第五開關(guān)器件D2、第一電容Cl和第二電容C2，具體的連接關(guān)系為:
[0058]開關(guān)Kl 一端與電感LI連接，另一端與AC —端連接或與BAT —端連接；開關(guān)Kl另一端與AC —端連接時(shí)，AC、開關(guān)K1、電感、第一開關(guān)器件Ql和第三開關(guān)器件Q3依次串聯(lián)形成第一回路；第四開關(guān)器件Dl和第一電容Cl依次串聯(lián)形成第一支路,第一開關(guān)器件Ql和第三開關(guān)器件Q3依次串聯(lián)形成第二支路，第五開關(guān)器件D2和第二電容C2依次串聯(lián)形成第二支路，第一支路、第二支路和第二支路并聯(lián)連接。
[0059]本發(fā)明實(shí)施例中，該UPS電路還包括:
[0060]第二開關(guān)器件Q2和第六開關(guān)器件D3，具體的連接關(guān)系為:
[0061]如圖3A所示，第二開關(guān)器件Q2 —端連接在第一開關(guān)器件Ql和第三開關(guān)器件Q3之間，另一端與BAT負(fù)端連接，第六開關(guān)器件D3 —端連接在第五開關(guān)器件D2和第二電容C2之間，另一端與BAT負(fù)端連接。
[0062]本發(fā)明實(shí)施例通過增加了上述連接關(guān)系的第二開關(guān)器件Q2和第六開關(guān)器件D3，可以通過相應(yīng)的電路控制實(shí)現(xiàn)采用單電池組為正母線和負(fù)母線供電。
[0063]優(yōu)選地，可以采用如下控制方式:開關(guān)Kl另一端與BAT正端連接時(shí)，在正半周周期內(nèi)，導(dǎo)通第一開關(guān)器件Ql和第二開關(guān)器件Q2導(dǎo)通為電感LI儲(chǔ)能，其它的各開關(guān)器件可以是關(guān)斷的狀態(tài)；儲(chǔ)能結(jié)束后，關(guān)斷第一開關(guān)器件Q1，第二開關(guān)器件Q2仍為導(dǎo)通狀態(tài)，并導(dǎo)通第三開關(guān)器件Q3、第四開關(guān)器件Dl為第一電容Cl充電，其它各開關(guān)器件可以是關(guān)斷的狀態(tài)；在負(fù)半周周期內(nèi)，導(dǎo)通第一開關(guān)器件Ql和第二開關(guān)器件Q2為電感LI儲(chǔ)能，其它的各開關(guān)器件可以是關(guān)斷的狀態(tài)；儲(chǔ)能結(jié)束后，關(guān)斷第二開關(guān)器件Q2，第一開關(guān)器件Ql仍為導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)通第三開關(guān)器件Q3、第六開關(guān)器件D3為第二電容C 2充電，其它各開關(guān)器件可以是關(guān)斷的狀態(tài)。
[0064]或者，如圖3B所示，第二開關(guān)器件Q2和第六開關(guān)器件D3，具體的連接關(guān)系為:
[0065]第二開關(guān)器件Q 2 一端連接在第一開關(guān)器件Ql和第三開關(guān)器件Q3之間，另一端與BAT正端連接，第六開關(guān)器件D3 —端連接在第四開關(guān)器件Dl和第一電容Cl之間，另一端與BAT正端連接。
[0066]本發(fā)明實(shí)施例通過增加了上述連接關(guān)系的第二開關(guān)器件Q2和第六開關(guān)器件D3，可以通過相應(yīng)的電路控制實(shí)現(xiàn)采用單電池組為正母線和負(fù)母線供電。
[0067]優(yōu)選地,可以采用如下控制方式:開關(guān)Kl另一端與BAT負(fù)端連接時(shí),在正半周周期內(nèi)，導(dǎo)通第二開關(guān)器件Q2和第一開關(guān)器件Ql導(dǎo)通為電感LI儲(chǔ)能，其它各開關(guān)器件可以是關(guān)斷的狀態(tài)；儲(chǔ)能結(jié)束后，關(guān)斷第二開關(guān)器件Q2，第一開關(guān)器件Ql仍為導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)通第六開關(guān)器件D3、第三開關(guān)器件Q3為第一電容Cl充電，其它各開關(guān)器件可以是關(guān)斷的狀態(tài)；在負(fù)半周周期內(nèi)，導(dǎo)通第二開關(guān)器件Q2和第一開關(guān)器件Ql為電感LI儲(chǔ)能，其它各開關(guān)器件可以是關(guān)斷的狀態(tài)；儲(chǔ)能結(jié)束后，關(guān)斷第一開關(guān)器件Q1，第二開關(guān)器件Q2仍為導(dǎo)通狀態(tài)，并導(dǎo)通第三開關(guān)器件Q3、第五開關(guān)器件D2為第二電容C2充電。
[0068]圖3A、圖3B中，正負(fù)母線的連接處為N線，即交流電源的中性點(diǎn)，此中性點(diǎn)為正母線的負(fù)端，為負(fù)母線的正端，第一電容Cl連接在正母線中，第一電容Cl的兩端對應(yīng)正母線的正端和負(fù)端，第二電容C2連接在負(fù)母線中，第二電容C2的兩端對應(yīng)負(fù)母線的正端和負(fù)端。
[0069]優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例中第一開關(guān)器件、第三開關(guān)器件為實(shí)現(xiàn)整流和高頻斬波功能的電路，該電路具有關(guān)斷和導(dǎo)通兩種狀態(tài)，本發(fā)明對具體的電路形式不作限定。
[0070]優(yōu)選地，第一開關(guān)器件、第三開關(guān)器件可以但不限于是如下形式的實(shí)現(xiàn)整流和高頻斬波功能的電路:
[0071]絕緣柵雙極型晶體管IGBT ;或
[0072]金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管MOSFET ;或
[0073]如下任意多個(gè)器件的組合:IGBT(包括帶體內(nèi)二極管的IGBT和不帶體內(nèi)二極管的IGBT)、MOSFET、二極管。
[0074]優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例中的第二開關(guān)器件為由外部驅(qū)動(dòng)控制斬波的高頻開關(guān)管。
[0075]下面對本發(fā)明上述單電池組在線UPS電路進(jìn)行供電原理進(jìn)行說明。
[0076]對于圖3A所示的UPS電路，本發(fā)明實(shí)施例中的單電池組在線UPS電路中，電感LI的一端通過開關(guān)Kl與BAT的正端連接時(shí)，BAT、電感L1、第一開關(guān)器件Ql和第二開關(guān)器件Q2組成儲(chǔ)能回路，可以實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)能元件LI的儲(chǔ)能，BAT、電感L1、第四開關(guān)器件D1、第一電容Cl、第三開關(guān)器件Q3、第二開關(guān)器件Q2組成續(xù)流回路，為正母線儲(chǔ)能；BAT、儲(chǔ)能元件L1、第一開關(guān)器件Q1、第三開關(guān)器件Q3、第二電容C2和第六開關(guān)器件D3組成續(xù)流回路，為負(fù)母線儲(chǔ)能。
[0077]具體地，為了實(shí)現(xiàn)上述儲(chǔ)能和續(xù)流過程，在正半周周期內(nèi)，需要通過外部驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)器件Ql和第二開關(guān)器件Q2導(dǎo)通，因此電流流向?yàn)锽AT正-L1-Q1-Q2-BAT負(fù)，實(shí)現(xiàn)為儲(chǔ)能元件LI儲(chǔ)能；儲(chǔ)能結(jié)束后，通過外部驅(qū)動(dòng)信號關(guān)斷第一開關(guān)器件Ql并導(dǎo)通第三開關(guān)器件Q3，第四開關(guān)器件Dl被導(dǎo)通為第一電容Cl充電，因此電流流向?yàn)锽AT正-L1-D1-C1-Q3-Q2-BAT負(fù)。在負(fù)半周周期內(nèi)，通過外部驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)第一開關(guān)器件Ql和第二開關(guān)器件Q2導(dǎo)通為電感儲(chǔ)能，儲(chǔ)能結(jié)束后，通過外部驅(qū)動(dòng)信號關(guān)斷第二開關(guān)器件Q2，第三開關(guān)器件Q3和第六開關(guān)器件D3被導(dǎo)通為第二電容C2充電，因此電流流向?yàn)锽AT正-L1-Q1-Q3-C2-D3-BAT 負(fù)。
[0078]對于圖3B所示的UPS電路，本發(fā)明實(shí)施例中的單電池組在線UPS電路中，電感LI的一端通過開關(guān)Kl與BAT的負(fù)端連接時(shí)，BAT、第二開關(guān)器件Q2、第一開關(guān)器件Q1、電感LI組成儲(chǔ)能回路，可以實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)能元件LI的儲(chǔ)能，BAT、第二開關(guān)器件Q2、第三開關(guān)器件Q3、第一電容C2、第五開關(guān)器件D2、電感LI組成續(xù)流回路，為負(fù)母線儲(chǔ)能；BAT、第六開關(guān)器件D3、第一電容Cl、第三開關(guān)器件Q3、第一開關(guān)器件Q1、儲(chǔ)能元件LI組成續(xù)流回路，為正母線儲(chǔ)倉泛。
[0079]具體地，為了實(shí)現(xiàn)上述儲(chǔ)能和續(xù)流過程，在正半周周期內(nèi)，需要通過外部驅(qū)動(dòng)信號驅(qū)動(dòng)第二開關(guān)器件Q2和第一開關(guān)器件Ql導(dǎo)通，因此電流流向?yàn)锽AT正-Q2-Q1-L1-BAT負(fù)，實(shí)現(xiàn)為儲(chǔ)能元件LI儲(chǔ)能，儲(chǔ)能結(jié)束后，通過外部驅(qū)動(dòng)信號關(guān)斷第二開關(guān)器件Q2以導(dǎo)通第六開關(guān)器件D3、第三開關(guān)器件Q3為第一電容Cl充電，因此電流流向?yàn)锽AT正-D3-C1-Q3-Q1-L1-BAT負(fù)。在負(fù)半周周期