CN102468770A - 交流电源输入集成电源装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不间断电源装置及其控制方法，所述电源装置包括：一电路和第二电路，所述第一电路包括：第一电池和第一总线电容，所述第二电路包括：第二电池和第二总线电容，其特征在于，所述方法包括：将第一电池和第二电池均连接到与市电N线连接的中性线；当第一电路工作在对第一总线电容充电的模式时，使第二电路工作在由第二总线电容对第二电池进行充电的工作模式；以及当第二电路工作在对第二总线电容充电的模式时，使第一电路工作在由第一总线电容对第一电池进行充电的工作模式。本发明的集成电源装置能够节省充电器的花费和尺寸，更重要的是，本发明实现的充电器是智能充电器，其能够正确地检测且控制充电电流以及能够供应大的充电电流。

Description

交流电源输入集成电源装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及交流电源输入集成电源装置及其控制方法。

背景技术

目前，电源装置通常用于保障各种用电设备停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急处理，使用户不会因为停电而影响工作或丢失数据。电源装置在计算机系统、网络和通信应用中，主要起到两个作用：一是应急使用，防止突然断电而影响正常工作，给系统造成损害；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为系统提供高质量的电源。

电源装置通常使其逆变器处于工作状态，首先通过电路将外部交流电转变为直流电，再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给负载。电源装置在供电时的主要功能是稳压及防止电波干扰；在停电时则使用备用直流电源(蓄电池组)给逆变器供电。由于逆变器一直在工作，因此不存在切换时间问题，适用于对电源有严格要求的场合。

通常地，交流电源输入电源装置主要包括AC/DC(交流/直流)变换器(包括功率因数校正电路PFC)、DC/DC(直流/直流)升压变换器、逆变器、充电器、系统供电电路和系统控制电路等。如果单独设计电源装置的所有部分，那么会增加电源装置的花费和尺寸。所以，本领域技术人员经常将电源装置的两个或多个部分集成为一个部分，例如将AC/DC变换器和DC/DC升压变换器集成为一个部分，这样，通过共享大部分元件降低了电源装置的花费和尺寸。

但是，现有技术中的电源装置主要是将AC/DC变换器和DC/DC升压变换器集成在一起，但是用户对电子设备尺寸的要求越来越高，用户希望电源装置的尺寸进一步减小，所以，现有的集成电源装置已经无法满足用户对电源装置降低成本和尺寸的要求。

发明内容

为了降低电源装置的成本和尺寸，本发明提出一种集成电源装置及其控制方法，通过集成AC/DC变换器、DC/DC升压变换器和充电器，能够进一步降低电源装置的成本和尺寸

一种集成电源装置的控制方法，所述电源装置包括：第一电路和第二电路，所述第一电路包括：第一电池和第一总线电容，所述第二电路包括：第二电池和第二总线电容，其特征在于，所述方法包括：

将第一电池和第二电池均连接到与市电N线连接的中性线；

当第一电路工作在对第一总线电容充电的模式时，使第二电路工作在由第二总线电容对第二电池进行充电的工作模式；以及

当第二电路工作在对第二总线电容充电的模式时，使第一电路工作在由第一总线电容对第一电池进行充电的工作模式。

其中，当集成电源装置工作在电池模式时，第一电路和第二电路均作为单个升压电路工作，分别为第一总线电容和第二总线电容充电。

其中，其中将第一电池和第二电池均连接到与市电N线连接的中性线具体为：将第一电池的正极和第二电池的负极连接到与市电N线连接的中性线，或者将第一电池的负极和第二电池的正极连接到与市电N线连接的中性线。

一种集成电源装置，其包括第一电路和第二电路，其特征在于，包括：

所述第一电路包括：第一电池和第一总线电容；

所述第二电路包括：第二电池和第二总线电容；

第一电池和第二电池均连接到与市电N线连接的中性线；

其中，当第一电路工作在对第一总线电容充电的模式时，第二电路能够工作在由第二总线电容对第二电池进行充电的工作模式；

当第二电路工作在对第二总线电容充电的模式时，第一电路能够工作在由第一总线电容对第一电池进行充电的工作模式。

其中，所述第一电池和第二电池均连接到与市电N线连接的中性线具体为：

第一电池的正极和第二电池的负极连接到与市电N线连接的中性线，或者第一电池的负极和第二电池的正极连接到与市电N线连接的中性线。

其中，当集成电源装置工作在电池模式时，第一电路和第二电路均作为单个升压电路工作，分别为第一总线电容和第二总线电容充电。

其中，所述第一电路还包括：第一晶闸管、第一双向开关、第一电感和内含二极管的第一和第二功率开关管；以及

所述第二电路还包括：第二晶闸管、第二双向开关、第二电感和内含二极管的第三和第四功率开关管。

其中，所述第一电路的连接关系为：第一晶闸管的阳极连接交流市电的输入，第一晶闸管的阴极通过第一双向开关连接第一电池，第一晶闸管的阴极还连接到第一电感的一端，第一电感的另一端连接到内含二极管的第一功率开关管的集电极和内含二极管的第二功率开关管的发射极，第一功率开关管的发射极连接到市电N线，第二功率开关管的集电极连接到第一总线电容的正极，第一总线电容的负极连接到市电N线；

所述第二电路的连接关系为：第二晶闸管的阴极连接交流市电的输入，第二晶闸管的阳极通过第二双向开关连接第二电池，第二晶闸管的阳极还连接到第二电感的一端，第二电感的另一端连接到内含二极管的第三功率开关管的发射极和内含二极管的第四功率开关管的集电极，第三功率开关管的集电极连接到市电N线，第四功率开关管的发射极连接到第二总线电容的负极，第二总线电容的正极连接到市电N线。

其中，所述第一双向开关包括两条支路，每条支路为：二极管和开关的组合、晶闸管、或者带内建二极管的功率开关管和二极管的组合中的一个；

所述第二双向开关包括两条支路，每条支路为：二极管和开关的组合、晶闸管、或者带内建二极管的功率开关管和二极管的组合中的一个。

根据本发明的另一方面，所述电源装置可作为提供三相交流电源输入的电路，所述三相交流电源输入电路的三个子电路，每个子电路分别在120度的相位内单独地作为单个升压电路工作，都为第一总线电容和第二总线电容提供能量；

其中，根据本发明的优选实施，当任一子电路的第一电路工作在对第一总线电容充电的模式时，三个子电路中的任一子电路的第二电路能够工作在由第二总线电容对第二电池进行充电的工作模式；

当任一子电路的第二电路工作在对第二总线电容充电的模式时，三个子电路中的任一子电路的第一电路能够工作在由第一总线电容对第一电池进行充电的工作模式。

附图说明

图1示出了现有技术中典型的具有双升压拓扑的交流输出不断电电源装置；

图2示出了根据本发明的实施方式的集成电源装置；

图3示出了根据本发明的实施方式的集成电源装置在正半周内的工作状态图；

图4示出了根据本发明的实施方式的集成电源装置在负半周内的工作状态图；

图5示出了根据本发明的实施方式的电池模式下的集成电源装置的工作状态图；

图6示出了根据本发明另一实施方式的双向开关的示意图；

图7示出了根据本发明另一实施方式的双向开关的示意图；

图8示出了根据本发明实施方式的应用在三相系统中的集成电源装置；

图9示出了根据本发明的实施方式的交流输出不断电电源装置。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的“一”、“一个”、“所述”和“该”也包括复数形式。此外，应当理解的是，本说明书中使用的术语“包括”、“包含”和/或“含有”，指定了一些特征、实体、步骤、操作、单元、和/或元件，但并不排除一个或多个特征、实体、步骤、操作、单元、元件和/或有它们组成的组。应当理解的是，当单元被称为“连接”或“耦合”到另一个单元时，它可以是直接和另一单元连接或耦合，也可以存在中间单元。此外，此处所指的“连接”或“耦合”包括无线连接或耦合。此处使用的术语“和/或”包括一个或以上所列相关项目的任意组合和全部组合。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为现有技术中典型的具有双升压拓扑的交流输出不断电电源装置。

当电源装置的交流(AC)市电输入正常时，与电池BAT11连接的晶闸管(又可称做可控硅整流器，SCR)Q13截止，由交流市电作为输入。晶闸管Q11、电感L11、带内建二极管的功率开关管Q14、整流二极管D11和电容C_+BUS构成了交流市电输入为正半周期时的有源功率因数校正(APFC)电路，在将交流市电转换成直流正电压的同时，使得交流市电输入电流满足功率因素和谐波的相关规定。此外，晶闸管Q12，电感L12，带内建二极管的功率开关管Q15，整流二极管D12和电容C_-BUS构成了交流市电输入为负半周期时的有源功率因数校正(APFC)电路，在将交流市电转换成直流负电压的同时，使得交流市电输入电流满足功率因素和谐波的相关规定。

当电源装置的交流市电输入不正常时，需要用电池BAT11来供电，晶闸管Q11和晶闸管Q12截止，切断交流市电输入。晶闸管Q13导通，由电池BAT11供电，电源装置处于电池供电模式。此时，电感L11、L12，带内建二极管的功率开关管Q14、Q15，整流二极管D11、D12，电容C_+BUS和电容C_-BUS构成了电源装置的DC/DC变换器，将电池的输入电压转换成正负极性的直流电压。所述电压再经过DC/AC逆变器11及输出滤波装置12，转换为负载13所需要的交流电压。

图2示出了根据本发明的实施方式的交流输出不断电电源装置。如图2所示，根据本发明的实施方式，通过将中性线N线(Neutral线)引入到图2中，图2中的集成电源装置可以划分成AC输入电源的独立的第一电路和第二电路，即图2中的上半部分电路和下半部分电路，此外，第一电路和第二电路可以互换。也就是说，集成电源装置包括：第一电路和第二电路。如图9所示，根据本发明的实施方式，后端可以连接DC/AC逆变器11及输出滤波装置12，转换为负载13所需要的交流电压。

第一电路包括：晶闸管Q21，第一双向开关K1，第一电池BAT21，电感L21，带内建二极管的功率开关管Q27、Q29，第一总线电容C_+BUS。其中，第一双向开关K1包括：二极管D21、D22，开关S21、S22。第二电路包括：晶闸管Q22，第二双向开关K2，第二电池BAT22，电感L22，带内建二极管的功率开关管Q28、Q210，第二总线电容C_-BUS。其中，第二双向开关K2包括：二极管D23、D24，开关S23、S24。Q27、Q28、Q29和Q210均为带内建二极管的功率开关管，带内建二极管的功率开关管Q27、Q29、Q28和Q210能够实现电流的双向流动。

其中，第一电池BAT21的负极和第二电池BAT22的正极均连接到市电的N线(Neutral线)。可替换地，第一电池BAT21的正极和第二电池BAT22的负极均连接到市电的N线(Neutral线)。

此外，集成电源装置的第一电路的连接关系为：晶闸管Q21的阳极连接交流市电的输入，晶闸管Q21的阴极通过第一双向开关K1连接第一电池BAT21，晶闸管Q21的阴极还连接到第一电感L21的一端，电感L21的另一端连接到带内建二级管的功率开关管Q27的集电极和带内建二级管的功率开关管Q29的发射极。第一总线电容C_+BUS的正极与带内建二级管的功率开关管Q29的集电极连接。第一总线电容C_+BUS的负极、带内建二级管的功率开关管Q27的发射极和电池BAT21的负极均连接到N线。

此外，第一双向开关K1的连接关系为：晶闸管Q21的阴极连接二极管D21的阳极，二极管D22的阴极和电感L21的一端，二极管D21的阳极与晶闸管Q21的阴极连接，二极管D21的阴极通过开关S21连接到电池BAT21的正极，二极管D22的阴极与晶闸管Q21的阴极连接，二极管D22的阳极通过开关S22连接到电池BAT21的正极。

此外，集成电源装置的第二电路的连接关系为：晶闸管Q22的阴极连接交流市电的输入，晶闸管Q22的阳极通过第二双向开关K2连接第二电池BAT22，晶闸管Q22的阳极还连接到第二电感L22的一端，电感L22的另一端连接到带内建二级管的功率开关管Q210的集电极和带内建二级管的功率开关管Q28的发射极。第二总线电容C_-BUS的负极与带内建二级管的功率开关管Q210的发射极连接。第二总线电容C_-BUS的正极、带内建二级管的功率开关管Q28的集电极和电池BAT22的正极均连接到N线。

此外，第二双向开关K2的连接关系为：晶闸管Q22的阳极连接开关S23，开关S24和电感L22的一端，二极管D23的阳极连接到电池BAT22的负极，二极管D23的阴极通过开关S23连接到晶闸管Q22的阳极。二极管D24的阴极连接到电池BAT22的负极，二极管D24的阳极通过开关S24连接到晶闸管Q22的阳极。

图3示出了根据本发明的实施方式的集成电源装置在正半周内的工作状态图。如图3所示，根据本发明的实施方式，当交流AC市电输入正常时，集成电源装置工作于正常模式，其实现了AC/DC变换器和充电器的功能。

根据本发明的实施方式，例如，当AC市电输入正常时且相位位于正半周内时，第一电路作为单独的升压电路(Boost电路)进行工作。在这个相位期间，功率开关管Q29截止但是它的内建二极管工作。开关S21和S22也截止。功率开关管Q27工作在高频PWM方式下，第一电路通过控制功率开关管Q27的导通或截止来实现升压和APFC(有源功率因数校正)功能。

当功率开关管Q27导通时，交流输入通过晶闸管Q21、第一电感L21和功率开关管Q27为第一电感L21充电，充电电流回路如图3中第一电路(上半部分电路)的实线所示。当功率开关管Q27截止时，电感L21的能量通过晶闸管Q21、功率开关管Q29的内建二极管、第一总线电容C_+BUS释放，从而给第一总线电容C_+BUS充电。电流回路如图3中第一电路(上半部分电路)的虚线所示。

在相同的正半周期内，因为第二总线电容C_-BUS不能从交流市电输入获得任何能量，所以第二电路(图2中的下半部分电路)不作为单个升压电路来工作。通过使用第二总线电容C_-BUS中所存储的能量(负半周内，第二电路工作为升压电路而为第二总线电容C_-BUS充电所获得的能量)，可以使用第二电路来为第二电池BAT22充电。

在上述相同的正半周期内，第二电路作为单独的降压电路(Buck电路)进行工作。带内建二极管的功率开关管Q28截止但是它的内建二极管工作。开关S23导通且开关S24截止。通过控制功率开关管Q210的导通或截止来使第二电路为第二电池BAT22充电，如图3所示，具体为：当功率开关管Q210导通时，第二总线电容C_-BUS通过第二电池BAT22、二极管D23、开关S23、电感L22和功率开关管Q210为电池BAT22充电。电感L22用来防止电流过大，同时也会储存能量充电。充电电流回路如图3中第二电路(下半部分电路)的实线所示。当功率开关管Q210截止时，电感L22将其所存储的能量通过功率开关管Q28的内建二极管、二极管D23和开关S23为电池BAT22充电。电流回路如图3中第二电路(下半部分电路)的虚线所示。

图4示出了根据本发明的实施方式的集成电源装置在负半周内的工作状态图。如图4所示，根据本发明的实施方式，当交流AC市电输入正常时，集成电源装置工作于正常模式，其实现了AC/DC变换器和充电器的功能。

根据本发明的实施方式，例如，当AC市电输入正常时且相位位于负半周内时，第二电路作为单独的升压电路(Boost电路)进行工作。在这个相位期间，功率开关管Q210截止但是它的内建二极管工作。开关S23和S24也截止。功率开关管Q28工作在高频PWM方式下，第二电路通过控制功率开关管Q28的导通或截止来实现升压和APFC(有源功率因数校正)功能。

当功率开关管Q28导通时，交流输入通过晶闸管Q22、第二电感L22和功率开关管Q28为第二电感L22充电，充电电流回路如图4中第二电路(下半部分电路)的实线所示。当功率开关管Q28截止时，电感L22的能量通过晶闸管Q22、功率开关管Q210的内建二极管、第二总线电容C_-BUS释放，从而给第二总线电容C_-BUS充电。电流回路如图4中第二电路(下半部分电路)的虚线所示。

在相同的负半周期内，因为第一电容第一总线电容C_+BUS不能从交流市电输入获得任何能量，所以第一电路(图2中的上半部分电路)不作为单个升压电路来工作。通过使用第一总线电容C_+BUS中所存储的能量(在正半周内，第一电路工作为升压电路而为第一总线电容C_+BUS充电所获得的能量)，可以使用第一电路来为第一电池BAT21充电。

在上述相同的负半周期内，第一电路作为单独的降压电路(Buck电路)进行工作。带内建二极管的功率开关管Q27截止但是它的内建二极管工作。开关S21导通且开关S22截止。通过控制功率开关管Q29的导通或截止来使第一电路为第一电池BAT21充电，如图4所示，具体为：当功率开关管Q29导通时，第一总线电容C_+BUS通过第一电池BAT21、二极管D21、开关S21、电感L21和功率开关管Q29为电池BAT21充电。此时，电感L21用来防止电流过大，同时也会储存能量。充电电流回路如图4中第一电路(上半部分电路)的实线所示。当功率开关管Q29截止时，电感L21将其所存储的能量通过功率开关管Q27的内建二极管、二极管D21和开关S21为电池BAT21充电。电流回路如图4中第一电路(上半部分电路)的虚线所示。

由此可知，当AC市电输入正常时，第一电路和第二电路均工作在正常模式下。在正半周内，第一电路作为单独的升压电路(Boost电路)进行工作，为第一总线电容充电，第二电路作为单独的降压电路(Buck电路)进行工作，为第二电池充电；在负半周内，第二电路作为单独的升压电路(Boost电路)进行工作，为第二总线电容充电，第一电路作为单独的降压电路(Buck电路)进行工作，为第一电池充电。根据本发明的实施方式，集成电源装置能够节省花费和尺寸。

更重要的是，由于集成电源装置实现的充电器是智能充电器，其能够正确地检测且控制充电电流以及能够供应大的充电电流。

图5示出了根据本发明的实施方式的电池模式下的集成电源装置的工作状态图。根据本发明的实施方式，当AC输入电源不正常时，集成电源装置工作在电池模式。在电池模式中，图2所示的集成电源装置简化为图5所示的电源装置。

如图5所示，第一电路和第二电路作为单个升压电路工作并且它们是相互独立的。Q27、Q28、Q29和Q210均为带内建二极管的功率开关管，带内建二极管的功率开关管Q27、Q29、Q28和Q210能够实现电流的双向流动。

在第一电路中，开关S22导通并且Q29截止，控制Q27导通或截止。第一电池BAT 21为第一电路供应能量，实现升压功能。功率开关管Q27导通时，第一电池BAT21通过开关S22、二极管D22、电感L21和功率开关管Q27为电感L21充电，充电电流回路如图5中第一电路(上半部分电路)的实线所示。功率开关管Q27截止时，电感L21通过功率开关管Q29的内建二极管、第一总线电容C_+BUS、第一电池BAT21、开关S22、二极管D22和为第一总线电容C_+BUS充电，电流回路如图5中第二电路(上半部分电路)的虚线所示。

在第二电路中，S24导通且Q210截止.，控制Q28导通或截止。第二电池BAT22为第二电路供应能量，实现升压功能。功率开关管Q28导通时，第二电池BAT22通过功率开关管Q28、电感L22、开关S24、二极管D24为电感L22充电，充电电流回路如图5中第二电路(下半部分电路)的实线所示。功率开关管Q28截止时，电感L22通过功率开关管Q210的内建二极管、第二总线电容C_-BUS、第二电池BAT22、二极管D24、开关S24为第二总线电容C_-BUS充电，电流回路如图5中第二电路(下半部分电路)的虚线所示。

由此可知，图2中的集成电源装置集成了AC/DC变换器、DC/DC升压变换器和智能充电器。这样能够节省电源装置的花费并减小电源装置的尺寸。所以，本发明的集成电源装置与现有技术中的电源装置相比具有更好的竞争力。

如图2所示，第一电池BAT21和第二电池BAT22分别与第一双向开关K1和第二双向开关K2相连接。其中，第一双向开关K1和第二双向开关K2均包括两个二极管和两个开关。根据本发明的实施方式，上述双向开关可以有多种实现方式，所述二极管和开关可以被替换为晶闸管，或者替换为具有内建二级管的晶体管和二级管的组合。

图6示出了根据本发明另一实施方式的双向开关示意图。可将图2中的第一双向开关K1和第二双向开关K2中的二极管和开关替换为晶闸管。

图7示出了根据本发明另一实施方式的双向开关的示意图。可将图2中的第一双向开关K1和第二双向开关K2中的二极管和开关部分替换为晶闸管，部分替换为具有内建二级管的晶体管和二级管的组合。

图8示出了根据本发明的实施方式的应用在三相系统中的集成电源装置。当将图2所示的集成电源装置引入到三相系统中时，所述集成电源装置展示出了更多优点。图8中显示了三相系统中的所述集成电源装置。

应用在三相系统中的集成电源装置包括3个子电路A、B和C。子电路A包括晶闸管晶闸管Q51和Q52，由晶闸管Q53和Q54构成的双向开关电路，由晶闸管Q55和Q56构成的双向开关电路，带内建二极管的功率开关管Q57、Q58、Q59和Q510，电感L51和L52。子电路A连接电池BAT51和电池BAT52、以及电容C_+BUS和电容C_-BUS。子电路A的元件连接方式与图6示出的集成电源装置中元件的连接方式相同。

子电路B包括晶闸管晶闸管Q61和Q62，由晶闸管Q63和Q64构成的双向开关电路，由晶闸管Q65和Q66构成的双向开关电路，带内建二极管的功率开关管Q67、Q68、Q69和Q610，电感L61和L62。子电路A连接电池BAT51和电池BAT52、电容C_+BUS和电容C_-BUS。子电路A的元件连接方式与图6示出的集成电源装置中元件的连接方式相同。

子电路C包括晶闸管晶闸管Q71和Q72，由晶闸管Q73和Q74构成的双向开关电路，由晶闸管Q75和Q76构成的双向开关电路，带内建二极管的功率开关管Q77、Q78、Q79和Q710，电感L71和L72。子电路A连接电池BAT51和电池BAT52、电容C_+BUS和电容C_-BUS。子电路A的元件连接方式与图6示出的集成电源装置中元件的连接方式相同。

三个子电路A、B和C在三个不同的相位周期单独地工作，它们都为相同的总线电容C_+BUS和C_-BUS提供能量。三个电路的工作方式与上述描述的图3和图4中的工作方式相同。由于每个相位之间具有120度的差别，所以通过在三个相位间的移位能够在所有时间为BAT51或BAT52充电，这意味着持续的充电电流。那就是说，电容在同一时间充电和放电。电容充电至稳定的固定电压，并且它放电从而为电池充电。

所述电源装置可作为提供三相交流电源输入的电路，所述三相交流电源输入电路的三个子电路，每个子电路分别在120度的相位内单独地作为单个升压电路工作，都为第一总线电容和第二总线电容提供能量。

根据本发明的优选实施，当任一子电路的第一电路工作在对第一总线电容充电的模式时，三个子电路中的任一子电路的第二电路能够工作在由第二总线电容对第二电池进行充电的工作模式；

当任一子电路的第二电路工作在对第二总线电容充电的模式时，三个子电路中的任一子电路的第一电路能够工作在由第一总线电容对第一电池进行充电的工作模式。

图9示出了根据本发明的实施方式的交流输出不断电电源装置。如图9所示，根据本发明的实施方式，在图2所示的集成电源装置的后端可以连接DC/AC逆变器11及输出滤波装置12，转换为负载13所需要的交流电压。

已经通过参考少量实施例主要地描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

Claims (10)

1.一种交流电源输入集成电源装置的控制方法，所述电源装置包括第一电路和第二电路，所述第一电路包括第一电池和第一总线电容，所述第二电路包括第二电池和第二总线电容，将所述第一电路和第二电路的输入端连接一交流电源，所述第一电池、第二电池、第一总线电容和第二总线电容均连接到与该交流电源参考地N线连接的中性线，其特征在于，所述方法包括：

当第一电路工作在对第一总线电容充电的模式时，使第二电路工作在由第二总线电容对第二电池进行充电的工作模式；以及

当第二电路工作在对第二总线电容充电的模式时，使第一电路工作在由第一总线电容对第一电池进行充电的工作模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，当该集成电源装置工作在电池模式时，第一电路和第二电路均作为单个升压电路工作，分别为第一总线电容和第二总线电容充电。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电池、第二电池、第一总线电容和第二总线电容均连接到与该交流电源参考地N线连接的中性线，具体为：

将第一电池的负极和第二电池的正极连接到与该交流电源参考地N线连接的中性线；以及

将第一总线电容的负极和第二总线电容的正极连接到与该交流电源参考地N线连接的中性线。

4.一种交流电源输入集成电源装置，其包括第一电路和第二电路，其特征在于，包括：

所述第一电路和第二电路的输入端连接一交流电源；

所述第一电路包括：第一电池和第一总线电容；

所述第二电路包括：第二电池和第二总线电容；

第一电池和第二电池均连接到与该交流电源参考地N线连接的中性线；

第一总线电容和第二总线电容均连接到与该交流电源参考地N线连接的中性线；

其中，当第一电路工作在对第一总线电容充电的模式时，第二电路能够工作在由第二总线电容对第二电池进行充电的工作模式；

当第二电路工作在对第二总线电容充电的模式时，第一电路能够工作在由第一总线电容对第一电池进行充电的工作模式。

5.根据权利要求4所述的集成电源装置，其中，所述第一电池、第二电池、第一总线电容和第二总线电容均连接到与该交流电源参考地N线连接的中性线，具体为：

将第一电池的负极和第二电池的正极连接到与该交流电源参考地N线连接的中性线；以及

将第一总线电容的负极和第二总线电容的正极连接到与该交流电源参考地N线连接的中性线。

6.根据权利要求4所述的集成电源装置，其中，当该集成电源装置工作在电池模式时，第一电路和第二电路均作为单个升压电路工作，分别为第一总线电容和第二总线电容充电。

7.根据权利要求4的所述集成电源装置，其中，

所述第一电路还包括：第一晶闸管、第一双向开关、第一电感和内含二极管的第一和第二功率开关管；以及

所述第二电路还包括：第二晶闸管、第二双向开关、第二电感和内含二极管的第三和第四功率开关管。

8.根据权利要求7所述的集成电源装置，其中，

所述第一电路的连接关系为：第一晶闸管的阳极连接该交流电源的输入，第一晶闸管的阴极通过第一双向开关连接第一电池的正极，第一晶闸管的阴极还连接到第一电感的一端，第一电感的另一端连接到内含二极管的第一功率开关管的集电极和内含二极管的第二功率开关管的发射极，第一功率开关管的发射极连接到该交流电源参考地N线连接的中性线，第二功率开关管的集电极连接到第一总线电容的正极，第一总线电容的负极连接到该交流电源参考地N线连接的中性线；

所述第二电路的连接关系为：第二晶闸管的阴极连接該交流电源的输入，第二晶闸管的阳极通过第二双向开关连接第二电池的负极，第二晶闸管的阳极还连接到第二电感的一端，第二电感的另一端连接到内含二极管的第三功率开关管的发射极和内含二极管的第四功率开关管的集电极，第三功率开关管的集电极连接到该交流电源参考地N线连接的中性线，第四功率开关管的发射极连接到第二总线电容的负极，第二总线电容的正极连接到该交流电源参考地N线连接的中性线。

9.根据权利要求7或8所述的集成电源装置，其中，

所述第一双向开关包括两条支路，每条支路为：二极管和开关的组合、晶闸管、或者带内建二极管的功率开关管和二极管的组合中的一个；

所述第二双向开关包括两条支路，每条支路为：二极管和开关的组合、晶闸管、或者带内建二极管的功率开关管和二极管的组合中的一个。

10.根据权利要求4所述的集成电源装置，所述电源装置可作为提供三相交流电源输入的电路，所述三相交流电源输入电路的三个子电路，每个子电路分别在120度的相位内单独地作为单个升压电路工作，都为第一总线电容和第二总线电容提供能量；

其中，根据本发明的优选实施，当任一子电路的第一电路工作在对第一总线电容充电的模式时，三个子电路中的任一子电路的第二电路能够工作在由第二总线电容对第二电池进行充电的工作模式；

当任一子电路的第二电路工作在对第二总线电容充电的模式时，三个子电路中的任一子电路的第一电路能够工作在由第一总线电容对第一电池进行充电的工作模式。

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