CN102684469A - 不间断电源、控制不间断电源的方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不间断电源、控制不间断电源的方法及控制装置，属于电源技术领域。不间断电源包括：电池的正极分别与软启动电路的一端和第一升压电路的输入端相连，软启动电路的另一端与第一升压电路上的第一二极管的正极相连；第一升压电路的正输出端与储能支路上的第一电容的一端相连；电池的负极与第二升压电路的输入端相连，第二升压电路的负输出端与储能支路上的第二电容的一端相连；第一电容的另一端与第二电容的另一端连接于同一节点，节点与第一升压电路的零输出端、第二升压电路的零输出端和N线相连。本技术方案解决了启动该不间断电源时，由于不间断电源内电流过大而对电器件造成损害的问题。

Description

不间断电源、控制不间断电源的方法及控制装置

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别涉及一种不间断电源、控制不间断电源的方法及控制装置。

背景技术

UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)主要用于为负载提供不间断的电力供应，被广泛应用于各种供电场合。具体地，UPS包括电池、由电感及二极管构成的升压电路和由电容构成的储能支路，其中，升压电路用于将UPS的电池电压升压后加在储能支路上，储能支路则通过所述升压电路存储电池所提供的能量，以便将所存储的能量转为高质量的交流电输出给负载。

现有技术中常用的UPS包括：包含串联的第一电容C1和第二电容C2的储能支路，该储能支路用于存储电池所提供的能量以便将其转换为高质量的交流电；包含继电器、第一电感L1、第一二极管D1及第一开关管Q1的第一升压电路，该第一升压电路用于将电池电压升压后加在第一电容C1的两端；包含第二电感L2、第二二极管D2及第二开关管Q2的第二升压电路，该第二升压电路用于将电池电压升压后加在第二电容C2的两端。在具体应用时，可以通过控制电路添加脉宽调制类的控制信号给第一开关管Q1和第二开关管Q2，使得第一开关管Q1和第二开关管Q2在不同的导通和断开状态之间变化，从而使得UPS实现功率因数校正和输出高质量的交流电给负载。

现在技术中，在UPS启机阶段，升压电路及储能支路将可能构成环路，且该环路的阻抗很小，此时，如果储能支路上的电容的电压为0，则该环路上将会产生很大的电流尖峰，而导致该环路上的器件损坏或者软损伤，从而大大降低UPS产品的可靠性。参见图1，当UPS启机时，如果继电器关闭、第一开关管Q1和第二开关管Q2断开，则第一升压电路、第二升压电路及储能支路将构成环路，且该环路的阻抗很小，此时，如果储能支路上的第一电容C1和第二电容C2为0，则第一升压电路、第二升压电路及储能支路所构成的环路内存在很大的电流尖峰，而导致第一升压电路、第二升压电路及储能支路上的器件损坏。

发明内容

为了解决UPS在启机阶段，因产生电流尖峰而导致电路器件损坏或者软损伤的问题，保证UPS产品的可靠性，本发明实施例提供了一种不间断电源、控制不间断电源的方法及控制装置。所述技术方案如下：

一种不间断电源，所述不间断电源包括：电池、软启动电路、第一升压电路、第二升压电路及储能支路；

所述电池的正极分别与所述软启动电路的一端和所述第一升压电路的输入端相连，所述软启动电路的另一端与所述第一升压电路上的第一二极管的正极相连；所述第一升压电路的正输出端与所述储能支路上的第一电容的一端相连；所述电池的负极与所述第二升压电路的输入端相连，所述第二升压电路的负输出端与所述储能支路上的第二电容的一端相连；所述第一电容的另一端与所述第二电容的另一端连接于同一节点，所述节点与所述第一升压电路的零输出端、所述第二升压电路的零输出端和N线相连。

一种控制如上所述的不间断电源的方法，所述方法包括：

控制所述不间断电源中的电池同时对所述储能支路上的所述第一电容和所述第二电容进行充电；

当检测到所述第一电容和所述第二电容的电压达到第一预定值时，控制所述不间断电源中的电池分别对所述第一电容和所述第二电容进行充电，以便所述第一电容和所述第二电容的电压分别达到第二预定值；

当检测到所述第一电容和所述第二电容达到所述第二预定值时，结束对所述不间断电源的软启动。

一种控制如上所述的不间断电源的装置，所述装置包括：软启动模块和软启动截止模块；

所述软启动模块包括：

第一充电控制单元，用于控制所述不间断电源中的电池同时对所述储能支路上的所述第一电容和所述第二电容进行充电；

第二充电控制单元，用于当检测到所述第一电容和所述第二电容的电压达到第一预定值时，控制所述不间断电源中的电池分别对所述第一电容和所述第二电容进行充电，以便所述第一电容和所述第二电容的电压分别达到第二预定值；

所述软启动截止模块，用于当检测到所述第一电容和所述第二电容达到所述第二预定值时，结束对所述不间断电源的软启动。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过本发明技术方案控制不间断电源进行软启动操作后，不间断电源内储能支路上的第一电容C1和第二电容C2的电容电压达到了电池BAT电压，之后，控制第一升压电路上的第二继电器Relay2导通，启动该不间断电源，此时由电池BAT、第一升压电路上的第二继电器Relay2、第一电感L1、第一二极管D1、储能支路及第二升压电路上的第二二极管D2和第二电感所构成的回路中的储能支路上的第一电容C1和第二电容C2的电容电压达到了电池BAT电压，故该回路上不会产生过大的电流，从而避免在启动该不间断电源时，由于不间断电源内电流过大而对电器件造成损害的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的一种不间断电源的电路示意图；

图2是本发明具体实施例提供的一种不间断电源的电路示意图；

图3是本发明具体实施例提供的另一种不间断电源的电路示意图；

图4是本发明具体实施例提供的一种控制装置；

图5是本发明具体实施例提供的一种控制装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，本发明实施例所提供的一种不间断电源，所述不间断电源包括：电池BAT、软启动电路101、第一升压电路102、第二升压电路103及储能支路104；

具体地，电池BAT的正极分别与软启动电路101的一端和第一升压电路102的输入端相连，软启动电路101的另一端与第一升压电路102上的第一二极管D1的正极相连；第一升压电路101的正输出端与储能支路104上的第一电容C1的一端相连；电池BAT的负极与第二升压电路103的输入端相连，第二升压电路103的负输出端与储能支路104上的第二电容C2的一端相连；第一电容C1的另一端与第二电容C2的另一端连接于同一节点，所述节点与第一升压电路101的零输出端、第二升压电路102的零输出端和N线相连。

其中，有关N线的详细描述及功能见现有技术，此处不再解释。

下面结合具体实施例来详细说明如图1所示的不间断电源，参见图2，为本发明实施例所提供的一种不间断电源的电路示意图。需要说明的是，图2仅示出了该不间断电源的主要电路部分，对于本领域技术人员所熟知的其它部分未示出。该不间断电源具体采用电池BAT进行工作，包括电池BAT、软启动电路、第一升压电路、第二升压电路和储能支路。

软启动电路具体可以用于在UPS启机阶段，软启动UPS，包括第一继电器Relay1和电阻R。其中，第一继电器Relay1的一端接电池BAT的正极，第一继电器Relay1的另一端接电阻R的一端，电路R的另一端与第一升压电路内的第一二极管D1的正极和第一开关管Q1的一端相连接。

第一升压电路具体可以用于将电池BAT电压升压转换为正向电压后加在储能支路的两个节点，包括第二继电器Relay2、第一电感L1、第一二极管D1和第一开关管Q1。其中，第二继电器Relay2的一端可以接电池BAT的正极，第二继电器Relay2的另一端接第一电感L1的一端；第一电感L1的另一端分别与第一二极管D1的正极和第一开关管Q1的一端相接，第一二极管D1的负极为第一升压电路的正输出端，第一开关管Q1的另一端为第一升压电路的零输出端。

第二升压电路具体可以用于将电池BAT电压升压转换为负向电压后加在储能支路的两个节点，包括第二电感L2、第二二极管D2和第二开关管Q2。其中，第二电感L2的一端接电池BAT的负极。第二电感L2的另一端分别与第二二极管D2的负极和第二开关管Q2的一端相接，第二二极管D2的正极为第二升压电路的负输出端，第二开关管Q2的另一端为第二升压电路的零输出端。

储能支路具体可以用于通过第一升压电路及第二升压电路获取电能并存储所获取的电能，以便控制该储能支路将其所存储的电能转为高质量的交流电输出给负载，包括串联的第一电容C1和第二电容C2。其中，第一电容C1的一端和第二电容C2的一端相连于同一节点，且该节点与第一升压电路的零输出端和第二升压电路的零输出端共同相连与N线。第一电容C1的另一端与第一升压电路的正输出端相连，也即与第一二极管D1的负极相连。第二电容C2的另一端与第二升压电路的负输出端相连，也即与第二二极管D2的正极相连。

其中，第一开关管Q1和第二开关管Q2可以为MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)和IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)中的一种。

在具体实现本发明实施例时，为了解决在不间断电源启机阶段，不间断电源内出现电流尖峰而对不间断电源内的电器件造成损伤的问题，可以通过一控制电路对该不间断电源进行控制，如该控制电路可以产生控制信号于第一继电器Relay1、第二继电器Relay2、第一开关管Q1和第二开关管Q2的控制极，控制第一继电器Relay1、第二继电器Relay2、第一开关管Q1和第二开关管Q2按照预定策略在不同的导通状态和断开状态之间切换，使得图2所示的不间断电源在启动之前，控制电路控制该不间断电源进行软启动，以便该不间断电源内储能支路上的第一电容C1和第二电容C2的电容电压可以在软启动结束时达到预定值(如电池BAT电压值)，之后，控制电路控制该不间断电源启动；针对图2所示的不间断电源，本发明实施例还提供了一种通过控制电路控制该不间断电源的方法，该方法包括如下操作：

在启动图2所示的不间断电源之前，软启动所述不间断电源，所述软启动所述不间断电源包括：控制不间断电源中的电池BAT同时对储能支路上的第一电容C1和第二电容C2进行充电；当检测到第一电容C1和第二电容C2的电压达到第一预定值时，控制不间断电源中的电池BAT分别对第一电容C1和第二电容C2进行充电，以便第一电容C1和第二电容C2的电压分别达到第二预定值；当检测到第一电容C1和第二电容C2达到第二预定值时，结束对不间断电源的软启动。

其中，第一预定值为电池BAT电压值的一半，第二预定值为电池BAT电压值。

本发明实施例中，控制所述不间断电源中的电池BAT同时对储能支路上的第一电容C1和第二电容C2进行充电包括：

向不间断电源发送控制信号，控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1导通、第一升压电路上的第二继电器Relay2和第一开关管Q1断开及第二升压电路上的第二开关管Q2断开，以便软启动电路、第一升压电路上的第一二极管D1、储能支路、第二升压电路上的第二电感L2和第二二极管D2及电池BAT构成第一充电回路，使得电池BAT通过第一充电回路同时对储能支路上的第一电容C1和第二电容C2进行充电。

这里，控制电路在控制电池BAT通过第一充电回路同时对第一电容C1和第二电容C2进行充电的过程中，将实时监测第一电容C1和第二电容C2的充电电压，一旦检测到第一电容C1和第二电容C2的电压值达到电池BAT电压值的一半时，则重新控制第一继电器Relay1、第二继电器Relay2、第一开关管Q1和第二开关管Q2的导通与断开情况，控制电池BAT分别对第一电容C1和第二电容C2进行充电。

具体地，当检测到第一电容C1和第二电容C2的电压达到第一预定值时，控制不间断电源中的电池BAT分别对第一电容C1和第二电容C2进行充电包括：

向不间断电源发送控制信号，控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1导通、第一升压电路上的第二继电器Relay断开、第一升压电路上的第一开关管Q1及第二升压电路上的第二开关管Q2在导通和断开状态间切换，以便软启动电路、第一升压电路上的第一开关管Q1、储能支路上的第二电容C2、第二升压电路上的第二电感L1和第二二极管D2构成第三充电回路，或者软启动电路、第一升压电路上的第一二极管D1、储能支路上的第一电容C1、第二升压电路上的第二开关管Q2和第二电感L2构成第四充电回路，使得电池BAT分别通过第三充电回路和第四充电回路对第二电容C2和第一电容C1进行充电。

本发明实施例在具体实现控制不间断电源中的电池BAT分别对第一电容C1和第二电容C2进行充电的方法包括如下几种情况：

一、首先控制电池BAT通过第三充电回路对第二电容C2进行充电，使其电压值由电池BAT电压值的一半达到电池BAT的电压值，之后，暂停对第二电容C2进行充电，控制电池BAT通过第四充电回路对第一电容C1进行充电，使其由电池BAT电压值的一半达到电池BAT电压值，然后，结束对不间断电源的软启动。具体控制过程为：控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1导通、第一升压电路上的第二继电器Relay2断开、第一升压电路上的第一开关管Q1导通及第二升压电路上的第二开关管Q2断开，这样，软启动电路、第一升压电路上的第一开关管Q1、储能支路上的第二电容C2、第二升压电路上的第二电感L1和第二二极管D2将构成第三充电回路；电池BAT便可以通过该第三充电回路对第二电容C2进行充电；第二电容C2在充电过程中，控制电路将实时监测第二电容C2的充电情况，一旦监控到第二电容C2的电压值充电达到电池BAT电压值时，则控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1保持导通状态不变、第一升压电路上的第二继电器Relay2保持断开状态不变，控制第一升压电路上的第一开关管Q1由导通状态调整为断开状态、第二升压电路上的第二开关管Q2由断开状态调整为导通状态，这样，软启动电路、第一升压电路上的第一二极管D1、储能支路上的第一电容C1、第二升压电路上的第二开关管Q2和第二电感L2构成第四充电回路；电池BAT便可以通过第四充电回路对第一电容C1进行充电；第一电容C1在充电过程中，控制电路将实时监测第一电容C2的充电情况，一旦检测到第一电容C1的电压值充电达到电池BAT电压值时，则停止对不间断电源的软启动。

二、首先控制电池BAT通过第四充电回路对第一电容C1进行充电，使其电压值由电池BAT电压值的一半达到电池BAT的电压值，之后，暂停对第一电容C1进行充电，控制电池BAT通过第三充电回路对第二电容C2进行充电，使其由电池BAT电压值的一半达到电池BAT的电压值，然后，结束对不间断电源的软启动。具体控制过程为：控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1导通、第一升压电路上的第二继电器Relay2断开、第一升压电路上的第一开关管Q1断开及第二升压电路上的第二开关管Q2导通，这样，软启动电路、第一升压电路上的第一二极管D1、储能支路上的第一电容C1、第二升压电路上的第二开关管Q2和第二电感L2构成第四充电回路；电池BAT便可以通过第四充电回路对第一电容C1进行充电；第一电容C1在充电过程中，控制电路将实时监测第一电容C2的充电情况，一旦检测到第一电容C1的电压值充电达到电池BAT电压值时，则控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1保持导通状态不变、第一升压电路上的第二继电器Relay2保持断开状态不变，控制第一升压电路上的第一开关管Q1由断开状态调整为导通状态、第二升压电路上的第二开关管Q2由导通状态调整为断开状态，这样，软启动电路、第一升压电路上的第一开关管Q1、储能支路上的第二电容C2、第二升压电路上的第二电感L1和第二二极管D2将构成第三充电回路；电池BAT便可以通过该第三充电回路对第二电容C2进行充电；第二电容C2在充电过程中，控制电路将实时监测第二电容C2的充电情况，一旦监控到第二电容C2的电压值充电达到电池BAT电压值时，则停止对不间断电源的软启动。

三、多次地交替控制电池BAT分别通过第四充电回路和第三充电回路对第一电容C1和第二电容C2进行充电，使第一电容C1和第二电容C2分阶段的由电池BAT电压值的一半达到电池BAT的电压值，之后，结束对不间断电源的软启动。具体控制过程为：例如控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1导通、第一升压电路上的第二继电器Relay2断开、第一升压电路上的第一开关管Q1断开及第二升压电路上的第二开关管Q2导通，这样，软启动电路、第一升压电路上的第一二极管D1、储能支路上的第一电容C1、第二升压电路上的第二开关管Q2和第二电感L2构成第四充电回路；电池BAT通过第四充电回路对第一电容C1进行充电；第一电容C1在充电过程中，控制电路将实时监测第一电容C1的充电情况，一旦检测到第一电容C1的电压值由电池BAT电压值的一半充电达到电池BAT电压值的2/3时，则控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1保持导通状态不变、第一升压电路上的第二继电器Relay2保持断开状态不变，控制第一升压电路上的第一开关管Q1由断开状态调整为导通状态、第二升压电路上的第二开关管Q2由导通状态调整为断开状态，这样，软启动电路、第一升压电路上的第一开关管Q1、储能支路上的第二电容C2、第二升压电路上的第二电感L1和第二二极管D2将构成第三充电回路；电池BAT便可以通过该第三充电回路对第二电容C2进行充电；第二电容C2在充电过程中，控制电路将实时监测第二电容C2的充电情况，一旦监控到第二电容C2的电压值由电池电压值的一半充电达到电池BAT电压值的2/3时，控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1导通、第一升压电路上的第二继电器Relay2断开、第一升压电路上的第一开关管Q1断开及第二升压电路上的第二开关管Q2导通，这样，软启动电路、第一升压电路上的第一二极管D1、储能支路上的第一电容C1、第二升压电路上的第二开关管Q2和第二电感L2重新构成第四充电回路；电池BAT通过第四充电回路再次对第一电容C1进行充电直到第一电容C1的电压值达到电池BAT电压值，之后，暂停对第一电容C1进行充电；然后，控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1保持导通状态不变、第一升压电路上的第二继电器Relay2保持断开状态不变，控制第一升压电路上的第一开关管Q1由断开状态调整为导通状态、第二升压电路上的第二开关管Q2由导通状态调整为断开状态，这样，软启动电路、第一升压电路上的第一开关管Q1、储能支路上的第二电容C2、第二升压电路上的第二电感L1和第二二极管D2将构成第三充电回路；电池BAT便可以通过该第三充电回路再次对第二电容C2进行充电直到第二电容C2的电压值达到电池BAT电压值，结束对不间断电源的软启动。

本发明实施例中，结束对不间断电源的软启动包括：向不间断电源发送控制信号，控制软启动电路上的第一继电器Relay1断开，结束对不间断电源的软启动。

经过上述对不间断电源进行软启动操作后，不间断电源内储能支路上的第一电容C1和第二电容C2的电容电压达到了电池BAT电压，之后，控制第一升压电路上的第二继电器Relay2导通，启动该不间断电源，此时由电池BAT、第一升压电路上的第二继电器Relay2、第一电感L1、第一二极管D1、储能支路及第二升压电路上的第二二极管D2和第二电感所构成的回路中的储能支路上的第一电容C1和第二电容C2的电容电压达到了电池BAT电压，故该回路上不会产生过大的电流，从而避免在启动该不间断电源时，由于不间断电源内电流过大而对电器件造成损害的问题。

参见图3，为本发明实施例所提供的另一种不间断电源的电路示意图。需要说明的是，图3仅示出了该不间断电源的主要电路部分，对于本领域技术人员所熟知的其它部分未示出。该不间断电源具体采用电池BAT进行工作，包括电池BAT、软启动电路、第一升压电路、第二升压电路和储能支路。

软启动电路具体可以用于在UPS启机阶段，软启动UPS，包括第一继电器Relay1和电阻R。其中，第一继电器Relay1的一端接电池BAT的正极，第一继电器Relay1的另一端接电阻R的一端，电阻R的另一端与第一升压电路内的第一二极管D1的正极和第一开关管Q1的一端相连接。

第一升压电路具体可以用于将电池BAT电压升压转换为正向电压后加在储能支路的两个节点，包括第二继电器Relay2、第一电感L1、第一二极管D1、第三二极管D3和第一开关管Q1。其中，第二继电器Relay2的一端可以接电池BAT的正极，第二继电器Relay2的另一端接第一电感L1的一端；第一电感L1的另一端接第三二极管D3的正极及第二升压电路上的第四二极管D4的负极；第三二极管D3的负极分别与第一二极管D1的正极和第一开关管Q1的一端相接，第一二极管D1的负极为第一升压电路的正输出端，第一开关管Q1的另一端为第一升压电路的零输出端。

第二升压电路具体可以用于将电池BAT电压升压转换为负向电压后加在储能支路的两个节点，包括第四二极管D4、第二二极管D2和第二开关管Q2。其中，第四二极管D4的正极、第二开关管Q2的一端与第二二极管D2的负极接电池BAT的负极。第四二极管D4的负极与第一升压电路上的第三二极管D3的负极及所述第一电感L1的另一端相连，第二二极管D2的正极为第二升压电路的负输出端，第二开关管Q2的另一端为第二升压电路的零输出端。

储能支路具体可以用于通过第一升压电路及第二升压电路获取电能并存储所获取的电能，以便控制该储能支路将其所存储的电能转为高质量的交流电输出给负载，包括串联的第一电容C1和第二电容C2。其中，第一电容C1的一端和第二电容C2的一端相连于同一节点，且该节点与第一升压电路的零输出端和第二升压电路的零输出端共同相连与N线。第一电容C1的另一端与第一升压电路的正输出端相连，也即与第一二极管D1的负极相连。第二电容C2的另一端与第二升压电路的负输出端相连，也即与第二二极管D2的正极相连。

其中，第一开关管Q1和第二开关管Q2可以为MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金氧半场效晶体管)和IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)中的一种。

在具体实现本发明实施例时，为了解决在不间断电源启机阶段，不间断电源内出现电流尖峰而对不间断电源内的电器件造成损伤的问题，可以通过一控制电路对该不间断电源进行控制，如该控制电路可以产生控制信号于第一继电器Relay1、第二继电器Relay2、第一开关管Q1和第二开关管Q2的控制极，控制第一继电器Relay1、第二继电器Relay2、第一开关管Q1和第二开关管Q2按照预定策略在不同的导通状态和断开状态之间切换，使得图3所示的不间断电源在启动之前，控制电路控制该不间断电源进行软启动，以便该不间断电源内储能支路上的第一电容C1和第二电容C2的电容电压可以在软启动结束时达到预定值(如电池BAT电压值)，之后，控制电路控制该不间断电源启动；针对图3所示的不间断电源，本发明实施例还提供了一种通过控制电路控制该不间断电源的方法，该方法包括如下操作：

在启动图3所示的不间断电源之前，软启动所述不间断电源，所述软启动所述不间断电源包括：控制不间断电源中的电池BAT同时对储能支路上的第一电容C1和第二电容C2进行充电；当检测到第一电容C1和第二电容C2的电压达到第一预定值时，控制不间断电源中的电池BAT分别对第一电容C1和第二电容C2进行充电，以便第一电容C1和第二电容C2的电压分别达到第二预定值；当检测到第一电容C1和第二电容C2达到第二预定值时，结束对不间断电源的软启动。

本发明实施例中，第一预定值为电池BAT电压值的一半，第二预定值为电池BAT电压值。

本发明实施例中，控制所述不间断电源中的电池BAT同时对储能支路上的第一电容C1和第二电容C2进行充电包括：

向不间断电源发送控制信号，控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1导通、第一升压电路上的第二继电器Relay2和第一开关管Q1断开及第二升压电路上的第二开关管Q2断开，以便软启动电路、第一升压电路上的第一二极管D1、储能支路、第二升压电路上的第二二极管L2及电池BAT构成第二充电回路，使得电池BAT通过第二充电回路同时对储能支路上的第一电容C1和第二电容C2进行充电。

这里，控制电路在控制电池BAT通过第一充电回路同时对第一电容C1和第二电容C2进行充电的过程中，将实时监测第一电容C1和第二电容C2的充电电压，一旦检测到第一电容C1和第二电容C2的电压值达到电池BAT电压值的一半时，则重新控制第一继电器Relay1、第二继电器Relay2、第一开关管Q1和第二开关管Q2的导通与断开情况，控制电池BAT分别对第一电容C1和第二电容C2进行充电。

具体地，当检测到第一电容C1和第二电容C2的电压达到第一预定值时，控制不间断电源中的电池BAT分别对第一电容C1和第二电容C2进行充电包括：

向不间断电源发送控制信号，控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器Relay1导通、第一升压电路上的第二继电器Relay2断开、第一升压电路上的第一开关管Q1及第二升压电路上的第二开关管Q2在导通和断开状态间切换，以便软启动电路、第一升压电路上的第一开关管Q1、储能支路上的第二电容C2、第二升压电路上的第二二极管D2构成第五充电回路，或者软启动电路、第一升压电路上的第一二极管D1、储能支路上的第一电容C1、第二升压电路上的第二开关管Q2构成第六充电回路，使得电池分别通过第五充电回路和第六充电回路对第二电容和第一电容进行充电。

本发明实施例在具体实现控制不间断电源中的电池BAT分别对第一电容C1和第二电容C2进行充电的情况如下：

一、首先控制电池BAT通过第五充电回路对第二电容进行充电，使其电压值由电池BAT电压值的一半达到电池BAT的电压值，之后，暂停对第二电容C2进行充电，控制电池BAT通过第六充电回路对第一电容C1进行充电，使其由电池BAT电压值的一半达到电池BAT电压值，然后，结束对不间断电源的软启动。

二、首先控制电池BAT通过第六充电回路对第一电容C1进行充电，使其电压值由电池BAT电压值的一半达到电池BAT的电压值，之后，暂停对第一电容C1进行充电，控制电池BAT通过第五充电回路对第二电容C2进行充电，使其由电池BAT电压值的一半达到电池BAT的电压值，然后，结束对不间断电源的软启动。

三、多次地交替控制电池BAT分别通过第六充电回路和第五充电回路对第一电容C1和第二电容C2进行充电，使第一电容C1和第二电容C2分阶段的由电池BAT电压值的一半达到电池BAT的电压值，之后，结束对不间断电源的软启动。

本发明实施例中，结束对不间断电源的软启动包括：向不间断电源发送控制信号，控制软启动电路上的第一继电器Relay1断开，结束对不间断电源的软启动。

经过上述对不间断电源进行软启动操作后，不间断电源内储能支路上的第一电容C1和第二电容C2的电容电压达到了电池BAT电压，之后，控制第一升压电路上的第二继电器Relay2导通，启动该不间断电源，此时由电池BAT、第一升压电路上的第二继电器Relay2、第一电感L1、第一二极管D1、储能支路及第二升压电路上的第二二极管D2和第二电感所构成的回路中的储能支路上的第一电容C1和第二电容C2的电容电压达到了电池BAT电压，故该回路上不会产生过大的电流，从而避免在启动该不间断电源时，由于不间断电源内电流过大而对电器件造成损害的问题。

基于上述的描述可以知道，本发明实施例还提供了一种控制如图1、图2或者图3所示不间断电源的控制装置，参见图4，该装置包括：软启动模块201和软启动截止模块202；

软启动模块201，用于软启动不间断电源，包括：

第一充电控制单元2011，用于控制不间断电源中的电池同时对储能支路上的第一电容和第二电容进行充电；

第二充电控制单元2012，用于当检测到第一电容和第二电容的电压达到第一预定值时，控制不间断电源中的电池分别对第一电容和第二电容进行充电，以便第一电容和第二电容的电压分别达到第二预定值；

软启动截止模块202，用于当检测到第一电容和第二电容达到第二预定值时，结束对不间断电源的软启动。

第一充电控制单元2011包括：

第一充电控制子单元，用于控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器导通、第一升压电路上的第二继电器和第一开关管断开及第二升压电路上的第二开关管断开，以便软启动电路、第一升压电路上的第一二极管、储能支路、第二升压电路上的第二电感和第二二极管及电池构成第一充电回路，使得电池通过第一充电回路同时对储能支路上的第一电容和第二电容进行充电；或者

第二充电控制子单元，用于控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器导通、第一升压电路上的第二继电器和第一开关管断开及第二升压电路上的第二开关管断开，以便软启动电路、第一升压电路上的第一二极管、储能支路、第二升压电路上的第二二极管及电池构成第二充电回路，使得电池通过第二充电回路同时对储能支路上的第一电容和第二电容进行充电。

第二充电控制单元包括：

第一充电控制子单元，用于控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器导通、第一升压电路上的第二继电器断开、第一升压电路上的第一开关管及第二升压电路上的第二开关管在导通和断开状态间切换，以便软启动电路、第一升压电路上的第一开关管、储能支路上的第二电容、第二升压电路上的第二电感和第二二极管构成第三充电回路，或者软启动电路、第一升压电路上的第一二极管、储能支路上的第一电容、第二升压电路上的第二开关管和第二电感构成第四充电回路，使得电池分别通过第三充电回路和第四充电回路对第二电容和第一电容进行充电；或者

第二充电控制子单元，用于控制不间断电源中软启动电路上的第一继电器导通、第一升压电路上的第二继电器断开、第一升压电路上的第一开关管及第二升压电路上的第二开关管在导通和断开状态间切换，以便软启动电路、第一升压电路上的第一开关管、储能支路上的第二电容、第二升压电路上的第二二极管构成第五充电回路，或者软启动电路、第一升压电路上的第一二极管、储能支路上的第一电容、第二升压电路上的第二开关管构成第六充电回路，使得电池分别通过第五充电回路和第六充电回路对第二电容和第一电容进行充电。

软启动截止模块202，用于控制软启动电路上的第一继电器断开，结束对不间断电源的软启动。

参见图5，本发明实施例如图4所示的控制装置还包括：控制输出模块203，用于控制不间断电源中第一升压电路上的第二继电器导通、第一升压电路上的第一开关管及第二升压电路上的第二开关管在导通和断开状态间切换，以便电池对第一电容和第二电容进行充电，使得第一电容和第二电容将存储的电能转换为交流电输出给负载。

控制电路经过上述对不间断电源进行软启动操作后，不间断电源内储能支路上的第一电容C1和第二电容C2的电容电压达到了电池BAT电压，之后，控制第一升压电路上的第二继电器Relay2导通，启动该不间断电源，此时由电池BAT、第一升压电路上的第二继电器Relay2、第一电感L1、第一二极管D1、储能支路及第二升压电路上的第二二极管D2和第二电感所构成的回路中的储能支路上的第一电容C1和第二电容C2的电容电压达到了电池BAT电压，故该回路上不会产生过大的电流，从而避免在启动该不间断电源时，由于不间断电源内电流过大而对电器件造成损害的问题。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种不间断电源，其特征在于，所述不间断电源包括：电池、软启动电路、第一升压电路、第二升压电路及储能支路；

所述电池的正极分别与所述软启动电路的一端和所述第一升压电路的输入端相连，所述软启动电路的另一端与所述第一升压电路上的第一二极管的正极相连；所述第一升压电路的正输出端与所述储能支路上的第一电容的一端相连；所述电池的负极与所述第二升压电路的输入端相连，所述第二升压电路的负输出端与所述储能支路上的第二电容的一端相连；所述第一电容的另一端与所述第二电容的另一端连接于同一节点，所述节点与所述第一升压电路的零输出端、所述第二升压电路的零输出端和N线相连。

2.根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于，所述软启动电路包括第一继电器和电阻，所述第一继电器的一端与所述电池的正极相连，所述第一继电器的另一端与所述电阻的一端相连，所述电阻的另一端与所述第一升压电路上的所述第一二极管的正极相连；

所述第一升压电路包括第二继电器、第一电感、第一二极管和第一开关管，所述第二继电器的一端接所述电池的正极，所述第二继电器的另一端接所述第一电感的一端，所述第一电感的另一端分别与所述第一二极管的正极和所述第一开关管的一端相接，所述第一二极管的负极为所述第一升压电路的正输出端，所述第一开关管的另一端为所述第一升压电路的零输出端；

所述第二升压电路包括第二电感、第二二极管和第二开关管，所述第二电感的一端接所述电池的负极，所述第二电感的另一端分别与所述第二二极管的负极和所述第二开关管的一端相接，所述第二二极管的正极为所述第二升压电路的负输出端，所述第二开关管的另一端为所述第二升压电路的零输出端；

所述储能支路包括串联的所述第一电容和所述第二电容。

3.根据权利要求1所述的不间断电源，其特征在于，所述软启动电路包括第一继电器和电阻，所述第一继电器的一端与所述电池的正极相连，所述第一继电器的另一端与所述电阻的一端相连，所述电阻的另一端与所述第一升压电路上的所述第一二极管的正极相连；

所述第一升压电路包括第二继电器、第一电感、第三二极管、第一二极管和第一开关管，所述第二继电器的一端接所述电池的正极，所述第二继电器的另一端接所述第一电感的一端，所述第一电感的另一端接所述第三二极管的正极及所述第二升压电路上的第四二极管的负极，所述第三二极管的负极分别与所述第一二极管的正极和所述第一开关管的一端相接，所述第一二极管的负极为所述第一升压电路的正输出端，所述第一开关管的另一端为所述第一升压电路的零输出端；

所述第二升压电路包括第四二极管、第二二极管和第二开关管，所述第四二极管的正极、所述第二二极管的负极和所述第二开关管的一端分别接所述电池的负极，所述第四二极管的负极与所述第一升压电路上的第三二极管的正极和所述第一电感的另一端相连，所述第二二极管的正极为所述第二升压电路的负输出端，所述第二开关管的另一端为所述第二升压电路的零输出端；

所述储能支路包括串联的所述第一电容和所述第二电容。

4.一种软启动如权利要求1至3任一项所述不间断电源的方法，其特征在于，所述方法包括：

控制所述不间断电源中的电池同时对所述储能支路上的所述第一电容和所述第二电容进行充电；

当检测到所述第一电容和所述第二电容的电压达到第一预定值时，控制所述不间断电源中的电池分别对所述第一电容和所述第二电容进行充电，以便所述第一电容和所述第二电容的电压分别达到第二预定值；

当检测到所述第一电容和所述第二电容达到所述第二预定值时，结束对所述不间断电源的软启动。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制所述不间断电源中的电池同时对所述储能支路上的所述第一电容和所述第二电容进行充电包括：

控制所述不间断电源中所述软启动电路上的所述第一继电器导通、所述第一升压电路上的所述第二继电器和所述第一开关管断开及所述第二升压电路上的所述第二开关管断开，以便所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一二极管、所述储能支路、所述第二升压电路上的所述第二电感和所述第二二极管及所述电池构成第一充电回路，使得所述电池通过所述第一充电回路同时对所述储能支路上的所述第一电容和所述第二电容进行充电；或者

控制所述不间断电源中所述软启动电路上的所述第一继电器导通、所述第一升压电路上的所述第二继电器和所述第一开关管断开及所述第二升压电路上的所述第二开关管断开，以便所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一二极管、所述储能支路、所述第二升压电路上的所述第二二极管及所述电池构成第二充电回路，使得所述电池通过所述第二充电回路同时对所述储能支路上的所述第一电容和所述第二电容进行充电。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述控制所述不间断电源中的电池分别对所述第一电容和所述第二电容进行充电包括：

控制所述不间断电源中所述软启动电路上的所述第一继电器导通、所述第一升压电路上的所述第二继电器断开、所述第一升压电路上的所述第一开关管及所述第二升压电路上的所述第二开关管在导通和断开状态间切换，以便所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一开关管、所述储能支路上的所述第二电容、所述第二升压电路上的所述第二电感和所述第二二极管构成第三充电回路，或者所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一二极管、所述储能支路上的所述第一电容、所述第二升压电路上的所述第二开关管和所述第二电感构成第四充电回路，使得所述电池分别通过所述第三充电回路和所述第四充电回路对所述第二电容和所述第一电容进行充电；或者

控制所述不间断电源中所述软启动电路上的所述第一继电器导通、所述第一升压电路上的所述第二继电器断开、所述第一升压电路上的所述第一开关管及所述第二升压电路上的所述第二开关管在导通和断开状态间切换，以便所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一开关管、所述储能支路上的所述第二电容、所述第二升压电路上的所述第二二极管构成第五充电回路，或者所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一二极管、所述储能支路上的所述第一电容、所述第二升压电路上的所述第二开关管构成第六充电回路，使得所述电池分别通过所述第五充电回路和所述第六充电回路对所述第二电容和所述第一电容进行充电。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述结束对所述不间断电源的软启动包括：

控制所述软启动电路上的所述第一继电器断开，以结束对所述不间断电源的软启动。

8.根据权利要求4至7任一项所述的方法，其特征在于，所述结束对所述不间断电源的软启动之后，所述方法还包括：

控制所述第一升压电路上的所述第二继电器导通、所述第一升压电路上的所述第一开关管及所述第二升压电路上的所述第二开关管在导通和断开状态间切换，以便所述电池对所述第一电容和所述第二电容进行充电，使得所述第一电容和所述第二电容将存储的电能转换为交流电输出给负载。

9.一种控制如权利要求1至3任一项所述不间断电源的装置，其特征在于，所述装置包括：软启动模块和软启动截止模块；

所述软启动模块包括：

第一充电控制单元，用于控制所述不间断电源中的电池同时对所述储能支路上的所述第一电容和所述第二电容进行充电；

第二充电控制单元，用于当检测到所述第一电容和所述第二电容的电压达到第一预定值时，控制所述不间断电源中的电池分别对所述第一电容和所述第二电容进行充电，以便所述第一电容和所述第二电容的电压分别达到第二预定值；

所述软启动截止模块，用于当检测到所述第一电容和所述第二电容达到所述第二预定值时，结束对所述不间断电源的软启动。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一充电控制单元包括：

第一充电控制子单元，用于控制所述不间断电源中所述软启动电路上的所述第一继电器导通、所述第一升压电路上的所述第二继电器和所述第一开关管断开及所述第二升压电路上的所述第二开关管断开，以便所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一二极管、所述储能支路、所述第二升压电路上的所述第二电感和所述第二二极管及所述电池构成第一充电回路，使得所述电池通过所述第一充电回路同时对所述储能支路上的所述第一电容和所述第二电容进行充电；或者

第二充电控制子单元，用于控制所述不间断电源中所述软启动电路上的所述第一继电器导通、所述第一升压电路上的所述第二继电器和所述第一开关管断开及所述第二升压电路上的所述第二开关管断开，以便所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一二极管、所述储能支路、所述第二升压电路上的所述第二二极管及所述电池构成第二充电回路，使得所述电池通过所述第二充电回路同时对所述储能支路上的所述第一电容和所述第二电容进行充电。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二充电控制单元包括：

第一充电控制子单元，用于控制所述不间断电源中所述软启动电路上的所述第一继电器导通、所述第一升压电路上的所述第二继电器断开、所述第一升压电路上的所述第一开关管及所述第二升压电路上的所述第二开关管在导通和断开状态间切换，以便所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一开关管、所述储能支路上的所述第二电容、所述第二升压电路上的所述第二电感和所述第二二极管构成第三充电回路，或者所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一二极管、所述储能支路上的所述第一电容、所述第二升压电路上的所述第二开关管和所述第二电感构成第四充电回路，使得所述电池分别通过所述第三充电回路和所述第四充电回路对所述第二电容和所述第一电容进行充电；或者

第二充电控制子单元，用于控制所述不间断电源中所述软启动电路上的所述第一继电器导通、所述第一升压电路上的所述第二继电器断开、所述第一升压电路上的所述第一开关管及所述第二升压电路上的所述第二开关管在导通和断开状态间切换，以便所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一开关管、所述储能支路上的所述第二电容、所述第二升压电路上的所述第二二极管构成第五充电回路，或者所述软启动电路、所述第一升压电路上的所述第一二极管、所述储能支路上的所述第一电容、所述第二升压电路上的所述第二开关管构成第六充电回路，使得所述电池分别通过所述第五充电回路和所述第六充电回路对所述第二电容和所述第一电容进行充电。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述软启动截止模块，用于控制所述软启动电路上的所述第一继电器断开，结束对所述不间断电源的软启动。

13.根据权利要求9至12任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：控制输出模块，用于控制所述不间断电源中所述第一升压电路上的所述第二继电器导通、所述第一升压电路上的所述第一开关管及所述第二升压电路上的所述第二开关管在导通和断开状态间切换，以便所述电池对所述第一电容和所述第二电容进行充电，使得所述第一电容和所述第二电容将存储的电能转换为交流电输出给负载。

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