CN105576813B - 一种不间断电源的蓄电池组挂接电路以及不间断电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不间断电源的蓄电池组挂接电路以及不间断电源，能够解决蓄电池组的端口电压高频跳动的问题。采用三相桥式PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路包括：状态开关、支路开关和三个蓄电池组开关，整流器的开关管桥臂中的第一开关管和第二开关管通过状态开关相连；第一开关管和状态开关的接线端，和整流器的正、负直流母线电容的接线端相连；三个蓄电池组开关的一端分别和整流器的一相输入端相连；一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第一极、支路开关的一端相连，另外两个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第二极相连，相连后接线端连接整流器的零线；第二开关管和状态开关的接线端，和支路开关的另一端相连。

Description

一种不间断电源的蓄电池组挂接电路以及不间断电源

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种不间断电源的蓄电池组挂接电路以及不间断电源。

背景技术

不间断电源广泛应用于各种对供电可靠性要求较高的场合，在市电异常时，由不间断电源的蓄电池组的电压经过升压电路后为直流母线提供能量，进而实现继续为负载供电。现有技术中，不间断电源的蓄电池组的电压的升压电路通常利用该不间断电源的整流器实现，不间断电源的整流器具体可以为三相桥式PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)整流器、三相无桥PFC整流器、两相桥式PFC整流器、两相无桥PFC整流器、单相桥式PFC整流器、单相无桥PFC整流器等。

以采用三相桥式PFC整流器的不间断电源为例，不间断电源的蓄电池组的挂接电路如图1所示。其中，三相桥式PFC整流器包括三个电感L1、L2和L3、六个整流二极管D1～D6、两个续流二极管D7和D8、两个开关管Q1和Q2、正、负直流母线电容C1和C2；六个整流二极管D1～D6中每两个整流二极管串联构成一个二极管支路，六个整流二极管D1～D6构成的三个二极管支路并联；两个开关管Q1和Q2串联构成一个开关管桥臂；三个二极管支路并联后的一端和开关管桥臂的一端、续流二极管D7的阳极相连，续流二极管D7的阴极通过正、负直流母线电容C1和C2和续流二极管D8的阳极相连，续流二极管D8的阴极和三个二极管支路并联后的另一端、开关管桥臂的另一端相连；两个开关管Q1和Q2的接线端和正、负直流母线电容C1和C2的接线端相连；三个电感L1、L2和L3的一端分别连接一个二极管支路中两个二极管的接线端，三个电感L1、L2和L3的另一端分别作为三相桥式PFC整流器的一相输入端。通常在不间断电源中会设置三个市电开关S11、S12和S13，三个市电开关S11、S12和S13的一端分别连接三相桥式PFC整流器的一相输入端，三个市电开关S11、S12和S13的另一端分别作为市电的一相接线端A、B或C；三相桥式PFC整流器的正、负直流母线电容C1和C2的接线端即为整流器的零线N。在挂接蓄电池组时也会设置三个蓄电池组开关S21、S22和S23，三个蓄电池组开关S21、S22和S23的一端分别连接三相桥式PFC整流器的一相输入端，三个蓄电池组开关S21、S22和S23的另一端相连，相连后的接线端连接蓄电池组BAT的正极，三相桥式PFC整流器的桥臂的两端中负直流母线对应的一端连接蓄电池组BAT的负极。

在市电正常时，三个市电开关S11、S12和S13闭合，三个蓄电池组开关S21、S22和S23断开，三相桥式PFC整流器中的两个开关管Q1和Q2斩波，由市电为直流母线提供能量。在市电异常时，三个市电开关S11、S12和S13断开，三个蓄电池组开关S21、S22和S23闭合，在开关管Q1斩波、开关管Q2常通时，蓄电池组BAT为正直流母线提供能量；在开关管Q2斩波、开关管Q1常通时，蓄电池组BAT为负直流母线提供能量，此时，若开关管Q2导通，蓄电池组BAT的负极端口电压被钳位在零线电压，若开关管Q2关断，蓄电池组BAT的负极端口电压被钳位在负直流母线电压。

可见，图1所示的不间断电源的蓄电池组的挂接电路，在需要开关管Q2斩波的工作状态中，随着开关管Q2的高频斩波，蓄电池组BAT的负极端口电压会出现高频跳动，导致出现剧烈的共模干扰，进而使得开关管Q2开通瞬间会出现较大脉冲电流，影响开关管Q2的可靠性，同时对系统内其它电路的可靠运行造成隐患。

发明内容

本发明实施例提供一种不间断电源的蓄电池组挂接电路以及不间断电源，用以解决蓄电池组的端口电压高频跳动的问题。

本发明实施例提供一种不间断电源的蓄电池组挂接电路，所述不间断电源采用三相桥式功率因数校正PFC整流器，所述蓄电池组挂接电路包括状态开关、支路开关和三个蓄电池组开关，其中：

三相桥式PFC整流器的开关管桥臂中的第一开关管和第二开关管通过所述状态开关相连；所述第一开关管和所述状态开关的接线端，和所述三相桥式PFC整流器的正、负直流母线电容的接线端相连；

所述三个蓄电池组开关的一端分别和所述三相桥式PFC整流器的一相输入端相连；所述三个蓄电池组开关中，一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第一极、所述支路开关的一端相连，另外两个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第二极相连，相连后接线端连接所述三相桥式PFC整流器的零线；

所述第二开关管和所述状态开关的接线端，和所述支路开关的另一端相连。

进一步的，当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的正极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的负极时，所述第一开关管为位于上桥臂的开关管，所述第二开关管为位于下桥臂的开关管；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的负极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的正极时，所述第一开关管为位于下桥臂的开关管，所述第二开关管为位于上桥臂的开关管。

其中，在不间断电源为市电模式时，所述状态开关闭合；在不间断电源为蓄电池组模式时，所述状态开关断开；

所述状态开关具体为二极管或继电器开关。

本发明实施例还提供一种不间断电源的蓄电池组挂接电路，所述不间断电源采用三相无桥功率因数校正PFC整流器，所述蓄电池组挂接电路包括两个支路开关和三个蓄电池组开关，其中：

所述三个蓄电池组开关的一端分别和三相无桥PFC整流器的一相输入端相连；所述三个蓄电池组开关中，三相无桥PFC整流器的第一相对应的蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第一极、所述两个支路开关的一端相连，另外两个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第二极相连，相连后的接线端连接所述三相无桥PFC整流器的零线；

所述三相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的公共接线端和第三相对应的两个开关管的公共接线端，分别和一个支路开关的另一端相连。

进一步的，当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的正极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的负极时，所述三相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第一极相连，第三相对应的两个开关管的第一极相连；其中，开关管的第一极为开关管在导通时的电流流入极；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的负极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的正极时，所述三相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第二极相连，第三相对应的两个开关管的第二极相连；其中，开关管的第二极为开关管在导通时的电流流出极。

本发明实施例还提供一种不间断电源的蓄电池组挂接电路，所述不间断电源采用两相桥式功率因数校正PFC整流器，所述蓄电池组挂接电路包括状态开关、支路开关和两个蓄电池组开关，其中：

两相桥式PFC整流器的开关管桥臂中的第一开关管和第二开关管通过所述状态开关相连；所述第一开关管和所述状态开关的接线端，和所述两相桥式PFC整流器的正、负直流母线电容的接线端相连；

所述两个蓄电池组开关的一端分别和所述两相桥式PFC整流器的一相输入端相连；所述两个蓄电池组开关中，一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第一极、所述支路开关的一端相连，另一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第二极相连，相连后的接线端连接所述两相桥式PFC整流器的零线；

所述第二开关管和所述状态开关的接线端，和所述支路开关的另一端相连。

进一步的，当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的正极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的负极时，所述第一开关管为位于上桥臂的开关管，所述第二开关管为位于下桥臂的开关管；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的负极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的正极时，所述第一开关管为位于下桥臂的开关管，所述第二开关管为位于上桥臂的开关管。

其中，在不间断电源为市电模式时，所述状态开关闭合；在不间断电源为蓄电池组模式时，所述状态开关断开；

所述状态开关具体为二极管或继电器开关。

本发明实施例还提供一种不间断电源的蓄电池组挂接电路，所述不间断电源采用两相无桥功率因数校正PFC整流器，所述蓄电池组挂接电路包括支路开关和两个蓄电池组开关，其中：

所述两个蓄电池组开关的一端分别和两相无桥PFC整流器的一相输入端相连；所述两个蓄电池组开关中，两相无桥PFC整流器的第一相对应的蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第一极、所述支路开关的一端相连，另一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第二极相连，相连后的接线端连接所述三相无桥PFC整流器的零线；

所述两相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的公共接线端和所述支路开关的另一端相连。

进一步的，当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的正极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的负极时，所述两相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第一极相连；其中，开关管的第一极为开关管在导通时的电流流入极；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的负极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的正极时，所述两相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第二极相连；其中，开关管的第二极为开关管在导通时的电流流出极。

本发明实施例还提供一种不间断电源，包括上述任一所述的蓄电池组挂接电路。

本发明的有益效果包括：

本发明实施例提供的方案中，蓄电池组的正极或负极直接和整流器的零线相连，因此无论在何种工作状态下，蓄电池组的和整流器的零线相连的该极端口电压始终被钳位在零线电压，避免了高频跳动，从而能够避免出现剧烈的共模干扰。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有技术中的采用三相桥式PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路示意图；

图2为本发明实施例1提供的采用三相桥式PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路示意图之一；

图3为本发明实施例1提供的采用三相桥式PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路示意图之二；

图4为本发明实施例1提供的采用三相桥式PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路示意图之三；

图5为本发明实施例2提供的采用三相无桥PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路示意图之一；

图6为本发明实施例2提供的采用三相无桥PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路示意图之二；

图7为本发明实施例3提供的采用两相桥式PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路示意图之一；

图8为本发明实施例3提供的采用两相桥式PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路示意图之二；

图9为本发明实施例3提供的采用两相桥式PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路示意图之三；

图10为本发明实施例4提供的采用两相无桥PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路示意图之一；

图11为本发明实施例4提供的采用两相无桥PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路示意图之二；

图12为本发明实施例5提供的不间断电源的示意图之一；

图13为本发明实施例5提供的不间断电源的示意图之二；

图14为本发明实施例5提供的不间断电源的示意图之三；

图15为本发明实施例5提供的不间断电源的示意图之四；

图16为本发明实施例5提供的不间断电源的示意图之五；

图17为本发明实施例5提供的不间断电源的示意图之六；

图18为本发明实施例5提供的不间断电源的示意图之七；

图19为本发明实施例5提供的不间断电源的示意图之八；

图20为本发明实施例5提供的不间断电源的示意图之九。

具体实施方式

为了给出避免蓄电池组的端口电压高频跳动的实现方案，本发明实施例提供了一种不间断电源的蓄电池组挂接电路以及不间断电源，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

本发明实施例1提供了一种采用三相桥式PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路，如图2或图3所示，包括状态开关、支路开关S24和三个蓄电池组开关S21、S22和S23，其中：

三相桥式PFC整流器的开关管桥臂中的第一开关管和第二开关管通过状态开关相连；第一开关管和状态开关的接线端，和三相桥式PFC整流器的正、负直流母线电容C1和C2的接线端相连；

三个蓄电池组开关S21、S22和S23的一端分别和三相桥式PFC整流器的一相输入端相连；三个蓄电池组开关S21、S22和S23中，一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组BAT的第一极、支路开关S24的一端相连，另外两个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组BAT的第二极相连，相连后的接线端连接三相桥式PFC整流器的零线；

第二开关管和状态开关的接线端，和支路开关S24的另一端相连。

在图2和图3所示的蓄电池组挂接电路中，和蓄电池组BAT的第一极相连的蓄电池组开关为A相对应的蓄电池组开关S21；在本发明的其它实施例中，和蓄电池组BAT的第一极相连的蓄电池组开关也可以为B相对应的蓄电池组开关S22或C相对应的蓄电池组开关S23，本发明对此不做限定。

进一步的，当蓄电池组BAT的第一极为蓄电池组BAT的正极，蓄电池组BAT的第二极为蓄电池组BAT的负极时，如图2所示，第一开关管为位于上桥臂的开关管Q1，第二开关管为位于下桥臂的开关管Q2；当蓄电池组BAT的第一极为蓄电池组BAT的负极，蓄电池组BAT的第二极为蓄电池组BAT的正极时，如图3所示，第一开关管为位于下桥臂的开关管Q2，第二开关管为位于上桥臂的开关管Q1。

上述支路开关S24实质为一个附加的蓄电池组开关，在不间断电源为市电模式时，支路开关S24断开；在不间断电源为蓄电池组模式时，支路开关S24闭合。

而在不间断电源为市电模式时，上述状态开关闭合；在不间断电源为蓄电池组模式时，上述状态开关断开。在一个具体示例中，状态开关具体可以为二极管D9，如图4所示，位于上桥臂的开关管Q1、二极管D9、位于下桥臂的开关管Q2顺次串联，构成开关管桥臂。二极管仅为一个示例，并不用于限定本发明，在其它具体示例中，状态开关也可以采用其它方式实现，例如继电器开关，该继电器开关在由市电进行供电时闭合，在由蓄电池组进行供时断开。

为了进一步说明本发明实施例1提供的不间断电源的蓄电池组挂接电路，下面以图4所示的电路为例，对其工作原理进行阐述。

在市电模式时，三个市电开关S11、S12和S13闭合，三个蓄电池组开关S21、S22和S23断开，支路开关S24断开，两个开关管Q1和Q2斩波，由市电为直流母线提供能量。

在蓄电池组模式时，三个市电开关S11、S12和S13断开，三个蓄电池组开关S21、S22和S23闭合，支路开关S24闭合；电感L1、整流二极管D1、开关管Q1、二极管D9、续流二极管D7、正直流母线电容C1构成了一个Boost电路，为正直流母线电容C1充电，即为正直流母线提供能量；开关管Q2、整流二极管D4和D6、电感L2和L3、续流二极管D8、负直流母线电容C2构成了一个Buck-Boost电路，为负直流母线电容C2充电，即为负直流母线提供能量。

由于蓄电池组的一极直接和整流器的零线相连，使蓄电池组的该极的端口电压无论在何种工作状态下始终被钳位在零线电压，因此，采用本发明实施例1提供的蓄电池组挂接电路，能够在采用三相桥式PFC整流器的不间断电源中，避免蓄电池组的端口电压高频跳动，从而能够避免出现剧烈的共模干扰，提高系统的可靠性。

实施例2：

本发明实施例2还提供了一种采用三相无桥PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路，如图5或图6所示，包括两个支路开关S24和S25、三个蓄电池组开关S21、S22和S23，其中：

三个蓄电池组开关S21、S22和S23的一端分别和三相无桥PFC整流器的一相输入端相连；三个蓄电池组开关S21、S22和S23中，三相无桥PFC整流器的第一相对应的蓄电池组开关的另一端和蓄电池组BAT的第一极、两个支路开关S24和S25的一端相连，另外两个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组BAT的第二极相连，相连后的接线端连接三相无桥PFC整流器的零线；

三相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的公共接线端和第三相对应的两个开关管的公共接线端，分别和一个支路开关的另一端相连。

在图5和图6所示的蓄电池组挂接电路中，第一相为A相，第二相、第三相分别为B相和C相；在本发明的其它实施例中，第一相也可以为B相，第二相、第三相分别为A相和C相，或者第一相为C相，第二相、第三相分别为A相和B相，本发明对此不做限定。

进一步的，当蓄电池组BAT的第一极为蓄电池组BAT的正极，蓄电池组BAT的第二极为蓄电池组BAT的负极时，如图5所示，三相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第一极相连，第三相对应的两个开关管的第一极相连；当蓄电池组BAT的第一极为蓄电池组BAT的负极，蓄电池组BAT的第二极为蓄电池组BAT的正极时，如图6所示，三相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第二极相连，第三相对应的两个开关管的第二极相连。而在图5和图6所示的蓄电池组挂接电路中，第一相对应的两个开关管可以第一极相连，也可以第二极相连。

其中，开关管的第一极为开关管在导通时的电流流入极，开关管的第二极为开关管在导通时的电流流出极。例如当开关管具体为MOS管时，MOS管的第一极即为MOS管的漏极，MOS管的第二极即为MOS管的源极。

上述两个支路开关S24和S25实质为两个附加的蓄电池组开关，在不间断电源为市电模式时，两个支路开关S24和S25断开；在不间断电源为蓄电池组模式时，两个支路开关S24和S25闭合。

为了进一步说明本发明实施例2提供的不间断电源的蓄电池组挂接电路，下面以图5所示的电路为例，对其工作原理进行阐述。

在市电模式时，三个市电开关S11、S12和S13闭合，三个蓄电池组开关S21、S22和S23断开，两个支路开关S24和S25断开，由市电为直流母线提供能量。

在蓄电池组模式时，三个市电开关S11、S12和S13断开，三个蓄电池组开关S21、S22和S23闭合，两个支路开关S24和S25闭合；电感L1、开关管Q1的体二极管、开关管Q2、整流二极管D1、正直流母线电容C1构成了一个Boost电路，为正直流母线电容C1充电，即为正直流母线提供能量；开关管Q3、电感L2、整流二极管D4、负直流母线电容C2构成了一个Buck-Boost电路，同时，开关管Q5、电感L3、整流二极管D5、负直流母线电容C2也构成了一个Buck-Boost电路，两个Buck-Boost电路并联，为负直流母线电容C2充电，即为负直流母线提供能量；开关管Q4和Q6关断，仅起到阻断二极管的作用。

由于蓄电池组的一极直接和整流器的零线相连，使蓄电池组的该极的端口电压无论在何种工作状态下始终被钳位在零线电压，因此，采用本发明实施例2提供的蓄电池组挂接电路，能够在采用三相无桥PFC整流器的不间断电源中，避免蓄电池组的端口电压高频跳动，从而能够避免出现剧烈的共模干扰。

实施例3：

本发明实施例3提供了一种采用两相桥式PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路，如图7或图8所示，包括状态开关、支路开关S24和两个蓄电池组开关S21和S22，其中：

两相桥式PFC整流器的开关管桥臂中的第一开关管和第二开关管通过状态开关相连；第一开关管和状态开关的接线端，和两相桥式PFC整流器的正、负直流母线电容C1和C2的接线端相连；

两个蓄电池组开关S21和S22的一端分别和两相桥式PFC整流器的一相输入端相连；两个蓄电池组开关S21和S22中，一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组BAT的第一极、支路开关S24的一端相连，另一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组BAT的第二极相连，相连后的接线端连接两相桥式PFC整流器的零线；

第二开关管和状态开关的接线端，和支路开关S24的另一端相连。

在图7和图8所示的蓄电池组挂接电路中，和蓄电池组BAT的第一极相连的蓄电池组开关为A相对应的蓄电池组开关S21；在本发明的其它实施例中，和蓄电池组BAT的第一极相连的蓄电池组开关也可以为B相对应的蓄电池组开关S22，本发明对此不做限定。

进一步的，当蓄电池组BAT的第一极为蓄电池组BAT的正极，蓄电池组BAT的第二极为蓄电池组BAT的负极时，如图7所示，第一开关管为位于上桥臂的开关管Q1，第二开关管为位于下桥臂的开关管Q2；当蓄电池组BAT的第一极为蓄电池组BAT的负极，蓄电池组BAT的第二极为蓄电池组BAT的正极时，如图8所示，第一开关管为位于下桥臂的开关管Q2，第二开关管为位于上桥臂的开关管Q1。

上述支路开关S24实质为一个附加的蓄电池组开关，在不间断电源为市电模式时，支路开关S24断开；在不间断电源为蓄电池组模式时，支路开关S24闭合。

而在不间断电源为市电模式时，上述状态开关闭合；在不间断电源为蓄电池组模式时，上述状态开关断开。在一个具体示例中，状态开关具体可以为二极管D9，如图9所示，位于上桥臂的开关管Q1、二极管D9、位于下桥臂的开关管Q2顺次串联，构成开关管桥臂。二极管仅为一个示例，并不用于限定本发明，在其它具体示例中，状态开关也可以采用其它方式实现，例如继电器开关，该继电器开关在由市电进行供电时闭合，在由蓄电池组进行供时断开。

为了进一步说明本发明实施例3提供的不间断电源的蓄电池组挂接电路，下面以图9所示的电路为例，对其工作原理进行阐述。

在市电模式时，两个市电开关S11和S12闭合，两个蓄电池组开关S21和S22断开，支路开关S24断开，两个开关管Q1和Q2斩波，由市电为直流母线提供能量。

在蓄电池组模式时，两个市电开关S11和S12断开，两个蓄电池组开关S21和S22闭合，支路开关S24闭合；电感L1、整流二极管D1、开关管Q1、二极管D9、续流二极管D7、正直流母线电容C1构成了一个Boost电路，为正直流母线电容C1充电，即为正直流母线提供能量；开关管Q2、整流二极管D4、电感L2、续流二极管D8、负直流母线电容C2构成了一个Buck-Boost电路，为负直流母线电容C2充电，即为负直流母线提供能量。

由于蓄电池组的一极直接和整流器的零线相连，使蓄电池组的该极的端口电压无论在何种工作状态下始终被钳位在零线电压，因此，采用本发明实施例3提供的蓄电池组挂接电路，能够在采用两相桥式PFC整流器的不间断电源中，避免蓄电池组的端口电压高频跳动，从而能够避免出现剧烈的共模干扰。

实施例4：

本发明实施例4还提供了一种采用两相无桥PFC整流器的不间断电源的蓄电池组挂接电路，如图10或图11所示，包括支路开关S24、两个蓄电池组开关S21和S22，其中：

两个蓄电池组开关S21和S22的一端分别和两相无桥PFC整流器的一相输入端相连；两个蓄电池组开关S21和S22中，两相无桥PFC整流器的第一相对应的蓄电池组开关的另一端和蓄电池组BAT的第一极、支路开关S24的一端相连，另一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组BAT的第二极相连，相连后的接线端连接两相无桥PFC整流器的零线；

两相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的公共接线端和支路开关S24的另一端相连。

在图10和图11所示的蓄电池组挂接电路中，第一相为A相，第二相为B相；在本发明的其它实施例中，第一相也可以为B相，第二相为A相，本发明对此不做限定。

进一步的，当蓄电池组BAT的第一极为蓄电池组BAT的正极，蓄电池组BAT的第二极为蓄电池组BAT的负极时，如图10所示，两相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第一极相连；当蓄电池组BAT的第一极为蓄电池组BAT的负极，蓄电池组BAT的第二极为蓄电池组BAT的正极时，如图11所示，两相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第二极相连。而在图10和图11所示的蓄电池组挂接电路中，第一相对应的两个开关管可以第一极相连，也可以第二极相连。

其中，开关管的第一极为开关管在导通时的电流流入极，开关管的第二极为开关管在导通时的电流流出极。例如当开关管具体为MOS管时，MOS管的第一极即为MOS管的漏极，MOS管的第二极即为MOS管的源极。

上述支路开关S24实质为一个附加的蓄电池组开关，在不间断电源为市电模式时，支路开关S24断开；在不间断电源为蓄电池组模式时，支路开关S24闭合。

为了进一步说明本发明实施例4提供的不间断电源的蓄电池组挂接电路，下面以图10所示的电路为例，对其工作原理进行阐述。

在市电模式时，两个市电开关S11和S12闭合，两个蓄电池组开关S21和S22断开，支路开关S24断开，由市电为直流母线提供能量。

在蓄电池组模式时，两个市电开关S11和S12断开，两个蓄电池组开关S21和S22闭合，支路开关S24闭合；电感L1、开关管Q1的体二极管、开关管Q2、整流二极管D1、正直流母线电容C1构成了一个Boost电路，为正直流母线电容C1充电，即为正直流母线提供能量；开关管Q3、电感L2、整流二极管D4、负直流母线电容C2构成了一个Buck-Boost电路，为负直流母线电容C2充电，即为负直流母线提供能量。开关管Q4关断，仅起到阻断二极管的作用。

由于蓄电池组的一极直接和整流器的零线相连，使蓄电池组的该极的端口电压无论在何种工作状态下始终被钳位在零线电压，因此，采用本发明实施例4提供的蓄电池组挂接电路，能够在采用两相无桥PFC整流器的不间断电源中，避免蓄电池组的端口电压高频跳动，从而能够避免出现剧烈的共模干扰。

实施例5：

本发明实施例5还提供一种不间断电源，包括上述图2-图10任一所示的蓄电池组挂接电路。

较佳的，该不间断电源中还可以设置Buck电路或Buck-Boost电路，作为充电器，在市电模式时，实现对蓄电池组的充电。

以包含图5所示的蓄电池组挂接电路的不间断电源为例，图12所示即为在正直流母线上挂接Buck电路的方案，Buck电路从正直流母线上抽取能量为蓄电池组充电；图13所示即为在负直流母线上挂接Buck-Boost电路的方案，Buck-Boost电路从负直流母线上抽取能量为蓄电池组充电。

以包含图6所示的蓄电池组挂接电路的不间断电源为例，图14所示即为在正直流母线上挂接Buck-Boost电路的方案，Buck-Boost电路从正直流母线上抽取能量为蓄电池组充电；图15所示即为在负直流母线上挂接Buck电路的方案，Buck电路从负直流母线上抽取能量为蓄电池组充电。

较佳的，可以采用如图16所示的充电方案，同时从正、负直流母线上抽取能量为蓄电池组充电，能够避免功率失衡影响不间断电源的性能。其中，开关S00在市电模式时断开，在蓄电池组模式时闭合。

进一步的，在充电电路中还可以增加充电开关，该充电开关在市电模式时闭合，在蓄电池组模式时断开。例如图17、图18即为在图14、图15所示电路的基础上增加充电开关S0的方案，图19即为在图16所示电路的基础上增加充电开关S0的方案。充电开关能够提高不间断电源在蓄电池组模式时的可靠性。

进一步的，在充电电路中还可以增加保护开关，该保护开关在市电模式时闭合，在蓄电池组模式时断开。例如图20即为在图19的基础上增加保护开关的方案，该保护开关具体可以为但不限于晶闸管SCR。该保护开关不但可以起到蓄电池组反接保护的作用，还可以防止蓄电池组电流直接流入直流母线。

基于本发明实施例提供的电路的改动电路或变型电路，在此不再一一进行说明。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种不间断电源的蓄电池组挂接电路，所述不间断电源采用三相桥式功率因数校正PFC整流器，其特征在于，包括状态开关、支路开关和三个蓄电池组开关，其中：

三相桥式PFC整流器的开关管桥臂中的第一开关管和第二开关管通过所述状态开关相连；所述第一开关管和所述状态开关的接线端，和所述三相桥式PFC整流器的正、负直流母线电容的接线端相连；

所述三个蓄电池组开关的一端分别和所述三相桥式PFC整流器的一相输入端相连；所述三个蓄电池组开关中，一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第一极、所述支路开关的一端相连，另外两个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第二极相连，相连后接线端连接所述三相桥式PFC整流器的零线；

所述第二开关管和所述状态开关的接线端，和所述支路开关的另一端相连；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的正极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的负极时，所述第一开关管为位于上桥臂的开关管，所述第二开关管为位于下桥臂的开关管；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的负极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的正极时，所述第一开关管为位于下桥臂的开关管，所述第二开关管为位于上桥臂的开关管。

2.如权利要求1所示的蓄电池组挂接电路，其特征在于，在不间断电源为市电模式时，所述状态开关闭合；在不间断电源为蓄电池组模式时，所述状态开关断开；

所述状态开关具体为二极管或继电器开关。

3.一种不间断电源的蓄电池组挂接电路，所述不间断电源采用三相无桥功率因数校正PFC整流器，其特征在于，包括两个支路开关和三个蓄电池组开关，其中：

所述三个蓄电池组开关的一端分别和三相无桥PFC整流器的一相输入端相连；所述三个蓄电池组开关中，三相无桥PFC整流器的第一相对应的蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第一极、所述两个支路开关的一端相连，另外两个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第二极相连，相连后的接线端连接所述三相无桥PFC整流器的零线；

所述三相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的公共接线端和第三相对应的两个开关管的公共接线端，分别和一个支路开关的另一端相连；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的正极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的负极时，所述三相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第一极相连，第三相对应的两个开关管的第一极相连；其中，开关管的第一极为开关管在导通时的电流流入极；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的负极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的正极时，所述三相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第二极相连，第三相对应的两个开关管的第二极相连；其中，开关管的第二极为开关管在导通时的电流流出极。

4.一种不间断电源的蓄电池组挂接电路，所述不间断电源采用两相桥式功率因数校正PFC整流器，其特征在于，包括状态开关、支路开关和两个蓄电池组开关，其中：

两相桥式PFC整流器的开关管桥臂中的第一开关管和第二开关管通过所述状态开关相连；所述第一开关管和所述状态开关的接线端，和所述两相桥式PFC整流器的正、负直流母线电容的接线端相连；

所述两个蓄电池组开关的一端分别和所述两相桥式PFC整流器的一相输入端相连；所述两个蓄电池组开关中，一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第一极、所述支路开关的一端相连，另一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第二极相连，相连后的接线端连接所述两相桥式PFC整流器的零线；

所述第二开关管和所述状态开关的接线端，和所述支路开关的另一端相连；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的正极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的负极时，所述第一开关管为位于上桥臂的开关管，所述第二开关管为位于下桥臂的开关管；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的负极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的正极时，所述第一开关管为位于下桥臂的开关管，所述第二开关管为位于上桥臂的开关管。

5.如权利要求4所示的蓄电池组挂接电路，其特征在于，在不间断电源为市电模式时，所述状态开关闭合；在不间断电源为蓄电池组模式时，所述状态开关断开；

所述状态开关具体为二极管或继电器开关。

6.一种不间断电源的蓄电池组挂接电路，所述不间断电源采用两相无桥功率因数校正PFC整流器，其特征在于，包括支路开关和两个蓄电池组开关，其中：

所述两个蓄电池组开关的一端分别和两相无桥PFC整流器的一相输入端相连；所述两个蓄电池组开关中，两相无桥PFC整流器的第一相对应的蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第一极、所述支路开关的一端相连，另一个蓄电池组开关的另一端和蓄电池组的第二极相连，相连后的接线端连接所述两相无桥PFC整流器的零线；

所述两相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的公共接线端和所述支路开关的另一端相连；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的正极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的负极时，所述两相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第一极相连；其中，开关管的第一极为开关管在导通时的电流流入极；

当所述蓄电池组的第一极为所述蓄电池组的负极，所述蓄电池组的第二极为所述蓄电池组的正极时，所述两相无桥PFC整流器的第二相对应的两个开关管的第二极相连；其中，开关管的第二极为开关管在导通时的电流流出极。

7.一种不间断电源，其特征在于，包括如权利要求1或2任一所述的蓄电池组挂接电路，或者包括如权利要求3所述的蓄电池组挂接电路，或者包括如权利要求4或5任一所述的蓄电池组挂接电路，或者包括如权利要求6所述的蓄电池组挂接电路。