CN110198116A - 电池变换电路、不间断电源及电池变换方法 - Google Patents

Abstract

涉及电源技术领域，尤其涉及电池变换电路、不间断电源及电池变换方法，可将机房电池的正、负两极输出转换为正、负和中性三线输出，并分别连接在UPS的正极直流母线、负极直流母线和中性线上，实现将两电平直流电转换为三电平直流电；因此，对于升级配置三电平UPS设备的旧机房，利用电池转换电路则可无需对电池部分进行重新布线，缩短了施工周期和施工难度，降低了设备成本。

Description

电池变换电路、不间断电源及电池变换方法

本申请要求在2018年2月26日提交中国专利局、申请号为201810159468.3、发明名称为“一种电池变换电路、不间断电源及电池变换方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及电池变换电路、不间断电源及电池变换方法。

背景技术

近年来，随着互联网技术和信息技术的飞速发展和应用，人民对数据和流量的需求越来越高，数据中心的建设或者升级也如雨后春笋般地涌现。对于数据中心尤为关键的供电保障设备——UPS(Uninterruptible Power Supply，不间断电源)，除了保障负载供电的可靠性，其效率也被业界提出了更高的要求；因此，效率更高的三电平UPS(即采用三电平技术的UPS)得到了越来越多的应用。

但是三电平UPS包括正、负极直流母线，因此，很多三电平UPS需要配置三线电池，即包括正极、中性线，以及负极的电池。由于许多机房之前大多采用工频UPS或两电平UPS，配置的电池均为两线电池，即包括正极和负极的电池；因此，当机房升级配置三电平UPS设备时，电池部分需重新布线，施工周期长、难度大，增加了设备成本。

发明内容

本发明实施例提供了电池变换电路及UPS，用以解决两线电池无法适用于三电平UPS的问题。

本发明实施例提供了一种电池变换电路，包括转换模块和控制模块，转换模块包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元，其中：

第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与第一开关单元的第二端以及第二开关单元的第一端连接；

第一开关单元的第一端与第一电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第一极直流母线接线端；

第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及第二电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；

第一电容单元的另一端与第二电容单元的另一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；

控制模块，用于在电池单元放电过程的第一阶段，控制第一开关单元断开、第二开关单元导通，以及在电池单元放电过程的第二阶段，控制第一开关单元导通、第二开关单元断开；其中，电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对第一电感单元进行充电的阶段，电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和第一电感单元放电以对第一电容单元以及第二电容单元进行充电的阶段。

相应地，本发明实施例还提供了一种UPS，包括上述的一种电池变换电路。

本发明实施例还提供了一种电池变换方法，应用于三电平UPS，三电平UPS包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元；第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与第一开关单元的第二端以及第二开关单元的第一端连接；第一开关单元的第一端与第一电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第一极直流母线接线端；第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及第二电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；第一电容单元的另一端与第二电容单元的另一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；所述方法包括：

在电池单元放电过程的第一阶段，控制第一开关单元断开、第二开关单元导通，电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对第一电感单元进行充电的阶段；

在电池单元放电过程的第二阶段，控制第一开关单元导通、第二开关单元断开，电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和第一电感单元放电以对第一电容单元以及第二电容单元进行充电的阶段。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了另一种电池变换电路，包括转换模块和控制模块，转换模块包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元，其中：

第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与第一开关单元的第一端以及第三开关单元的第二端连接；第三开关单元的第一端与第一电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第一极直流母线接线端；

第一开关单元的第二端、第二开关单元的第一端、第一电容单元的另一端以及第二电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；

第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及第四开关单元的第一端连接；第四开关单元的第二端与第二电容单元的另一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；

控制模块，用于在电池单元放电过程的第一阶段，控制第一开关单元以及第二开关单元导通，以及，在电池单元放电过程的第二阶段，控制第一开关单元以及第二开关单元断开；其中，电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对第一电感单元进行充电的阶段，电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和第一电感单元放电以对第一电容单元以及第二电容单元进行充电的阶段。

相应地，本发明实施例还提供了另一种UPS，包括上述的另一种电池变换电路。

本发明实施例还提供了另一种电池变换方法，应用于三电平UPS，三电平UPS包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元；第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与第一开关单元的第一端以及第三开关单元的第二端连接；第三开关单元的第一端与第一电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第一极直流母线接线端；第一开关单元的第二端、第二开关单元的第一端、第一电容单元的另一端以及第二电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及第四开关单元的第一端连接；第四开关单元的第二端与第二电容单元的另一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；所述方法包括：

在电池单元放电过程的第一阶段，控制第一开关单元以及第二开关单元导通，电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对第一电感单元进行充电的阶段；

在电池单元放电过程的第二阶段，控制第一开关单元以及第二开关单元断开，电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和第一电感单元放电以对第一电容单元以及第二电容单元进行充电的阶段。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供了电池变换电路、UPS及电池变换方法，可将机房电池的正、负两极输出转换为正、负和中性三线输出，并分别连接在UPS的正极直流母线、负极直流母线和中性线上，实现将两电平直流电转换为三电平直流电；因此，对于升级配置三电平UPS设备的旧机房，利用电池转换电路则可无需对电池部分进行重新布线，缩短了施工周期和施工难度，降低了设备成本。

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要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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它的附图。

图1所示为本发明实施例中的电池变换电路的一种可适用场景的示意图；

图2所示为本发明实施例一中的电池转换电路的结构示意图；

图3所示为本发明实施例一中的转换模块的一种结构示意图；

图4所示为本发明实施例一中的转换模块的另一种结构示意图；

图5所示为本发明实施例一中的电池放电过程的转换模块的工作原理示意图；

图6所示为本发明实施例一中的电池放电过程的转换模块的另一工作原理示意图；

图7所示为本发明实施例一中的电池充电过程的转换模块的工作原理示意图；

图8所示为本发明实施例一中的电池充电过程的转换模块的另一工作原理示意图；

图9所示为本发明实施例一中的电池转换电路的另一种结构示意图；

图10所示为本发明实施例一中的均压过程的均压模块的工作原理示意图；

图11所示为本发明实施例一中的均压过程的均压模块的另一工作原理示意图；

图12所示为本发明实施例一中的均压过程的均压模块的又一工作原理示意图；

图13所示为本发明实施例一中的均压过程的均压模块的再一工作原理示意图；

图14所示为本发明实施例一中的任一开关单元的结构示意图；

图15所示为本发明实施例一中的电池变换电路的又一种的结构示意图；

图16所示为图15所示的电池变换电路的工作原理示意图；

图17所示为图15所示的电池变换电路的另一工作原理示意图；

图18所示为图15所示的电池变换电路的又一工作原理示意图；

图19所示为图15所示的电池变换电路的再一工作原理示意图；

图20所示为图15所示的电池变换电路的再一工作原理示意图；

图21所示为图15所示的电池变换电路的再一工作原理示意图；

图22所示为本发明实施例一中的电池变换电路的再一种的结构示意图；

图23所示为本发明实施例一中的电池变换电路的再一种的结构示意图；

图24所示为本发明实施例一中的电池变换电路的再一种的结构示意图；

图25所示为本发明实施例一中的电池变换方法的步骤流程图；

图26所示为本发明实施例二中的电池转换电路的结构示意图；

图27所示为本发明实施例二中的转换模块的一种结构示意图；

图28所示为本发明实施例二中的转换模块的另一种结构示意图；

图29所示为本发明实施例二中的电池放电过程的转换模块的工作原理示意图；

图30所示为本发明实施例二中的电池放电过程的转换模块的另一工作原理示意图；

图31所示为本发明实施例二中的均压过程的转换模块的工作原理示意图；

图32所示为本发明实施例二中的均压过程的转换模块的另一工作原理示意图；

图33所示为本发明实施例二中的电池充电过程的转换模块的工作原理示意图；

图34所示为本发明实施例二中的电池充电过程的转换模块的另一工作原理示意图；

图35所示为本发明实施例二中的任一开关单元的结构示意图；

图36所示为本发明实施例二中的电池变换电路的又一种的结构示意图；

图37所示为图36所示的电池变换电路的工作原理示意图；

图38所示为图36所示的电池变换电路的另一工作原理示意图；

图39所示为图36所示的电池变换电路的又一工作原理示意图；

图40所示为图36所示的电池变换电路的再一工作原理示意图；

图41所示为图36所示的电池变换电路的再一工作原理示意图；

图42所示为图36所示的电池变换电路的再一工作原理示意图；

图43所示为本发明实施例二中的电池变换电路的再一种的结构示意图；

图44所示为本发明实施例二中的电池变换电路的再一种的结构示意图；

图45所示为本发明实施例二中的电池变换电路的再一种的结构示意图；

图46所示为本发明实施例二中的电池变换方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例涉及电池变换电路，如图1所示，其为电池变换电路的一种可适用场景的示意图，三电平UPS10可具体为三相三线制的三电平UPS，也可为三相四线制的三电平UPS；机房电池30为两线电池。当市电输入正常时，三电平UPS10将市电稳压后提供给负载；当市电中断(事故停电)时，三电平UPS10立即将机房电池30的直流电能转换为设定电压幅值的交流电(例如，220V)，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

电池转换电路20可用于将机房电池30的正、负两极输出转换为正、负和中性三线输出，并分别连接在三电平UPS10的正极直流母线、负极直流母线和中性线上，实现两电平直流电与三电平直流电的相互转换；因此，对于升级配置三电平UPS设备的旧机房，利用电池转换电路20则可无需对电池部分进行重新布线，缩短了施工周期和施工难度，降低了设备成本。

实施例一：

本发明实施例一提供了一种电池变换电路20，如图2所示，其为电池转换电路20的结构示意图，可包括：转换模块21和控制模块22，转换模块21包括第一电感单元L1、第一开关单元K1、第二开关单元K2、第一电容单元C1，以及第二电容单元C2，其中：

第一电感单元L1的一端与电池单元的第一极连接，另一端与第一开关单元K1的第二端以及第二开关单元K2的第一端连接；

第一开关单元K1的第一端第一电容单元C1的一端连接，连接点为三电平UPS的第一极直流母线接线端；

第二开关单元K2的第二端与电池单元的第二极以及第二电容单元C2的一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；

第一电容单元C1的另一端与第二电容单元C2的另一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；

控制模块22，用于在电池单元放电过程的第一阶段，控制第一开关单元K1断开、第二开关单元K2导通，以及在电池单元放电过程的第二阶段，控制第一开关单元K1导通、第二开关单元K2断开；其中，电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对第一电感单元L1进行充电的阶段，电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和第一电感单元L1放电以对第一电容单元C1以及第二电容单元C2进行充电的阶段。

需要说明的是，电池单元放电过程的第一阶段和第二阶段的时间长度比可根据实际使用需求灵活设置，本实施例在此不作任何限定。

在本实施例的一种可实施方式中，第一极具体可为正极，第二极可为负极，此时，转换模块21的具体结构可如图3所示，第一电感单元L1的一端与电池单元的正极连接，另一端与第一开关单元K1的第二端以及第二开关单元K2的第一端连接；第一开关单元K1的第一端与第一电容单元C1的一端连接，连接点为三电平UPS的正极直流母线接线端；第二开关单元K2的第二端与电池单元的负极以及第二电容单元C2的一端连接，连接点为三电平UPS的负极直流母线接线端；第一电容单元C1的另一端与第二电容单元C2的另一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端。

在本实施例的另一种可实施方式中，也可第一极为负极，第二极为正极，此时，转换模块21的具体结构可如图4所示，第一电感单元L1的一端与电池单元的负极连接，另一端与第一开关单元的第二端以及第二开关单元K2的第一端连接；第一开关单元的第一端与第一电容单元C1的一端连接，连接点为三电平UPS的负极直流母线接线端；第二开关单元K2的第二端与电池单元的正极以及第二电容单元C2的一端连接，连接点为三电平UPS的正极直流母线接线端；第一电容单元C1的另一端与第二电容单元C2的另一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端。

以第一极为正极，第二极为负极，图3所示的转换模块21的结构为例，在电池放电过程转换模块21的工作原理如下：在电池单元放电过程的第一阶段，如图5所示，第一开关单元K1断开、第二开关单元K2导通，电池单元经过第一电感单元L1以及第二开关单元K2放电，即第一电感单元L1储能，此时第一电感单元L1的电压等于电池单元的电压；在电池单元放电过程的第二阶段，如图6所示，第一开关单元K1导通、第二开关单元K2断开，电池单元以及第一电感单元L1经过第一开关单元K1、第一电容单元C1以及第二电容单元C2放电，即电池单元和储能后的第一电感单元L1共同对第一电容单元C1以及第二电容单元C2充电，第一电容单元C1和第二电容单元C2的电压之和就等于电池单元与第一电感单元L1的电压之和，即电池电压的二倍。第一极为负极、第二极为正极的转换模块21在电池放电过程的工作原理类似，本实施例在此不再赘述。

可选地，在本实施例的另一种可实施方式中，控制模块22，还可用于在电池单元充电过程的第一阶段，控制第一开关单元K1导通、第二开关单元K2断开，以及在电池单元充电过程的第二阶段，控制第一开关单元K1断开、第二开关单元K2导通。需要说明的是，电池单元充电过程的第一阶段和第二阶段的时间长度比可根据实际使用需求灵活设置，本实施例在此不作任何限定。

仍以第一极为正极，第二极为负极，图3所示的转换模块21的结构为例，在电池充电过程转换模块21的工作原理如下：在电池单元充电过程的第一阶段，如图7所示，第一开关单元K1导通、第二开关单元K2断开，第一电容单元C1以及第二电容单元C2经过第一开关单元K1给第一电感单元L1和电池单元充电，第一电感单元L1储能，电池单元与第一电感单元L1的电压之和等于第一电容单元C1和第二电容单元C2的电压之和；在电池单元充电过程的第二阶段，如图8所示，第一开关单元K1断开、第二开关单元K2导通，第一电感单元L1通过第二开关单K2续流，电池单元的电压值等于第一电感单元L1的电压值。第一极为负极、第二极为正极的转换模块21在电池充电过程的工作原理类似，本实施例在此不再赘述。

需要说明的是，如果正、负极直流母线电压不均，尤其是在三电平UPS带半波整流型负载的工况下，将会导致三电平UPS的中性线电位漂移，造成三电平UPS输出电压的直流分量过高，影响系统可靠性。因此，优选地，如图9所示，在本实施例的另一种可实施方式中，电池变换电路，还可包括均压模块91，均压模块91可包括第三开关单元K3、第四开关单元K4以及第二电感单元L2，其中：

第三开关单元K3的第一端与第一开关单元K1的第一端与第一电容单元C1的连接点连接，第三开关单元K3的第二端与第二电感单元L2的一端连接；

第四开关单元K4的第二端与第二开关单元K2的第二端与第二电容单元C2的连接点连接，第四开关单元K4的第一端与第三开关单元K3的第二端与第二电感单元L2的连接点连接；

第二电感单元L2的另一端与第一电容单元C1与第二电容单元C2的连接点连接。

相应地，控制模块22，还可用于若确定第一电容单元C1的电压值高于第二电容单元C2的电压值，则在均压过程的第一阶段，控制第三开关单元K3导通、第四开关单元K4断开，以及在均压过程的第二阶段，控制第三开关单元K3断开、第四开关单元K4导通。

以第一极为正极，第二极为负极为例，均压过程中均压模块91的工作原理如下：可重复执行以下过程，直至第一电容单元C1的电压值等于第二电容单元C2的电压值：均压过程的第一阶段，如图10所示，第三开关单元K3导通、第四开关单元K4断开，第一电容单元C1通过第三开关单元K3和第二电感单元L2放电，第二电感单元L2储能，第一电容单元C1的电压值下降；在均压过程的第二阶段，如图11所示，第三开关单元K3断开、第四开关单元K4导通，第二电感单元L2通过第四开关单元K4续流，使第二电容单元C2充电，第二电容单元C2的电压值升高。需要说明的是，均压过程的第一阶段和第二阶段的时间长度比可根据实际使用需求灵活设置，本实施例在此不作任何限定。另外，若第一极为负极、第二极为正极，均压模块91的工作原理类似，在此不再赘述。

同样可选地，控制模块22，还可用于若确定第二电容单元C2的电压值高于第一电容单元C1的电压值，则在均压过程的第一阶段，控制第三开关单元K3断开、第四开关单元K4导通，以及在均压过程的第二阶段，控制第三开关单元K3导通、第四开关单元K4断开。

仍以第一极为正极，第二极为负极为例，均压过程中均压模块91的工作原理如下：可重复执行以下过程，直至第一电容单元C1的电压值等于第二电容单元C2的电压值：均压过程的第一阶段，如图12所示，第三开关单元K3断开、第四开关单元K4导通，第二电容单元C2通过第二电感单元L2和第四开关单元K4放电，第二电感单元L2储能，第二电容单元C2的电压值下降；在均压过程的第二阶段，如图13所示，第三开关单元K3导通、第四开关单元K4断开，第二电感单元L2通过第三开关单元K3续流，使第一电容单元C1充电，第一电容单元C1的电压值升高；需要说明的是，均压过程的第一阶段和第二阶段的时间长度比可根据实际使用需求灵活设置，本实施例在此不作任何限定。另外，若第一极为负极、第二极为正极，均压模块91的工作原理类似，在此不再赘述。

优选地，在本实施例的一种可实施方式中，如图14所示，任一开关单元可包括开关管141和二极管142，其中：开关管的输入端与二极管的负极连接，连接点为该任一开关单元的第一端；开关管的输出端与二极管的正极连接，连接点为该任一开关单元的第二端；开关管的控制端为该任一开关单元的控制端。

进一步可选地，本实施例中的开关管具体可为IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)、三极管或者MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)等；优选地，在较大功率的UPS中，各开关管可采用IGBT，在较小功率的UPS中，各开关管可采用MOSFET。

同样可选地，任一开关单元中的二极管具体可为快恢复二极管，由于快恢复二极管的反向恢复电流较小，因此，相较于利用普通的二极管，任一开关单元的耐压值会相对较高。

以利用MOSFET和快恢复二极管组成开关单元、第一极为正极，第二极为负极为例，图15所示为本实施例提供的电池变换电路的一种可能的结构示意图。第一电感单元L1的一端与电池单元的正极连接，另一端与开关管Q1的输出端、二极管D1的正极、开关管Q2的输入端以及二极管D2的负极连接；Q1的输入端、D1的负极、开关管Q3的输入端、二极管D3的负极，以及第一电容单元C1的一端连接，连接点为三电平UPS的正极直流母线接线端；电池单元的负极、Q2的输出端、D2的正极、开关管Q4的输出端、二极管D4的正极，以及第二电容单元C2的一端连接，连接点为三电平UPS的负极直流母线接线端；第二电感单元L2的一端、Q3的输出端、D3的正极、Q4的输入端，以及D4的负极连接；第二电感单元L2的另一端、第一电容单元C1的另一端，以及第二电容单元C2的另一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端。

如图16所示，在电池单元放电过程的第一阶段，Q1关断、Q2导通，电池单元经过L1以及Q2放电，L1储能，此时L1的电压等于电池单元的电压；如图17所示，在电池单元放电过程的第二阶段，Q2关断，电池单元以及L1经过D1、C1以及C2放电，电池单元和储能后的L1共同对C1以及C2充电，C1和C2的电压之和等于电池单元与L1的电压之和，即电池电压的二倍。若C1的电压值高于C2的电压值，如图18所示，在均压过程的第一阶段，Q3导通、Q4关断，C1通过Q3和L2放电，L2储能，C1的电压值下降；如图19所示，在均压过程的第二阶段，Q3关断，L2通过D4续流，使C2充电，C2的电压值升高。如图20所示，在电池单元充电过程的第一阶段，Q1导通、Q2断开，C1和C2经过Q1给L1和电池单元充电，L1储能，电池单元与L1的电压之和等于C1和C2的电压之和；如图21所示，在电池单元充电过程的第二阶段，Q1关断，L1通过D2续流，电池单元的电压值等于L1的电压值。

可选地，在本实施例的另一种可实施方式中，电池变换电路还可包括限流模块，限流模块可用于对流经电池单元的电流进行限流保护。

进一步可选地，限流模块可包括一个或两个以上熔断器组，图22以包括两个熔断器组——F1和F2为示例，限流模块也可仅包括F1或者F2。进一步可选地，任一熔断器组可由一个熔断器或者两个以上熔断器以串/并联的方式组成，本实施例在此不作任何限定。

可选地，在本实施例的又一种可实施方式中，电池变换电路还可包括稳压模块，稳压模块可用于对电池单元的输出电压或转换模块21的输入电压进行滤波。

进一步可选地，稳压模块可包括第三电容单元，如图23所示，第三电容单元C3可用于对电池单元的输出电压进行滤波、稳压；同样可选地，如图24所示，C3还可用于对转换模块21的输入电压进行滤波、稳压；本实施例在此不作任何限定。

由于电池单元和UPS主机之间的距离一般较远，因此，在电池变换电路的端口处增加电容稳压模块，可有效抑制线路耦合的电压尖锋，保持检测到的电池单元的电压稳定，便于精准控制。

需要说明的是，本实施例中的任一电容单元，可由一个或两个以上的电容器以串联、并联，或者串并联结合的方式组成，本实施例在此不作任何限定。

优选地，第三电容单元可采用薄膜电容或者金属氧化膜电容，由于薄膜电容和金属氧化膜电容的额定电压值较高、滤波能力更强，且体积较小；因此，第三电容单元的稳压性能更优，还可节省设备空间。第一电容单元C1和第二电容单元C2可采用电解电容，成本较低。

基于同样的发明构思，本发明实施例一还提供了一种UPS，包括上述的电池变换电路。

本发明实施例一还提供了一种电池变换方法，可应用于三电平UPS，三电平UPS包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元；第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与第一开关单元的第二端以及第二开关单元的第一端连接；第一开关单元的第一端与第一电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第一极直流母线接线端；第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及第二电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；第一电容单元的另一端与第二电容单元的另一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；具体地，如图25所示，其为本发明实施例一中所述电池变换方法的步骤流程图，可包括以下步骤：

步骤251：在电池单元放电过程的第一阶段，控制第一开关单元断开、第二开关单元导通，电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对第一电感单元进行充电的阶段。

步骤252：在电池单元放电过程的第二阶段，控制第一开关单元导通、第二开关单元断开，电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和第一电感单元放电以对第一电容单元以及第二电容单元进行充电的阶段。

综上所述，本实施例提供的电池变换电路，可包括转换模块和控制模块，转换模块包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元，其中：第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与第一开关单元的第二端以及第二开关单元的第一端连接；第一开关单元的第一端与第一电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第一极直流母线接线端；第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及第二电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；第一电容单元的另一端与第二电容单元的另一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；控制模块，用于在电池单元放电过程的第一阶段，控制第一开关单元断开、第二开关单元导通，以及在电池单元放电过程的第二阶段，控制第一开关单元导通、第二开关单元断开；其中，电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对第一电感单元进行充电的阶段，电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和第一电感单元放电以对第一电容单元以及第二电容单元进行充电的阶段；因此，可用于将机房电池的正、负两极输出转换为正、负和中性三线输出，并分别连接在三电平UPS的正极直流母线、负极直流母线和中性线上，实现将两电平直流电转换为三电平直流电；因此，对于升级配置三电平UPS设备的旧机房，利用电池转换电路则可无需对电池部分进行重新布线，缩短了施工周期和施工难度，降低了设备成本。

另外，该电池变换电路还可包括均压模块，用于实现三电平UPS的正、负极直流母线的均压控制，避免在三电平UPS带半波整流型负载的工况下，三电平UPS的中性线电位漂移导致的三电平UPS输出电压的直流分量过高的问题，确保系统的可靠性。

实施例二：

基于同样的发明构思，本发明实施例二提供了另一种电池变换电路20，如图26所示，其为电池转换电路20的结构示意图，可包括转换模块261和控制模块262，转换模块261包括第一电感单元L1、第一开关单元K1、第二开关单元K2、第三开关单元K3、第四开关单元K4、第一电容单元C1，以及第二电容单元C2，其中：

第一电感单元L1的一端与电池单元的第一极连接，另一端与第一开关单元K1的第一端以及第三开关单元K3的第二端连接；第三开关单元K3的第一端与第一电容单元C1的一端连接，连接点为三电平UPS的第一极直流母线接线端；

第一开关单元K1的第二端、第二开关单元K2的第一端、第一电容单元C1的另一端以及第二电容单元C2的一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；

第二开关单元K2的第二端与电池单元的第二极以及第四开关单元K4的第一端连接；第四开关单元K4的第二端与第二电容单元C2的另一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；

控制模块262，可用于在电池单元放电过程的第一阶段，控制第一开关单元K1以及第二开关单元K2导通，以及，在电池单元放电过程的第二阶段，控制第一开关单元K1以及第二开关单元K2断开；其中，电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对第一电感单元L1进行充电的阶段，电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和第一电感单元L1放电以对第一电容单元C1以及第二电容单元C2进行充电的阶段。

该拓扑结构在电池单元放电过程中，第一开关单元K1与第二开关单元K2同时导通或者关断，因此，不用做第一开关单元K1与第二开关单元K2的直通保护，控制逻辑更简单，可靠性更高。

需要说明的是，电池单元放电过程的第一阶段和第二阶段的时间长度比可根据实际使用需求灵活设置，本实施例在此不作任何限定。

在本实施例的一种可实施方式中，第一极具体可为正极，第二极可为负极，此时，转换模块261的具体结构可如图27所示，第一电感单元L1的一端与电池单元的正极连接，另一端与第一开关单元K1的第一端以及第三开关单元K3的第二端连接；第三开关单元K3的第一端与第一电容单元C1的一端连接，连接点为三电平UPS的正极直流母线接线端；第一开关单元K1的第二端、第二开关单元K2的第一端、第一电容单元C1的另一端以及第二电容单元C2的一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；第二开关单元K2的第二端与电池单元的负极以及第四开关单元K4的第一端连接；第四开关单元K4的第二端与第二电容单元C2的另一端连接，连接点为三电平UPS的负极直流母线接线端。

在本实施例的另一种可实施方式中，也可第一极为负极，第二极为正极，此时，转换模块261的具体结构可如图28所示，第一电感单元L1的一端与电池单元的负极连接，另一端与第一开关单元K1的第一端以及第三开关单元K3的第二端连接；第三开关单元K3的第一端与第一电容单元C1的一端连接，连接点为三电平UPS的负极直流母线接线端；第一开关单元K1的第二端、第二开关单元K2的第一端、第一电容单元C1的另一端以及第二电容单元C2的一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；第二开关单元K2的第二端与电池单元的正极以及第四开关单元K4的第一端连接；第四开关单元K4的第二端与第二电容单元C2的另一端连接，连接点为三电平UPS的正极直流母线接线端。

以第一极为正极，第二极为负极，图27所示的转换模块261的结构为例，在电池放电过程中的转换模块261的工作原理如下：在电池单元放电过程的第一阶段，如图29所示，第一开关单元K1以及第二开关单元K2导通，电池单元经过第一电感单元L1、第一开关单元K1以及第二开关单元K2放电，即第一电感单元L1储能，此时第一电感单元L1的电压等于电池单元的电压；在电池单元放电过程的第二阶段，如图30所示，第一开关单元K1以及第二开关单元K2断开，第三开关单元K3以及第四开关单元K4导通，电池单元、第一电感单元L1经过第三开关单元K3、第一电容单元C1、第二电容单元C2以及第四开关单元K4放电，即电池单元和储能后的第一电感单元L1共同对第一电容单元C1以及第二电容单元C2充电，第一电容单元C1和第二电容单元C2的电压之和就等于电池单元与第一电感单元L1的电压之和。第一极为负极、第二极为正极的转换模块261在电池放电过程的工作原理类似，本实施例在此不再赘述。

需要说明的是，如果正、负极直流母线电压不均，尤其是在三电平UPS带半波整流型负载的工况下，将会导致三电平UPS的中性线电位漂移，造成三电平UPS输出电压的直流分量过高，影响系统可靠性。

因此，优选地，控制模块262可用于若确定第一电容单元C1的电压值高于第二电容单元C2的电压值，则如图31所示(以第一极为正极、第二极为负极为例)，在电池单元放电过程的均压阶段，控制第一开关单元K1导通、第二开关单元K2断开，使得电池单元以及第一电感单元L1放电以对第二电容单元C2进行充电。

同样可选地，控制模块262还可用于若确定第二电容单元C2的电压值高于第一电容单元C1的电压值，则如图32所示(以第一极为正极、第二极为负极为例)，在电池单元放电过程的均压阶段，控制第一开关单元K1断开、第二开关单元K2导通，使得电池单元以及第一电感单元L1放电以对第一电容单元C1进行充电。

需要说明的是，若需要对正、负直流母线进行均压控制，则可设置均压阶段位于电池单元放电过程的第一阶段之后、电池单元放电过程的第二阶段之前，即可在L1储能之后，首先只对C1或C2其中之一进行充电以进行正、负直流母线的均压控制，再对C1和C2共同进行充电；还可设置均压阶段位于电池单元放电过程的第二阶段之后、下一次电池单元放电过程的第一阶段之前，即可在L1储能之后，首先对C1和C2共同进行充电，再只对C1或C2其中之一进行充电以进行正、负直流母线的均压控制，本实施例在此不作任何限定。

另外，均压阶段的时间长度可根据实际使用需求灵活设置，本实施例在此不作任何限定。

可选地，在本实施例的一种可实施方式中，控制模块262还可用于在电池单元充电过程的第一阶段，控制第一开关单元K1以及第二开关单元K2断开、第三开关单元K3以及第四开关单元K4导通，使得第一电容单元C1以及第二电容单元C2放电以对电池单元以及第一电感单元L1进行充电；以及在电池单元充电过程的第二阶段，控制第三开关单元K3以及第四开关单元K4断开，使得第一电感单元L1放电以对电池单元进行充电。

仍以第一极为正极，第二极为负极为例，在电池充电过程转换模块261的工作原理如下：在电池单元充电过程的第一阶段，如图33所示，第三开关单元K3、第四开关单元K4导通，第一开关单元K1、第二开关单元K2断开，第一电容单元C1以及第二电容单元C2经过第三开关单元K3以及第四开关单元K4给第一电感单元L1和电池单元充电，第一电感单元L1储能，电池单元与第一电感单元L1的电压之和等于第一电容单元C1和第二电容单元C2的电压之和；在电池单元充电过程的第二阶段，如图34所示，第三开关单元K3、第四开关单元K4断开，第一开关单元K1、第二开关单元K2导通，第一电感单元L1通过第一开关单K1以及第二开关单K2续流，电池单元的电压值等于第一电感单元L1的电压值。第一极为负极、第二极为正极的转换模块261在电池充电过程的工作原理类似，本实施例在此不再赘述。

该拓扑结构在电池单元充电过程中，第一开关单元K1与第二开关单元K2同时导通或者关断，因此，不用做第一开关单元K1与第二开关单元K2的直通保护，控制逻辑更简单，可靠性更高。

优选地，在本实施例的一种可实施方式中，如图35所示，任一开关单元包括开关管351和二极管352，其中：开关管351的输入端与二极管352的负极连接，连接点为该任一开关单元的第一端；开关管351的输出端与二极管352的正极连接，连接点为该任一开关单元的第二端；开关管351的控制端为该任一开关单元的控制端。

进一步可选地，本实施例中的开关管351具体可为IGBT、三极管或者MOSFET等；优选地，在较大功率的UPS中，各开关管351可采用IGBT，在较小功率的UPS中，各开关管351可采用MOSFET。

同样可选地，任一开关单元中的二极管352具体可为快恢复二极管，由于快恢复二极管的反向恢复电流较小，因此，相较于利用普通的二极管，任一开关单元的耐压值会相对较高。

以利用MOSFET和快恢复二极管组成开关单元、第一极为正极，第二极为负极为例，图36所示为本实施例提供的电池变换电路的一种可能的结构示意图。第一电感单元L1的一端与电池单元的正极连接，另一端与开关管Q1的输入端、二极管D1的负极、开关管Q3的输出端以及二极管D3的正极连接；Q3的输入端、D3的负极与第一电容单元C1的一端连接，连接点为三电平UPS的正极直流母线接线端；Q1的输出端、D1的正极、开关管Q2的输入端、二极管D2的负极、第一电容单元C1的另一端以及第二电容单元C2的一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；Q2的输出端、D2的正极、开关管Q4的输入端以及二极管D4的负极与电池单元的负极连接；Q4的输出端、D4的正极与第二电容单元C2的另一端连接，连接点为三电平UPS的负极直流母线接线端。

如图37所示，在电池单元放电过程的第一阶段，Q1、Q2导通，电池单元经过L1以及Q1、Q2放电，L1储能，此时L1的电压等于电池单元的电压；如图38所示，在电池单元放电过程的第二阶段，Q1、Q2断开，电池单元以及L1经过D3、C1、C2以及D4放电，电池单元和储能后的L1共同对C1以及C2充电，C1和C2的电压之和等于电池单元与L1的电压之和。

若C1的电压值高于C2的电压值，如图39所示，Q1导通、Q2关断，电池单元以及L1经过Q1、C2以及D4放电，电池单元和储能后的L1共同对C1充电，使得C1的电压升高；若C2的电压值高于C1的电压值，如图40所示，Q1断开、Q2导通，电池单元以及L1经过D3、C1以及Q2放电，电池单元和储能后的L1共同对C2充电，使得C2的电压升高。

如图41所示，在电池单元充电过程的第一阶段，Q3、Q4导通，Q1、Q2断开，C1和C2经过Q3、Q4给L1和电池单元充电，L1储能，电池单元与L1的电压之和等于C1和C2的电压之和；如图42所示，在电池单元充电过程的第二阶段，Q3、Q4关断，L1通过D2、D1续流，电池单元的电压值等于L1的电压值。

可选地，在本实施例的另一种可实施方式中，电池变换电路还可包括限流模块，用于对流经电池单元的电流进行限流保护。

进一步可选地，限流模块可包括一个或两个以上熔断器组，图43以包括两个熔断器组——F1和F2为示例，限流模块也可仅包括F1或者F2。进一步可选地，任一熔断器组可由一个熔断器或者两个以上熔断器以串/并联的方式组成，本实施例在此不作任何限定。

可选地，在本实施例的又一种可实施方式中，电池变换电路还可包括稳压模块，稳压模块可用于对电池单元的输出电压或转换模块261的输入电压进行滤波。

进一步可选地，稳压模块可包括第三电容单元，如图44所示，第三电容单元C3可用于对电池单元的输出电压进行滤波、稳压；同样可选地，如图45所示，C3还可用于对转换模块261的输入电压进行滤波、稳压；本实施例在此不作任何限定。

由于电池单元和UPS主机之间的距离一般较远，因此，在电池变换电路的端口处增加电容稳压模块，可有效抑制线路耦合的电压尖锋，保持检测到的电池单元的电压稳定，便于精准控制。

需要说明的是，本实施例中的任一电容单元，可由一个或两个以上的电容器以串联、并联，或者串并联结合的方式组成，本实施例在此不作任何限定。

优选地，第三电容单元C3可采用薄膜电容或者金属氧化膜电容，由于薄膜电容和金属氧化膜电容的额定电压值较高、滤波能力更强，且体积较小；因此，第三电容单元C3的稳压性能更优，还可节省设备空间。第一电容单元C1和第二电容单元C2可采用电解电容，成本较低。

基于同样的发明构思，本发明实施例二还提供了一种UPS，包括上述的电池变换电路。

本发明实施例二还提供了一种电池变换方法，可应用于三电平UPS，三电平UPS包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元；第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与第一开关单元的第一端以及第三开关单元的第二端连接；第三开关单元的第一端与第一电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第一极直流母线接线端；第一开关单元的第二端、第二开关单元的第一端、第一电容单元的另一端以及第二电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及第四开关单元的第一端连接；第四开关单元的第二端与第二电容单元的另一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；具体地，如图46所示，其为本发明实施例二中所述电池变换方法的步骤流程图，可包括以下步骤：

步骤461：在电池单元放电过程的第一阶段，控制第一开关单元以及第二开关单元导通，电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对第一电感单元进行充电的阶段。

步骤462：在电池单元放电过程的第二阶段，控制第一开关单元以及第二开关单元断开，电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和第一电感单元放电以对第一电容单元以及第二电容单元进行充电的阶段。

综上所述，本实施例提供的电池变换电路，可包括转换模块和控制模块，转换模块包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元；第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与第一开关单元的第一端以及第三开关单元的第二端连接；第三开关单元的第一端与第一电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第一极直流母线接线端；第一开关单元的第二端、第二开关单元的第一端、第一电容单元的另一端以及第二电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及第四开关单元的第一端连接；第四开关单元的第二端与第二电容单元的另一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；控制模块，用于在电池单元放电过程的第一阶段，控制第一开关单元以及第二开关单元导通，以及，在电池单元放电过程的第二阶段，控制第一开关单元以及第二开关单元断开；其中，电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对第一电感单元进行充电的阶段，电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和第一电感单元放电以对第一电容单元以及第二电容单元进行充电的阶段；因此，可用于将机房电池的正、负两极输出转换为正、负和中性三线输出，并分别连接在三电平UPS的正极直流母线、负极直流母线和中性线上，实现将两电平直流电转换为三电平直流电；因此，对于升级配置三电平UPS设备的旧机房，利用电池转换电路则可无需对电池部分进行重新布线，缩短了施工周期和施工难度，降低了设备成本。

另外，所述电池变换电路还可实现三电平UPS的正、负极直流母线的均压控制，避免在三电平UPS带半波整流型负载的工况下，三电平UPS的中性线电位漂移导致的三电平UPS输出电压的直流分量过高的问题，确保系统的可靠性。

此外，在该拓扑结构中，第一开关单元与第二开关单元同时导通或者关断，因此，不用做第一开关单元与第二开关单元的直通保护，控制逻辑更简单，可靠性更高。

需要说明的是，附图和说明书中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

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 (16)

1.一种电池变换电路，其特征在于，包括转换模块和控制模块，所述转换模块包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元，其中：

所述第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与所述第一开关单元的第二端以及所述第二开关单元的第一端连接；

所述第一开关单元的第一端与所述第一电容单元的一端连接，连接点为三电平不间断电源UPS的第一极直流母线接线端；

所述第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及所述第二电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；

所述第一电容单元的另一端与所述第二电容单元的另一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；

所述控制模块，用于在电池单元放电过程的第一阶段，控制所述第一开关单元断开、所述第二开关单元导通，以及在电池单元放电过程的第二阶段，控制所述第一开关单元导通、所述第二开关单元断开；其中，所述电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对所述第一电感单元进行充电的阶段，所述电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和所述第一电感单元放电以对所述第一电容单元以及所述第二电容单元进行充电的阶段。

2.如权利要求1所述的电池变换电路，其特征在于，还包括均压模块，所述均压模块包括第三开关单元、第四开关单元以及第二电感单元，其中：

所述第三开关单元的第一端与所述第一开关单元的第一端与所述第一电容单元的连接点连接，所述第三开关单元的第二端与所述第二电感单元的一端连接；

所述第四开关单元的第二端与所述第二开关单元的第二端与所述第二电容单元的连接点连接，所述第四开关单元的第一端与所述第三开关单元的第二端与所述第二电感单元的连接点连接；

所述第二电感单元的另一端与所述第一电容单元与所述第二电容单元的连接点连接。

3.如权利要求2所述的电池变换电路，其特征在于，

所述控制模块，还用于若确定所述第一电容单元的电压值高于所述第二电容单元的电压值，则在均压过程的第一阶段，控制所述第三开关单元导通、所述第四开关单元断开，以及在均压过程的第二阶段，控制所述第三开关单元断开、所述第四开关单元导通；和/或

所述控制模块，还用于若确定所述第二电容单元的电压值高于所述第一电容单元的电压值，则在均压过程的第一阶段，控制所述第三开关单元断开、所述第四开关单元导通，以及在均压过程的第二阶段，控制所述第三开关单元导通、所述第四开关单元断开。

4.如权利要求1所述的电池变换电路，其特征在于，

所述控制模块，还用于在电池单元充电过程的第一阶段，控制所述第一开关单元导通、所述第二开关单元断开，以及在电池单元充电过程的第二阶段，控制所述第一开关单元断开、所述第二开关单元导通。

5.如权利要求1～4任一所述的电池变换电路，其特征在于，任一开关单元包括开关管和二极管，其中：

所述开关管的输入端与所述二极管的负极连接，连接点为所述任一开关单元的第一端；所述开关管的输出端与所述二极管的正极连接，连接点为所述任一开关单元的第二端；所述开关管的控制端为所述任一开关单元的控制端。

6.如权利要求1所述的电池变换电路，其特征在于，还包括：

限流模块，用于对流经电池单元的电流进行限流保护；

其中，所述限流模块包括一个或两个以上快速熔断器。

7.如权利要求1所述的电池变换电路，其特征在于，还包括:

稳压模块，用于对电池单元的输出电压或所述转换模块的输入电压进行滤波。

8.一种电池变换方法，其特征在于，应用于三电平不间断电源，所述三电平不间断电源包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元；所述第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与所述第一开关单元的第二端以及所述第二开关单元的第一端连接；所述第一开关单元的第一端与所述第一电容单元的一端连接，连接点为所述三电平UPS的第一极直流母线接线端；所述第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及所述第二电容单元的一端连接，连接点为所述三电平UPS的第二极直流母线接线端；所述第一电容单元的另一端与所述第二电容单元的另一端连接，连接点为所述三电平UPS的中性线接线端；所述方法包括：

在电池单元放电过程的第一阶段，控制所述第一开关单元断开、所述第二开关单元导通，所述电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对所述第一电感单元进行充电的阶段；

在电池单元放电过程的第二阶段，控制所述第一开关单元导通、所述第二开关单元断开，所述电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和所述第一电感单元放电以对所述第一电容单元以及所述第二电容单元进行充电的阶段。

9.一种电池变换电路，其特征在于，包括转换模块和控制模块，所述转换模块包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元，其中：

所述第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与所述第一开关单元的第一端以及所述第三开关单元的第二端连接；所述第三开关单元的第一端与所述第一电容单元的一端连接，连接点为三电平不间断电源UPS的第一极直流母线接线端；

所述第一开关单元的第二端、所述第二开关单元的第一端、所述第一电容单元的另一端以及所述第二电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；

所述第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及所述第四开关单元的第一端连接；所述第四开关单元的第二端与所述第二电容单元的另一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；

所述控制模块，用于在电池单元放电过程的第一阶段，控制所述第一开关单元以及所述第二开关单元导通，以及，在电池单元放电过程的第二阶段，控制所述第一开关单元以及所述第二开关单元断开；其中，所述电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对所述第一电感单元进行充电的阶段，所述电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和所述第一电感单元放电以对所述第一电容单元以及所述第二电容单元进行充电的阶段。

10.如权利要求9所述的电池变换电路，其特征在于，

所述控制模块，还用于若确定所述第一电容单元的电压值高于所述第二电容单元的电压值，则在电池单元放电过程的均压阶段，控制所述第一开关单元导通、所述第二开关单元断开，使得电池单元以及所述第一电感单元放电以对所述第二电容单元进行充电；和/或

若确定所述第二电容单元的电压值高于所述第一电容单元的电压值，则在电池单元放电过程的均压阶段，控制所述第一开关单元断开、所述第二开关单元导通，使得电池单元以及所述第一电感单元放电以对所述第一电容单元进行充电。

11.如权利要求9所述的电池变换电路，其特征在于，

所述控制模块，还用于在电池单元充电过程的第一阶段，控制所述第一开关单元以及所述第二开关单元断开、所述第三开关单元以及所述第四开关单元导通，使得所述第一电容单元以及所述第二电容单元放电以对电池单元以及所述第一电感单元进行充电；以及在电池单元充电过程的第二阶段，控制所述第三开关单元以及所述第四开关单元断开，使得所述第一电感单元放电以对电池单元进行充电。

12.如权利要求9～11任一所述的电池变换电路，其特征在于，任一开关单元包括开关管和二极管，其中：

所述开关管的输入端与所述二极管的负极连接，连接点为所述任一开关单元的第一端；所述开关管的输出端与所述二极管的正极连接，连接点为所述任一开关单元的第二端；所述开关管的控制端为所述任一开关单元的控制端。

13.如权利要求9所述的电池变换电路，其特征在于，还包括：

限流模块，用于对流经电池单元的电流进行限流保护；

其中，所述限流模块包括一个或两个以上快速熔断器。

14.如权利要求9所述的电池变换电路，其特征在于，还包括:

稳压模块，用于对电池单元的输出电压或所述转换模块的输入电压进行滤波。

15.一种电池变换方法，其特征在于，应用于三电平不间断电源，所述三电平不间断电源包括第一电感单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元、第一电容单元，以及第二电容单元；所述第一电感单元的一端与电池单元的第一极连接，另一端与所述第一开关单元的第一端以及所述第三开关单元的第二端连接；所述第三开关单元的第一端与所述第一电容单元的一端连接，连接点为三电平不间断电源UPS的第一极直流母线接线端；所述第一开关单元的第二端、所述第二开关单元的第一端、所述第一电容单元的另一端以及所述第二电容单元的一端连接，连接点为三电平UPS的中性线接线端；所述第二开关单元的第二端与电池单元的第二极以及所述第四开关单元的第一端连接；所述第四开关单元的第二端与所述第二电容单元的另一端连接，连接点为三电平UPS的第二极直流母线接线端；所述方法包括：

在电池单元放电过程的第一阶段，控制所述第一开关单元以及所述第二开关单元导通，所述电池单元放电过程的第一阶段为电池单元放电以对所述第一电感单元进行充电的阶段；

在电池单元放电过程的第二阶段，控制所述第一开关单元以及所述第二开关单元断开，所述电池单元放电过程的第二阶段为电池单元和所述第一电感单元放电以对所述第一电容单元以及所述第二电容单元进行充电的阶段。

16.一种不间断电源，其特征在于，包括权利要求1～7任一所述的电池变换电路或者权利要求9～14任一所述的电池变换电路。