CN202679054U - 一种三相整流的双电源供电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种三相整流的双电源供电系统，包括：三相交流电源；交流整流模块，所述交流整流模块通过开关SW1连接至三相交流电源，所述交流整流模块通过双向整流线路实现交流输入的整流和升压；用于实现电池的升压和充电的直流整流模块，所述直流整流模块与交流整流模块连接；用于实现逆变输出的逆变模块，所述逆变电路与直流整流模块连接；以及，用于在直流供电时实现母线平衡的平衡模块，所述平衡模块通过开关SW2接地，所述平衡模块与交流整流模块实现线路复用。本实用新型的交流整流模块和平衡模块复用平衡桥臂，只需增加一个切换开关便可实现线路的复用和正负母线的平衡，体积小，成本低，可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种双电源供电系统，尤其涉及一种三相整流的双电源供电系统。
背景技术
在现有的双电源供电系统中，尤其是双电源输入的单电池整流系统中，正负母线的平衡问题一直是行业技术人员不得不考虑的问题；大部分相关系统为了控制成本和减小体积，在设计阶段就舍弃该项要求，即不做母线平衡的考虑，但是这样的话，对整机的性能及可靠性都会造成了一定影响，降低了其质量和稳定性。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种成本低、体积小的双电源供电系统，并实现母线的平衡。
对此，本实用新型提供一种三相整流的双电源供电系统，包括：
用于实现交流供电的三相交流电源；
交流整流模块，所述交流整流模块通过开关SW1连接至三相交流电源，所述交流整流模块通过交流/直流的双向整流线路实现交流输入的整流和升压；
直流整流模块，所述直流整流模块与交流整流模块连接，所述直流整流模块通过双向的升压/降压线路实现电池的升压和充电；
用于实现直流/交流逆变输出的逆变模块，所述逆变电路与直流整流模块连接；以及，
用于在直流供电时实现母线平衡的平衡模块，所述平衡模块通过开关SW2接地，所述平衡模块与交流整流模块实现线路复用。
其中，所述平衡模块与交流整流模块实现线路复用，所述线路复用即为平衡桥臂的复用，所述平衡桥臂通过相互串接的晶体管或场效应管，用于实现电桥的桥臂平衡，所述场效应管并联有分立二极管，所述分立二极管为分立功率器件，包括了半导体二极管；所述三相交流电源用于实现三相交流电的供给，三相交流电源包括三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电源回路；所述交流整流模块是一个交流/直流的双向整流线路，即通过平衡桥臂实现双向的交流变直流的整流线路，也称为双向的AV/DC整流线路；所述直流整流模块也称电池整流电路，通过电池实现直流供电，是一个双向的直流/直流线路，也称为双向的DC/DC线路，所述直流整流模块通过双向的升压/降压线路以实现电池的升压和充电；所述逆变模块用于实现直流/交流的逆变输出，并与直流整流模块连接；所述平衡模块通过与交流整流模块复用平衡桥臂，即平衡模块与交流整流模块实现线路复用，所述平衡模块通过开关SW2接地，也就是说，所述平衡模块与交流整流模块的线路复用只增加一个切换开关便实现了直流供电模式下的正负母线的平衡。
本实用新型的交流输入为三相交流电，所述交流整流模块、直流整流模块、逆变模块以及平衡模块分别与每一个相位的交流输入相对应，实现了三相整流的双电源供电系统，本实用新型通过线路复用，即平衡桥臂的复用进而实现双电源供电系统的正负母线平衡，使得成本非常低，体积小，非常适用于中大功率、高可靠性的双电源供电系统。
本实用新型的工作模式包括交流供电模式和直流供电模式，在交流供电模式下，交流整流模块为可双向流动的半桥线路，交流输入通过开关SW1、电感L1、晶体管/场效应管Q1以及晶体管/场效应管Q2实现交流的整流和升压，交流整流模块可双向流动保证了平衡电路实现的简便性，只需要增加一个开关SW2即可实现正负母线的平衡；所述直流整流模块为双向可流动的直流/直流线路，也为电池充电电路，通过母线给电池充电，交流输入时母线通过晶体管/场效应管Q3、晶体管/场效应管Q5、晶体管/场效应管Q6、电感L2、电感L3、开关SW3和开关SW5组成buck线路，即降压线路给电池充电；逆变电路为半桥逆变线路。
在直流供电模式下，即电池供电模式下，直流整流线路通过晶体管/场效应管Q3、晶体管/场效应管Q5、晶体管/场效应管Q6、电感L2、电感L3、开关SW3和开关SW5组成boos线路，即组成升压线路给母线升压；平衡模块通过平衡桥臂与交流输入时的交流整流线路实现线路复用，即复用电感L1、晶体管/场效应管Q1和晶体管/场效应管Q2，只需要通过开关SW1和开关SW2把输入端切换至中线，通过控制晶体管/场效应管Q1和晶体管/场效应管Q2的通断即可实现母线的平衡；逆变电路为半桥逆变线路。
与现有技术相比，本实用新型交流整流模块和平衡模块复用平衡桥臂，只需要通过增加一个切换开关便可实现线路的复用和正负母线的平衡，在不同模式时其控制方法和时序不同；所述不同模式为交流供电模式或直流供电模式，实现了双电源供电系统的正负母线的平衡，所述电池和三相交流电源交替保证了三相的双电源供电，体积小，成本低，并且能够保证双电源供电系统的性能及可靠性。本实用新型尤其适合于中大功率和可靠性要求高的双电源供电系统。
本实用新型的进一步改进在于，所述逆变模块通过半桥式逆变线路实现直流/交流的逆变输出。所述逆变模块采用半桥式逆变线路，能够通过半桥式逆变线路实现直流/交流的逆变输出，进一步保证了正负母线的平衡。
本实用新型的进一步改进在于，所述逆变模块为三相逆变输出模块。所述三相逆变输出模块与三相交流电源相对应，包括三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电信号输出。
本实用新型的进一步改进在于，所述交流整流模块的双向整流线路为双向半桥整流线路。所述双向半桥整流线路为半桥式AC/DC双向整流线路，即半桥式交流/直流双向整流线路，能够通过在硬件上只增加一个切换开关，即可实现交流供电模式和直流供电模式的切换，通过修改时序实现直流供电模式下的母线平衡，结构简单，成本低，体积小，与现有技术相比，通过平衡桥臂的线路复用，仅仅只是增加了一个切换开关，便实现了正负母线的平衡，在成本上的增加非常少，效果显著，电路得到了很好的优化和改进。
本实用新型的进一步改进在于，所述双向半桥整流线路包括串接的晶体管或并联有分立二极管的场效应管，所述开关SW1和开关SW2通过电感L1连接至双向半桥整流线路的中点。
其中，所述晶体管优选为IGBT，即绝缘栅双极型晶体管；所述场效应管为MOSFET，使用MOSFET时，需并联分立二极管；所述开关SW1和开关SW2通过电感L1连接至双向半桥整流线路的中点，即开关SW1和开关SW2通过电感L1连接至晶体管或场效应管的中点，能够在直流供电时，使得平衡模块的正负母线平衡效果更加显著，同时还能够促进实现交流输入的整流和升压。
本实用新型的进一步改进在于，所述双向半桥整流线路包括串接的晶体管；所述三相交流电源通过开关SW1连接至电感L1，电感L1连接至晶体管Q1和晶体管Q2的中点以实现交流输入的整流。
其中，开关SW1、电感L1、晶体管Q1和晶体管Q2组成半桥式的交流整流线路，即双向半桥整流线路，所述双向半桥整流线路对输入的交流进行整流升压；开关SW2、电感L1、晶体管Q1和晶体管Q2组成平衡模块的平衡桥臂线路，在直流供电模式时，即电池供电模式时，通过控制晶体管Q1和晶体管Q2的通断实现母线电压的平衡；开关SW3、开关SW5、电感L2、电感L3、晶体管Q3、晶体管Q5和晶体管Q6组成boost/buck线路，即升压/降压线路，交流供电模式时组成buck线路（降压线路）对电池充电，直流供电模式（电池输入）时组成boost线路（升压线路），对母线进行升压；晶体管Q8和晶体管Q9组成半桥逆变线路实现直流/交流逆变。
所述开关SW1闭合，开关SW2断开，则处于交流供电模式；所述开关SW1断开，开关SW2闭合，则处于直流供电模式，进一步采用上述技术特征，本实用新型能够通过切换开关进而快速实现交流输入和直流输入的切换，同时通过线路复用实现了低成本的正负母线平衡，所述线路复用为交流整流模块的半桥整流线路和平衡模块的平衡桥臂复用，结构简单，体积小，在此基础上，所述交流整流模块的半桥整流线路、平衡模块的平衡桥臂以及直流整流模块升压/降压线路均采用晶体管实现，再进一步促进产品的质量和稳定性。
本实用新型的进一步改进在于，所述双向半桥整流线路包括串接的场效应管，所述场效应管并联有分立二极管；所述三相交流电源通过开关SW1连接至电感L1，电感L1连接至场效应管Q1和场效应管Q2的中点以实现交流输入的整流。
其中，开关SW1、电感L1、场效应管Q1和场效应管Q2组成半桥式的交流整流线路，即双向半桥整流线路，所述双向半桥整流线路对输入的交流进行整流升压；开关SW2、电感L1、场效应管Q1和场效应管Q2组成平衡模块的平衡桥臂线路，在直流供电模式时，即电池供电模式时，通过控制场效应管Q1和场效应管Q2的通断实现母线电压的平衡；开关SW3、开关SW5、电感L2、电感L3、场效应管Q3、场效应管Q5和场效应管Q6组成boost/buck线路，即升压/降压线路，交流供电模式时组成buck线路（降压线路）对电池充电，直流供电模式（电池输入）时组成boost线路（升压线路），对母线进行升压；场效应管Q8和场效应管Q9组成半桥逆变线路实现直流/交流逆变。
本实用新型能够通过切换开关进而快速实现交流输入和直流输入的切换，同时通过线路复用实现了低成本的正负母线平衡，结构简单，体积小，在此基础上，所述交流整流模块的半桥整流线路、平衡模块的平衡桥臂以及直流整流模块升压/降压线路均采用场效应管实现，更进一步促进产品的质量和稳定性。
本实用新型的进一步改进在于，电感L1通过开关SW1连接至三相交流电源的正极，三相交流电源的负极接地；电感L1通过开关SW2接地。通过开关SW1和开关SW2的切换，能够快速实现三相交流供电和直流供电的切换，进而实现了交流供电模式下，通过母线给电池充电；直流供电模式下，通过平衡桥臂实现正负母线的平衡，通过直流整流模块实现直流整流和母线升压。
本实用新型在交流供电模式下，所述直流整流模块通过降压线路给电池充电；在直流供电模式下，所述直流整流模块通过升压线路给母线升压。所述直流整流模块在不同的供电模式下，分别实现降压充电和升压供电，进而节省了元器件的数量，线路合理有效。
本实用新型的进一步改进在于，所述直流整流模块的升压/降压线路包括：电池V1，电池V1的正极连接至开关SW3和电感L2，电池V1的负极连接至开关SW5和电感L3，开关SW3和开关SW5的两端并联有电容C5，电感L2连接于场效应管Q3和场效应管Q6的中点，电感L3连接于场效应管Q6和场效应管Q5的中点；其中，场效应管Q3、场效应管Q6和场效应管Q5相互串接且并联有分立二极管。
其中，场效应管Q3一端连接至电感L2和场效应管Q6，另一端连接至交流整流模块的晶体管/场效应管Q1；场效应管Q5一端连接至电感L3和场效应管Q6，另一端连接至交流整流模块的晶体管/场效应管Q2；所述电池V1通过开关和LC滤波实现直流整流，进而实现电池的升压和充电，其优点在于，本实用新型结构简单合理，母线平衡效果好，成本低。
本实用新型的进一步改进在于，所述直流整流模块的升压/降压线路包括：电池V1，电池V1的正极连接至开关SW3和电感L2，电池V1的负极连接至开关SW5和电感L3，开关SW3和开关SW5的两端并联有电容C5，电感L2连接于晶体管Q3和晶体管Q6的中点，电感L3连接于晶体管Q6和晶体管Q5的中点，晶体管Q3、晶体管Q6和晶体管Q5串接。
晶体管Q3一端连接至电感L2和晶体管Q6，另一端连接至交流整流模块的晶体管/场效应管Q1；晶体管Q5一端连接至电感L3和晶体管Q6，另一端连接至交流整流模块的晶体管/场效应管Q2；所述电池V1通过开关和LC滤波实现直流整流，进而实现电池的升压和充电，促进正负母线的平衡效果。
本实用新型的有益效果在于，所述交流整流模块和平衡模块复用平衡桥臂，与现有技术相比，只需要通过增加一个切换开关便可实现线路的复用和正负母线的平衡，在不同模式时控制方法和时序不同，所述不同模式为交流供电模式或直流供电模式，进而很好地实现了双电源供电系统的正负母线的平衡，体积小，成本低，能够保证三相整流的双电源供电系统的性能，提高其稳定性。本实用新型尤其适合于中大功率和可靠性要求较高的双电源供电系统。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的结构示意框图；
图2是本实用新型一种实施例的三进单出的双电源供电系统电路连接示意图；
图3是本实用新型一种实施例的三进三出的双电源供电系统电路连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明：
实施例1：
如图1所示，本例提供一种三相整流的双电源供电系统，包括：
用于实现交流供电的三相交流电源；
交流整流模块，所述交流整流模块通过开关SW1连接至三相交流电源，所述交流整流模块通过交流/直流的双向整流线路实现交流输入的整流和升压；
直流整流模块，所述直流整流模块与交流整流模块连接，所述直流整流模块通过双向的升压/降压线路实现电池的升压和充电；
用于实现直流/交流逆变输出的逆变模块，所述逆变电路与直流整流模块连接；以及，
用于在直流供电时实现母线平衡的平衡模块，所述平衡模块通过开关SW2接地，所述平衡模块与交流整流模块实现线路复用。
其中，所述平衡模块与交流整流模块实现线路复用，所述线路复用即为平衡桥臂的复用，所述平衡桥臂通过相互串接的晶体管或场效应管，用于实现电桥的桥臂平衡，所述场效应管并联有分立二极管；所述三相交流电源用于实现三相交流电的供给，三相交流电源包括三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电源回路；所述交流整流模块是一个交流/直流的双向整流线路，即通过平衡桥臂实现双向的交流变直流的整流线路，也称为双向的AV/DC整流线路；所述直流整流模块也称电池整流电路，通过电池实现直流供电，是一个双向的直流/直流线路，也称为双向的DC/DC线路，所述直流整流模块通过双向的升压/降压线路以实现电池的升压和充电；所述逆变模块用于实现直流/交流的逆变输出，并与直流整流模块连接；所述平衡模块通过与交流整流模块复用平衡桥臂，即平衡模块与交流整流模块实现线路复用，所述平衡模块通过开关SW2接地，也就是说，所述平衡模块与交流整流模块的线路复用只增加一个切换开关便实现了直流供电模式下的正负母线的平衡。
如图2和图3所示，图2是本实用新型的三进单出的双电源供电系统电路连接示意图；图3是本实用新型的三进三出的双电源供电系统电路连接示意图；本例的交流输入为三相交流电，所述交流整流模块、直流整流模块、逆变模块以及平衡模块分别与每一个相位的交流输入相对应，实现了三相整流的双电源供电系统，本例通过线路复用，即平衡桥臂的复用进而实现双电源供电系统的正负母线平衡，使得成本非常低，体积小，非常适用于中大功率、高可靠性的双电源供电系统。
本例电感L1包括电感L1-R、电感L1-S和电感L1-T共三个不同的相位；开关SW1包括开关SW1-R、开关SW1-S和开关SW1-T共三个不同的相位；晶体管/场效应管Q1包括晶体管/场效应管Q1-R、晶体管/场效应管Q1-S和晶体管/场效应管Q1-T共三个不同的相位；晶体管/场效应管Q2包括晶体管/场效应管Q2-R、晶体管/场效应管Q2-S和晶体管/场效应管Q2-T共三个不同的相位。
本例的工作模式包括交流供电模式和直流供电模式，在交流供电模式下，交流整流模块为可双向流动的半桥线路，三相交流输入通过开关SW1-R、电感L1-R、晶体管/场效应管Q1-R以及晶体管/场效应管Q2-R对三相交流电源V2-R实现交流输入的整流和升压；三相交流输入通过开关SW1-S、电感L1-S、晶体管/场效应管Q1-S以及晶体管/场效应管Q2-S对三相交流电源V2-S实现交流输入的整流和升压；三相交流输入通过开关SW1-T、电感L1-T、晶体管/场效应管Q1-T以及晶体管/场效应管Q2-T对三相交流电源V2-T实现交流输入的整流和升压；交流整流模块可双向流动保证了平衡电路实现的简便性，只需要增加一个开关SW2即可实现正负母线的平衡；所述直流整流模块为双向可流动的直流/直流线路，也为电池充电电路，通过母线给电池充电，交流输入时母线通过晶体管/场效应管Q3、晶体管/场效应管Q5、晶体管/场效应管Q6、电感L2、电感L3、开关SW3和开关SW5组成buck线路，即降压线路给电池充电；逆变电路可以为半桥逆变线路。
在直流供电模式下，即电池供电模式下，直流整流线路通过晶体管/场效应管Q3、晶体管/场效应管Q5、晶体管/场效应管Q6、电感L2、电感L3、开关SW3和开关SW5组成boos线路，即组成升压线路给母线升压；平衡模块通过平衡桥臂与交流输入时的交流整流线路实现线路复用，即复用电感L1、晶体管/场效应管Q1和晶体管/场效应管Q2，只需要通过开关SW1和开关SW2把输入端切换至中线，通过控制晶体管/场效应管Q1和晶体管/场效应管Q2的通断即可实现母线的平衡；逆变电路为半桥逆变线路。
与现有技术相比，本例交流整流模块和平衡模块复用平衡桥臂，只需要通过增加一个切换开关便可实现线路的复用和正负母线的平衡，在不同模式时其控制方法和时序不同；所述不同模式为交流供电模式或直流供电模式，实现了双电源供电系统的正负母线的平衡，所述电池和三相交流电源交替保证了三相的双电源供电，体积小，成本低，并且能够保证双电源供电系统的性能及可靠性。本例尤其适合于中大功率和可靠性要求高的双电源供电系统。
本例的进一步改进在于，所述逆变模块通过半桥式逆变线路实现直流/交流的逆变输出。所述逆变模块采用半桥式逆变线路，能够通过半桥式逆变线路实现直流/交流的逆变输出，进一步保证了正负母线的平衡。
实施例2：
如图3所示，在实施例1的基础上，本例的进一步改进在于，所述逆变模块为三相逆变输出模块。所述三相逆变输出模块与三相交流电源相对应，包括三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电信号输出。
本例的直流整流模块中，开关SW3包括开关SW3-A、开关SW3-B和开关SW3-C共三个不同的相位；开关SW5包括开关SW5-A、开关SW5-B和开关SW5-C共三个不同的相位；电感L2包括电感L2-A、电感L2-B和电感L2-C共三个不同的相位；电感L3包括电感L3-A、电感L3-B和电感L3-C共三个不同的相位；晶体管/场效应管Q3包括晶体管/场效应管Q3-A、晶体管/场效应管Q3-B和晶体管/场效应管Q3-C共三个不同的相位；晶体管/场效应管Q6包括晶体管/场效应管Q6-A、晶体管/场效应管Q6-B和晶体管/场效应管Q6-C共三个不同的相位；晶体管/场效应管Q5包括晶体管/场效应管Q5-A、晶体管/场效应管Q5-B和晶体管/场效应管Q5-C共三个不同的相位。
本例的逆变模块中，晶体管/场效应管Q8包括晶体管/场效应管Q8-R、晶体管/场效应管Q8-S和晶体管/场效应管Q8-T共三个不同的相位；晶体管/场效应管Q9包括晶体管/场效应管Q9-R、晶体管/场效应管Q9-S和晶体管/场效应管Q9-T共三个不同的相位；电感L5包括电感L5-R、电感L5-S和电感L5-T共三个不同的相位；所述逆变模块的R相位对应直流整流模块的A相位；所述逆变模块的S相位对应直流整流模块的B相位；逆变模块的T相位对应直流整流模块的C相位。
本例所述逆变模块为三相逆变输出模块，即晶体管/场效应管Q8-R，晶体管/场效应管Q9-R和电感L5-R组成一个相位的逆变输出；晶体管/场效应管Q8-S，晶体管/场效应管Q9-S和电感L5-S组成一个相位的逆变输出； 晶体管/场效应管Q8-T，晶体管/场效应管Q9-T和电感L5-T组成一个相位的逆变输出，共形成三相逆变输出模块。
本例的在直流供电模式下，即电池供电模式下，直流整流线路通过晶体管/场效应管Q3-A、晶体管/场效应管Q5-A、晶体管/场效应管Q6-A、电感L2-A、电感L3-A、开关SW3-A和开关SW5-A组成boos线路，即组成一个相位的升压线路给母线升压；通过晶体管/场效应管Q3-B、晶体管/场效应管Q5-B、晶体管/场效应管Q6-B、电感L2-B、电感L3-B、开关SW3-B和开关SW5-B组成boos线路，即组成一个相位的升压线路给母线升压; 通过晶体管/场效应管Q3-C、晶体管/场效应管Q5-C、晶体管/场效应管Q6-C、电感L2-C、电感L3-C、开关SW3-C和开关SW5-C组成boos线路，即组成一个相位的升压线路给母线升压；所述平衡模块通过平衡桥臂与交流输入时的交流整流线路实现线路复用，即复用电感L1、晶体管/场效应管Q1和晶体管/场效应管Q2，只需要通过开关SW1和开关SW2把输入端切换至中线，通过控制晶体管/场效应管Q1和晶体管/场效应管Q2的通断即可实现母线的平衡；逆变电路为半桥逆变线路。
实施例3：
在实施例1或2的基础上，本例所述交流整流模块的双向整流线路为双向半桥整流线路。所述双向半桥整流线路为半桥式AC/DC双向整流线路，即半桥式交流/直流双向整流线路，能够通过在硬件上只增加一个切换开关，即可实现交流供电模式和直流供电模式的切换，通过修改时序实现直流供电模式下的母线平衡，结构简单，成本低，体积小，与现有技术相比，通过平衡桥臂的线路复用，仅仅只是增加了一个切换开关，便实现了正负母线的平衡，在成本上的增加非常少，效果显著，电路得到了很好的优化和改进。
本例的进一步改进在于，所述双向半桥整流线路包括串接的晶体管或并联有分立二极管的场效应管，所述开关SW1和开关SW2通过电感L1连接至双向半桥整流线路的中点。
其中，所述晶体管优选为IGBT，即绝缘栅双极型晶体管；所述场效应管为MOSFET，使用MOSFET时，需并联分立二极管；所述开关SW1和开关SW2通过电感L1连接至双向半桥整流线路的中点，即开关SW1和开关SW2通过电感L1连接至晶体管或场效应管的中点，能够在直流供电时，使得平衡模块的正负母线平衡效果更加显著，同时还能够促进实现交流输入的整流和升压。
实施例4：
在实施例3的基础上，本例所述双向半桥整流线路包括串接的晶体管；所述三相交流电源通过开关SW1连接至电感L1，电感L1连接至晶体管Q1和晶体管Q2的中点以实现交流输入的整流。
其中，开关SW1、电感L1、晶体管Q1和晶体管Q2组成半桥式的交流整流线路，即双向半桥整流线路，所述双向半桥整流线路对输入的交流进行整流升压；开关SW2、电感L1、晶体管Q1和晶体管Q2组成平衡模块的平衡桥臂线路，在直流供电模式时，即电池供电模式时，通过控制晶体管Q1和晶体管Q2的通断实现母线电压的平衡；开关SW3、开关SW5、电感L2、电感L3、晶体管Q3、晶体管Q5和晶体管Q6组成boost/buck线路，即升压/降压线路，交流供电模式时组成buck线路（降压线路）对电池充电，直流供电模式（电池输入）时组成boost线路（升压线路），对母线进行升压；晶体管Q8和晶体管Q9组成半桥逆变线路实现直流/交流逆变。
所述开关SW1闭合，开关SW2断开，则处于交流供电模式；所述开关SW1断开，开关SW2闭合，则处于直流供电模式，进一步采用上述技术特征，本例能够通过切换开关进而快速实现交流输入和直流输入的切换，同时通过线路复用实现了低成本的正负母线平衡，所述线路复用为交流整流模块的半桥整流线路和平衡模块的平衡桥臂复用，结构简单，体积小，在此基础上，所述交流整流模块的半桥整流线路、平衡模块的平衡桥臂以及直流整流模块升压/降压线路均采用晶体管实现，再进一步促进产品的质量和稳定性。
实施例5：
在实施例3的基础上，本例所述双向半桥整流线路包括串接的场效应管，所述场效应管并联有分立二极管；所述三相交流电源通过开关SW1连接至电感L1，电感L1连接至场效应管Q1和场效应管Q2的中点以实现交流输入的整流。
其中，开关SW1、电感L1、场效应管Q1和场效应管Q2组成半桥式的交流整流线路，即双向半桥整流线路，所述双向半桥整流线路对输入的交流进行整流升压；开关SW2、电感L1、场效应管Q1和场效应管Q2组成平衡模块的平衡桥臂线路，在直流供电模式时，即电池供电模式时，通过控制场效应管Q1和场效应管Q2的通断实现母线电压的平衡；开关SW3、开关SW5、电感L2、电感L3、场效应管Q3、场效应管Q5和场效应管Q6组成boost/buck线路，即升压/降压线路，交流供电模式时组成buck线路（降压线路）对电池充电，直流供电模式（电池输入）时组成boost线路（升压线路），对母线进行升压；场效应管Q8和场效应管Q9组成半桥逆变线路实现直流/交流逆变。
本例能够通过切换开关进而快速实现交流输入和直流输入的切换，同时通过线路复用实现了低成本的正负母线平衡，结构简单，体积小，在此基础上，所述交流整流模块的半桥整流线路、平衡模块的平衡桥臂以及直流整流模块升压/降压线路均采用场效应管实现，更进一步促进产品的质量和稳定性。
实施例6：
在实施例4或实施例5的基础上，本例所述电感L1通过开关SW1连接至三相交流电源的正极，三相交流电源的负极接地；电感L1通过开关SW2接地。通过开关SW1和开关SW2的切换，能够快速实现三相交流供电和直流供电的切换，进而实现了交流供电模式下，通过母线给电池充电；直流供电模式下，通过平衡桥臂实现正负母线的平衡，通过直流整流模块实现直流整流和母线升压。
本例在交流供电模式下，所述直流整流模块通过降压线路给电池充电；在直流供电模式下，所述直流整流模块通过升压线路给母线升压。所述直流整流模块在不同的供电模式下，分别实现降压充电和升压供电，进而节省了元器件的数量，线路合理有效。
实施例7：
在实施例5的基础上，本例所述直流整流模块的升压/降压线路包括：电池V1，电池V1的正极连接至开关SW3和电感L2，电池V1的负极连接至开关SW5和电感L3，开关SW3和开关SW5的两端并联有电容C5，电感L2连接于场效应管Q3和场效应管Q6的中点，电感L3连接于场效应管Q6和场效应管Q5的中点；其中，场效应管Q3、场效应管Q6和场效应管Q5相互串接且并联有分立二极管。
其中，场效应管Q3一端连接至电感L2和场效应管Q6，另一端连接至交流整流模块的晶体管/场效应管Q1；场效应管Q5一端连接至电感L3和场效应管Q6，另一端连接至交流整流模块的晶体管/场效应管Q2；所述电池V1通过开关和LC滤波实现直流整流，进而实现电池的升压和充电，其优点在于，本例结构简单合理，母线平衡效果好，成本低。
实施例8：
在实施例4的基础上，本例所述直流整流模块的升压/降压线路包括：电池V1，电池V1的正极连接至开关SW3和电感L2，电池V1的负极连接至开关SW5和电感L3，开关SW3和开关SW5的两端并联有电容C5，电感L2连接于晶体管Q3和晶体管Q6的中点，电感L3连接于晶体管Q6和晶体管Q5的中点，晶体管Q3、晶体管Q6和晶体管Q5串接。
晶体管Q3一端连接至电感L2和晶体管Q6，另一端连接至交流整流模块的晶体管/场效应管Q1；晶体管Q5一端连接至电感L3和晶体管Q6，另一端连接至交流整流模块的晶体管/场效应管Q2；所述电池V1通过开关和LC滤波实现直流整流，进而实现电池的升压和充电，促进正负母线的平衡效果。
本例的有益效果在于，所述交流整流模块和平衡模块复用平衡桥臂，与现有技术相比，只需要通过增加一个切换开关便可实现线路的复用和正负母线的平衡，在不同模式时控制方法和时序不同，所述不同模式为交流供电模式或直流供电模式，进而很好地实现了双电源供电系统的正负母线的平衡，体积小，成本低，能够保证三相整流的双电源供电系统的性能，提高其稳定性。本例尤其适合于中大功率和可靠性要求较高的双电源供电系统。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种三相整流的双电源供电系统，其特征在于，包括：
用于实现交流供电的三相交流电源；
交流整流模块，所述交流整流模块通过开关SW1连接至三相交流电源，所述交流整流模块通过交流/直流的双向整流线路实现交流输入的整流和升压；
直流整流模块，所述直流整流模块与交流整流模块连接，所述直流整流模块通过双向的升压/降压线路实现电池的升压和充电；
用于实现直流/交流逆变输出的逆变模块，所述逆变电路与直流整流模块连接；以及，
用于在直流供电时实现母线平衡的平衡模块，所述平衡模块通过开关SW2接地，所述平衡模块与交流整流模块实现线路复用。
2.根据权利要求1所述的三相整流的双电源供电系统，其特征在于，所述逆变模块通过半桥式逆变线路实现直流/交流的逆变输出。
3.根据权利要求1所述的三相整流的双电源供电系统，其特征在于，所述逆变模块为三相逆变输出模块。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的三相整流的双电源供电系统，其特征在于，所述交流整流模块的双向整流线路为双向半桥整流线路。
5.根据权利要求4所述的三相整流的双电源供电系统，其特征在于，所述双向半桥整流线路包括串接的晶体管或并联有分立二极管的场效应管，所述开关SW1和开关SW2通过电感L1连接至双向半桥整流线路的中点。
6.根据权利要求5所述的三相整流的双电源供电系统，其特征在于，所述双向半桥整流线路包括串接的晶体管；所述三相交流电源通过开关SW1连接至电感L1，电感L1连接至晶体管Q1和晶体管Q2的中点以实现交流输入的整流。
7.根据权利要求5所述的三相整流的双电源供电系统，其特征在于，所述双向半桥整流线路包括串接的场效应管，所述场效应管并联有分立二极管；所述三相交流电源通过开关SW1连接至电感L1，电感L1连接至场效应管Q1和场效应管Q2的中点以实现交流输入的整流。
8.根据权利要求5所述的三相整流的双电源供电系统，其特征在于，电感L1通过开关SW1连接至三相交流电源的正极，三相交流电源的负极接地；电感L1通过开关SW2接地。
9.根据权利要求8所述的三相整流的双电源供电系统，其特征在于，所述直流整流模块的升压/降压线路包括：电池V1，电池V1的正极连接至开关SW3和电感L2，电池V1的负极连接至开关SW5和电感L3，开关SW3和开关SW5的两端并联有电容C5，电感L2连接于场效应管Q3和场效应管Q6的中点，电感L3连接于场效应管Q6和场效应管Q5的中点；其中，场效应管Q3、场效应管Q6和场效应管Q5相互串接且并联有分立二极管。
10.根据权利要求8所述的三相整流的双电源供电系统，其特征在于，所述直流整流模块的升压/降压线路包括：电池V1，电池V1的正极连接至开关SW3和电感L2，电池V1的负极连接至开关SW5和电感L3，开关SW3和开关SW5的两端并联有电容C5，电感L2连接于晶体管Q3和晶体管Q6的中点，电感L3连接于晶体管Q6和晶体管Q5的中点，晶体管Q3、晶体管Q6和晶体管Q5串接。
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