TWI422119B - Uninterruptible power supply unit - Google Patents

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TWI422119B
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Eduardo Kazuhide Sato
Masahiro Kinoshita
Yushin Yamamoto
Tatsuaki Amboh
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Toshiba Mitsubishi Elec Inc
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Description

不斷電電源裝置
本發明係有關於不斷電電源裝置,特別是有關於具有PWM(Pulse Width Modulation:脈寬調變)轉換器(converter)、PWM變頻器(inverter)、以及雙向截波器(chopper)電路之不斷電電源裝置。
以往為了能提供穩定的交流電力給電腦系統等重要負載而廣泛地使用不斷電電源裝置。例如日本特開平7-298516號公報(專利文獻1)所示,不斷電電源裝置一般具備將商用交流電壓轉換為直流電壓之轉換器、將直流電壓轉換為交流電壓並供給至負載之變頻器、以及雙向截波器電路;前述截波器電路在接收商用交流電壓時將轉換器產生的直流電壓供應給電池,在商用交流電壓停電時將電池的直流電壓供應給變頻器。
[專利文獻1]特開平7-298516號公報。
然而,習知不斷電電源裝置中,轉換器、變頻器及雙向截波器電路的漣波電壓出現在直流電壓線上,基於漣波電壓的共模電流,從直流電壓線透過雙向截波器電路和電池的寄生電容流至接地電壓線,而產生雜訊的問題。
有鑑於此,本發明之主要目的為提供雜訊小之不斷電電源裝置。
本發明相關之不斷電電源裝置包括:PWM轉換器,基於第1交流電壓產生直流電壓且將其輸出至第1及第2節點間;第1電容器,耦接於第1及第2節點間;PWM變頻器,接收直流電壓而產生第2交流電壓;共模電抗器,具有第1及第2線圈,第1及第2線圈之一端子分別耦接電池的正電極及負電極;雙向截波器電路,耦接第1及第2節點以及第1和第2線圈的另一端子,在有供給第1交流電壓的場合中,從第1電容器透過共模電抗器將直流電力供給電池,在第1交流電壓停止供給的場合中,從電池透過共模電抗器而供給直流電力至第1電容器。
又,本發明相關之不斷電電源裝置包括:PWM轉換器,基於第1交流電壓產生直流電壓且將其輸出至第1及第2節點間;第1電容器,耦接於第1及第2節點間;PWM變頻器,接收直流電壓而產生第2交流電壓;雙向截波器電路,耦接第1及第2節點,在有供給第1交流電壓的場合中,從第1電容器供給直流電力至電池,在第1交流電壓停止供給的場合中,從電池供給直流電力至第1電容器;第2電容器,耦接於電池的正電極及假想中性線之間;第3電容器,耦接於電池的負電極及假想中性線之間
本發明相關之不斷電電源裝置,由於在雙向截波器電路及電池之間配置有共模電抗器,所以能抑制雙向截波器電路及電池間的共模電流而降低雜訊。
本發明相關之其他不斷電電源裝置,耦接於電池的電極及假想的中性線之間,使共模電流流至假想中性線,所以能降低雜訊。
[實施形態1]
第1圖顯示本發明實施形態1之不斷電電源裝置構成之電路方塊圖。第1圖中,不斷電電源裝置具有輸入端子T1,交流輸入濾波器1,PWM轉換器4,電容器7、8,PWM變頻器9,交流輸出濾波器12,輸出端子T2,雙向截波器電路20,共模(common mode)電抗器34,共模電容器37以及電池40。輸入端子T1接收來自商用交流電源71的交流電壓。
交流輸入濾波器1包括電容器2和電抗器3。電容器2的一端電極連接輸入端子T1,另一端電極連接假想中性線NL。電抗器3的一端子連接輸入端子T1,另一端子連接PWM轉換器4的輸入端子。
交流輸入濾波器1是低通濾波器,讓交流電壓頻率(例如60Hz)的信號通過,遮斷PWM轉換器4產生的載波頻率(例如10kHz)的信號。因此,交流電壓從商用交流電源71透過交流輸入濾波器1而傳達至PWM轉換器4,PWM轉換器4產生之載波頻率的電壓則被交流輸入濾波器1所遮斷。藉此可防止商用交流電源71受到PWM轉換器4產生之載波頻率電壓的影響。
PWM轉換器4包括複數組二極體5及IGBT(Insulted Gate Bipolar Transistor)元件6係眾所周知;基於從商用交流電源71透過交流輸入濾波器1所提供的交流電壓,產生正電壓、中性點電壓及負電壓。PWM轉換器4的各個複數IGBT元件6,一方面利用載波頻率進行PWM控制、將輸入電流保持為正弦波、保持輸入功因(power factor)為1,一方面將正電壓、中性點電壓及負電壓保持一定。上述載波頻率的電壓伴隨複數IGBT元件6的切換而產生於PWM轉換器4的輸入。
在PWM轉換器4產生的正電壓、中性點電壓及負電壓分別提供至節點N1~N3。電容器7連接於節點N1、N2間,被正電壓與中性點電壓的壓差所充電。電容器8連接於節點N2、N3間,被中性點電壓與負電壓的壓差所充電。
PWM變頻器9包括複數IGBT元件10及二極體11係眾所周知,且基於節點N1~N3的正電壓、中性點電壓及負電壓而產生交流電壓。PWM變頻器9的各個複數IGBT元件10,利用高於交流電壓頻率(例如60Hz)之載波頻率(例如10kHz)進行PWM控制,將輸出電壓保持為一定之正弦波電壓。PWM變頻器9亦伴隨複數IGBT元件10的切換,在PWM變頻器9的輸出端子產生載波頻率的電壓。
交流輸出濾波器12包括電抗器13及電容器14。電抗器13的一端子連接PWM變頻器9的輸出端子,另一端子連接輸出端子T2。輸出端子T2連接負載電路(例如電腦系統)72。電容器14的一端電極連接輸出端子T2、另一端電極連接假想中性線NL。
交流輸出濾波器12是低通濾波器,讓交流電壓頻率的信號通過並遮斷PWM變頻器9產生的載波頻率的信號。因此,交流電壓從PWM變頻器9透過交流輸出濾波器12而被傳達至負載電路72,PWM變頻器9產生的載波頻率的電壓則被交流輸出濾波器12遮斷。藉此能防止負載電路72受到PWM變頻器9所產生載波頻率電壓的影響。
雙向截波器電路20,在從商用交流電源71有供應交流電壓的場合中,從電容器7、8供給直流電力給電池40;在商用交流電源71停止供應交流電壓的場合中,亦即停電時,從電池40供給直流電力給電容器7、8。
換言之,雙向截波器電路20包括電容器21、22,IGBT元件23~26,二極體27~30,以及簡正模式(normal mode)電抗器(直流電抗器)31。電容器21、22分別與電容器7、8並聯連接。IGBT元件23、24串接節點N1、N2之間,IGBT元件25、26串接節點N2、N3之間。二極體27~30分別與各個IGBT元件23~26逆並聯連接。
簡正模式電抗器31包括線圈32,連接於IGBT元件23、24間節點N4與節點N6之間;線圈33,連接於節點N7與IGBT元件25、26間節點N5之間。簡正模式電抗器31對於簡正模式電流係作用為電抗器,但是對於共模電流則不作用為電抗器。
又,簡正模式電流係為在線圈32、33互為逆方向流動的電流(例如,從節點N4透過線圈32流向節點N6的電流及從節點N7透過線圈33流向節點N5的電流)。又,共模電流係為在線圈32、33同方向流動的電流(例如,從節點N4透過線圈32流向節點N6的電流及從節點N5透過線圈33流向節點N7的電流)。
第2圖(a)~(c),在從商用交流電源71供給交流電壓的場合中,顯示雙向截波器電路20動作的電路圖。但是省略了共模電抗器34及共模電容器37的圖示。
商用交流電源71供給交流電壓的場合中,從電容器21、22供給直流電力至電池40,電池40被充電。此場合中,IGBT元件24、25被固定為非導通狀態,IGBT元件23、26成為交互導通狀態。
換言之,電池充電模式1中,如第2圖(a)所示,IGBT元件24~26成為非導通且IGBT元件23導通。因此,簡正模式電流從節點N1透過IGBT元件23、線圈32、電池40、線圈33及二極體29流至節點N2,電容器21放電而電池40被充電。
又,電池充電模式2中,如第2圖(b)所示,IGBT元件24、25成為非導通且IGBT元件23、26導通。因此,簡正模式電流從節點N1透過IGBT元件23、線圈32、電池40、線圈33及IGBT元件26流至節點N3,電容器21、22放電而電池40被充電。
又,電池充電模式3中,如第2圖(c)所示,IGBT元件23~25成為非導通且IGBT元件26導通。因此,簡正模式電流從節點N2透過二極體28、線圈32、電池40、線圈33及IGBT元件26流至節點N3,電容器22放電而電池40被充電。
電池充電模式1和3係交互地被執行。電池充電模式1和3間的期間,簡正模式電流從節點N2透過二極體28、線圈32、電池40、線圈33及二極體29流至節點N2。電池充電模式2係為與電池充電模式1和3重疊的模式。
第3圖(a)~(c),在從商用交流電源71停止供給交流電壓的場合中,顯示雙向截波器電路20動作的電路圖。但是省略了共模電抗器34及共模電容器37的圖示。
商用交流電源71停止供給交流電壓的場合中,從電池40供給直流電力至電容器21、22,電容器21、22被充電。此場合中,IGBT元件23、26被固定為非導通狀態,IGBT元件24、25成為交互導通狀態。
換言之,電池放電模式1中,如第3圖(a)所示,IGBT元件23、25、26成為非導通且IGBT元件24導通。因此,簡正模式電流從電池40的正電極透過線圈32、IGBT元件24、電容器22、二極體30及線圈33流至電池40的負電極,電池40放電而電容器22被充電。
又,電池放電模式2中,如第3圖(b)所示,IGBT元件23~26成為非導通。因此,簡正模式電流從電池40的正電極透過線圈32、二極體27、電容器21、22、二極體30及線圈33流至電池40的負電極,電池40放電而電容器21、22被充電。
又,電池放電模式3中,如第3圖(c)所示,IGBT元件23、24、26成為非導通且IGBT元件25導通。因此,簡正模式電流從電池40的正電極透過線圈32、二極體27、電容器21、IGBT元件25及線圈33流至電池40的負電極,電池40放電而電容器21被充電。
電池放電模式1和3係交互地被執行。電池放電模式1和3間的期間,節點N1、N3間的電壓低於電池40的電壓時,電池放電模式2被執行。
第4圖(a)~(c)分別顯示節點N1~N3的電壓VN1~VN3的波形圖。如第4圖(a)所示,節點N1的電壓VN1是PWM轉換器4、PWM變頻器9及雙向截波器電路20產生的載波頻率的漣波電壓重疊於正電壓上而成的電壓。又如第4圖(b)所示,節點N2的電壓VN2是上述漣波電壓重疊於中性點電壓上而成的電壓。又如第4圖(c)所示,節點N3的電壓VN3是上述漣波電壓重疊於負電壓上而成的電壓。
又如第5圖所示,電池40的正電極和負電極各別與接地電壓GND線之間存在有寄生電容41。因此,共模電抗器34及共模電容器37未設置的場合中,基於漣波電壓之共模電流從節點N1~N3透過二極體27~30、簡正模式電抗器31、電池40及寄生電容41流至接地電壓GND線。因此,雜訊係產生自流過共模電流的配線。
又,流進接地電壓GND線的共模電流,透過如第1圖所示不斷電電源裝置所有部分存在的寄生電容而回到節點N1~N3。因此,在輸入端子T1、輸出端子T2及電池40的電極上會產生大量漣波電壓,此漣波電壓會帶給商用交流電源71、負載電路72及電池40惡劣的影響。
第6圖(a)、(b)分別顯示電池充電時,輸入端子T1的電壓VT1及輸出端子T2的電壓VT2之波形圖。第7圖顯示電池充電時,電池40的負電極的電壓VB之波形圖。又第8圖(a)、(b)分別顯示電池放電時,輸入端子T1的電壓VT1及輸出端子T2的電壓VT2之波形圖。第9圖顯示電池放電時,電池40的負電極的電壓VB之波形圖。
如第6圖(a)所示,電池充電時輸入端子T1的電壓VT1係為漣波電壓重疊於商用交流電源71所供給的交流電壓上而成的電壓。又如第6圖(b)示,電池充電時輸出端子T2的電壓VT2係為漣波電壓重疊於PWM變頻器9所產生的交流電壓上而成的電壓。又如第7圖所示,電池充電時電池40的負電極的電壓VB(V)係為漣波電壓重疊於0V上而成的電壓。
如第8圖(a)所示,電池放電時輸入端子T1的電壓VT1,係停止商用交流電源71供給的交流電壓而被固定在0V。又如第8圖(b)所示,電池放電時輸出端子T2的電壓VT2係為漣波電壓重疊於PWM變頻器9所產生交流電壓上而成的電壓。又如第9圖所示,電池放電時電池40的負電極的電壓VB(V)係為漣波電壓重疊於0V上而成的電壓。
如上述,在無共模電抗器34及共模電容器37的場合中,在輸入端子T1、輸出端子T2及電池40的電極上會產生大的漣波電壓,此漣波電壓會帶給商用交流電源71、負載電路72及電池40惡劣的影響。
回到第1圖,共模電抗器34包括線圈35,連接於節點N6與電池40的正電極之間;以及,線圈36,連接於節點N7與電池40的負電極之間。共模電抗器34對於共模電流會作用為電抗器,對於簡正模式電流則不會作用為電抗器。
因此,無法利用共模電抗器34去抑制伴隨雙向截波器電路20之動作而流動的簡正模式電流的準位,但是基於節點N1~N3上產生的漣波電壓而流動的共模電流的準位會利用共模電抗器34進行抑制。
又,共模電容器37包括電容器38,連接電池40的正電極與假想中性線NL之間;以及,電容器39,連接電池40的負極與假想中性線NL之間。共模電容器37會令經由共模電抗器34抑制後的低準位共模電流,流至假想中性線NL。因此,能將透過電池40的寄生電容41而流至接地電壓GND線的共模電流抑制到最低準位,以及抑制雜訊與漣波電壓的準位。
接著,以圖式說明共模電抗器34及共模電容器37的效果。首先如第10圖所示,在簡正模式電抗器31與電池40之間僅設置共模電抗器34,並測量輸入端子T1的電壓VT1、輸出端子T2的電壓VT2及電池40之負電極的電壓VB。
第11圖(a)、(b)分別顯示電池充電時輸入端子T1的電壓VT1及輸出端子T2的電壓VT2之波形圖;第12圖顯示電池充電時電池40之負電極的電壓VB之波形圖。又,第13圖(a)、(b)分別顯示電池放電時輸入端子T1的電壓VT1及輸出端子T2的電壓VT2之波形圖;第14圖顯示電池放電時電池40之負電極的電壓VB之波形圖。
第11圖(a)、(b)~第14圖中相較於第6圖(a)、(b)~第9圖,可知漣波電壓中的高頻成分已減小。這被認為是利用共模電抗器34抑制了共模電流中的高頻成分的準位之故。
接著如第15圖所示,在簡正模式電抗器31與電池40之間設置共模電抗器34及共模電容器37兩者,並測量輸入端子T1的電壓VT1、輸出端子T2的電壓VT2及電池40之負電極的電壓VB。
第16圖(a)、(b)分別顯示電池充電時輸入端子T1的電壓VT1及輸出端子T2的電壓VT2之波形圖;第17圖顯示電池充電時電池40之負電極的電壓VB之波形圖。又,第18圖(a)、(b)分別顯示電池放電時輸入端子T1的電壓VT1及輸出端子T2的電壓VT2之波形圖;第19圖顯示電池放電時電池40之負電極的電壓VB之波形圖。
第16圖(a)、(b)~第19圖中相較於第11圖(a)、(b)~第14圖,可知漣波電壓已大幅減小。這被認為是流過共模電抗器34之共模電流的大部分已透過共模電容器37而流至假想中性線NL之故。
在此實施形態1中,從節點N1~N3透過電池40的寄生電容41而流至接地電壓GND線的共模電流,係利用共模電抗器37進行限制,所以能減低起因於共模電流的雜訊準位。
又,流過共模電抗器34的低準位共模電流,透過共模電容器37而流至假想中性線NL,所以能減低輸入端子T1、輸出端子T2、電池40之電極等上出現的漣波電壓準位。因此,能將及於商用交流電源71、負載電路72、電池40等上之漣波電壓的影響減小。
又如第20圖所示,可在共模電容器37上追加電阻元件42、43。電容器38及電阻元件42串聯連接於電池40的正電極與假想中性線NL之間,電容器39及電阻元件43串聯連接於電池40的負電極與假想中性線NL之間。此場合中,能夠調整流入假想中性線NL之共模電流的適當值。
[實施形態2]
第21圖顯示依本發明實施形態2之不斷電電源裝置構成的電路方塊圖,及與第1圖比對的圖。參照第21圖,此不斷電電源裝置與第1圖不斷電電源裝置的差異點在於,將PWM轉換器4、PWM變頻器9及雙向截波器電路20分別置換成PWM轉換器50、PWM變頻器51及雙向截波器電路52。節點N2被從PWM轉換器50、PWM變頻器51及雙向截波器電路52切離出。
PWN轉換器50包括複數組二極體5及IGBT元件6係眾所周知;基於從商用交流電源71透過交流輸入濾波器1所提供的交流電壓,產生正電壓及負電壓。在PWM轉換器50產生的正電壓及負電壓分別提供至節點N1、N3。又亦可將電容器7、8以1個電容器置換。
PWM變頻器51包括複數IGBT元件10及二極體11係眾所周知,且基於節點N1、N3的正電壓及負電壓而產生交流電壓。雙向截波器電路52,在從商用交流電源71有供應交流電壓的場合中,從電容器7、8供給直流電力給電池40;在商用交流電源71停止供應交流電壓的場合中,亦即停電時,從電池40供給直流電力給電容器7、8。
雙向截波器電路52之構成,係從第1圖之雙向截波器電路20去除IGBT元件25、26及二極體29、30,並追加二極體53、54。IGBT元件24連接節點N4和N3之間。節點N4係從電容器21、22間的節點被切離出。二極體53連接節點N6和N1之間,二極體54連接節點N7和N6之間。
電池40充電的場合中,IGBT元件23以既定的頻率被操作於導通(ON)及非導通(OFF)狀態。IGBT元件23導通時,電流從節點N1透過IGBT元件23,線圈32、35,電池40及線圈36、33流至節點N3,而在線圈32、33、35、36蓄積電磁能量且電池40被充電。IGBT元件23成為非導通時,電流會流經線圈32和35、電池40、線圈36和33以及二極體28之路徑中、或是線圈35、電池40、線圈36及二極極54之路徑中,線圈32、33、35、36的電磁能量被釋放且電池40被充電。
電池40放電的場合中,IGBT元件24以既定的頻率被操作於導通及非導通狀態。IGBT元件24導通時,電流從電池流過線圈35、32,IGBT元件24,以及線圈33、36之路徑,而線圈32、33、35、36蓄積電磁能量。IGBT元件24成為非導通時,電流從電池40流經線圈35和32、二極體27、電容器7和8(及電容器21、22)、以及線圈33和36之路徑,線圈32、33、35、36的電磁能量被釋放且電容器7和8(及電容器21、22)被充電。其他的構成和動作與實施形態1相同,所以於此不重複說明。
此實施形態2可得到與實施形態1相同的效果。
又,此實施形態2如第20圖所示,可在共模電容器37中追加電阻元件42、43。
此次所揭露的實施形態之全部要點僅作為例示之用,並非用以限制本發明之用。本發明的範圍並非限於前述說明,而是包括依據申請專利範圍所示、申請專利範圍均等的意涵及範圍內所含括的全部變更。
1...交流輸入濾波器
2、7、8、14、21、22、38、39...電容器
3、13...電抗器
4、50...PWM轉換器
5、11、27-30、53、54...二極體
6、10、23-26...IGBT元件
9、51...PWM變頻器
12...交流輸出濾波器
20、52...雙向截波器電路
31...簡正模式電抗器
32、33、35、36...線圈
34...共模電抗器
37...共模電容器
40...電池
41...寄生電容
42、43...阻抗元件
71‧‧‧商用交流電源
72‧‧‧負載電路
T1‧‧‧輸入端子
T2‧‧‧輸出端子
第1圖顯示本發明實施形態1之不斷電電源裝置之構成的電路方塊圖。
第2圖(a)~(c)顯示第1圖所示雙向截波器電路之電池充電模式的電路圖。
第3圖(a)~(c)顯示第1圖所示雙向截波器電路之電池充電模式的電路圖。
第4圖(a)~(c)顯示第1圖所示節點N1~N3產生的漣波電壓之波形圖。
第5圖顯示沒有共模電抗器及共模電容器的場合之共模電流的電路圖。
第6圖(a)、(b)顯示第5圖所示場合中電池充電時輸入端子及輸出端子的電壓波形圖。
第7圖顯示第5圖所示場合中電池充電時電池負電極之電壓波形圖。
第8圖(a)、(b)顯示第5圖所示場合中電池放電時輸入端子及輸出端子的電壓波形圖。
第9圖顯示第5圖所示場合中電池放電時電池負電極之電壓波形圖。
第10圖顯示設置有共模電抗器的場合中之共模電流的電路圖。
第11圖(a)、(b)顯示第10圖所示場合中電池充電時輸入端子及輸出端子的電壓波形圖。
第12圖顯示第10圖所示場合中電池充電時電池負電極之電壓波形圖。
第13圖(a)、(b)顯示第10圖所示場合中電池放電時輸入端子及輸出端子的電壓波形圖。
第14圖顯示第10圖所示場合中電池放電時電池負電極之電壓波形圖。
第15圖顯示設置有共模電抗器及共模電容器的場合中之共模電流的電路圖。
第16圖(a)、(b)顯示第15圖所示場合中電池充電時輸入端子及輸出端子的電壓波形圖。
第17圖顯示第15圖所示場合中電池充電時電池負電極之電壓波形圖。
第18圖(a)、(b)顯示第15圖所示場合中電池放電時輸入端子及輸出端子的電壓波形圖。
第19圖顯示第15圖所示場合中電池放電時電池負電極之電壓波形圖。
第20圖顯示實施形態1的變化例之電路圖。
第21圖顯示依據本發明實施形態2之不斷電電源裝置的構成之電路圖。
1...交流輸入濾波器
2、7、8、14、21、22、38、39...電容器
3、13...電抗器
4...PWM轉換器
5、11、27-30...二極體
6、10、23-26...IGBT元件
9...PWM變頻器
12...交流輸出濾波器
20...雙向截波器電路
31...簡正模式電抗器
32、33、35、36...線圈
34...共模電抗器
37...共模電容器
40...電池
41...寄生電容
42、43...阻抗元件
71...商用交流電源
72...負載電路
T1...輸入端子
T2...輸出端子

Claims (10)

  1. 一種不斷電電源裝置,包括:PWM轉換器(4,50),基於第1交流電壓產生直流電壓,且輸出至第1及第2節點間(N1,N3);第1電容器(7,8),耦接於前述第1及第2節點(N1,N3)之間;PWM變頻器(9,51),接收前述直流電壓產生第2交流電壓;共模電抗器(34),具有第1及第2線圈(35,36)且兩者之一端子分別耦接電池(40)的正電極與負電極;以及雙向截波器電路(20,52),耦接前述第1及第2節點、以及前述第1及第2線圈兩者的另一端子,在前述第1交流電壓有供給的場合中,從前述第1電容器(7,8)透過前述共模電抗器供給直流電力至前述電池(40),在前述第1交流電壓停止供給的場合中,從前述電池(40)透過前述共模電抗器供給直流電力至前述第1電容器(7,8)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之不斷電電源裝置,更包括:第2電容器(38),耦接於前述電池(40)的正電極及假想中性線(NL)之間;以及第3電容器(39),耦接於前述電池(40)的負電極及假想中性線(NL)之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之不斷電電源裝置,更包括: 第1電阻元件(42),與前述第2電容器(38)串聯連接於前述電池(40)的正電極和前述假想中性線(NL)之間;以及第2電阻元件(43),與前述第3電容器(39)串聯連接於前述電池(40)的負電極和前述假想中性線(NL)之間。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之不斷電電源裝置,更包括:第4電容器(2),耦接於前述假想中性線(NL)和前述第1交流電壓的線之間;以及第5電容器(14),耦接於前述假想中性線(NL)和前述第2交流電壓的線之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之不斷電電源裝置,其中,前述第1電容器(7,8)包括第1副電容器(7),耦接前述第1節點(N1)及第3節點(N2)之間;以及,第2副電容器(8),耦接前述第2節點(N3)及第3節點(N2)之間;前述PWM轉換器(4)基於前述第1交流電壓而產生正電壓、負電壓及中性點電壓並分別輸出給前述第1~第3節點(N1、N3、N2);前述PWM變頻器(9),接收前述正電壓、前述負電壓及前述中性點電壓而產生前述第2交流電壓;前述雙向截波器電路(20),在前述第1交流電壓供給的場合中,從前述第1及第2副電容器(7,8)供給直流電力至前述電池(40),在前述第1交流電壓停止供給的場合中,從前述電池(40)供給直流電力至前述第1及第2副電 容器(7,8);前述雙向截波器電路(20),包括:第1及第2切換元件(23,24),串聯連接於前述第1及第3節點(N1,N2)之間;第3及第4切換元件(25,26),串聯連接於前述第3及第2節點(N2,N3)之間;第1~第4二極體(27~30),分別與前述第1~第4切換元件(23~26)逆並聯連接;及簡正模式電抗器(31),具有第3線圈(32)及第4線圈(33);前述第3線圈(32)耦接於前述第1及第2切換元件(23,24)間的第4節點(N4)與前述第1線圈(35)的另一端子之間;前述第4線圈(33)耦接於前述第2線圈(36)的另一端子與前述第3及第4切換元件(25,26)間的第5節點(N5)之間;前述第1及第4切換元件(23,26),在前述電池(40)充電時係操作為交互地導通的狀態,前述第2及第3切換元件(24,25),在前述電池(40)放電時係操作為交互地導通的狀態。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之不斷電電源裝置,其中,前述雙向截波器電路(52)包括:第1及第2切換元件(23,24),串聯連接於前述第1及第2節點(N1,N3)之間;第1及第2二極體(27,28),分別與前述第1及第2切換元件(23,24)逆並聯連接;以及 簡正模式電抗器(31),具有第3線圈(32)及第4線圈(33);前述第3線圈(32)耦接於前述第1及第2切換元件(23,24)間的第4節點N4與前述第1線圈(35)的另一端子之間;前述第4線圈(33)耦接於前述第2線圈(36)的另一端子與前述第2節點(N3)之間;前述第1切換元件(23),在前述電池(40)充電時係以既定頻率被操作於導通及非導通的狀態,前述第2切換元件(24),在前述電池(40)放電時係以既定頻率被操作於導通及非導通的狀態。
  7. 一種不斷電電源裝置,包括:PWM轉換器(4,50),基於第1交流電壓產生直流電壓且輸出於第1及第2節點(N1,N3)間;第1電容器(7,8),耦接於前述第1及第2節點(N1,N3)之間;PWM變頻器(9,51),接收前述直流電壓產生第2交流電壓;雙向截波器電路(20,52),耦接前述第1及第2節點(N1,N3),在前述第1交流電壓有供給的場合中,從前述第1電容器(7,8)供給直流電力至電池(40),在前述第1交流電壓停止供給的場合中,從前述電池(40)供給直流電力至前述第1電容器(7,8);第2電容器(38),耦接於前述電池(40)的正電極及假想中性線(NL)之間;第3電容器(39),耦接於前述電池(40)的負電極及假 想中性線(NL)之間;第1電阻元件(42),與前述第2電容器(38)串聯連接於前述電池(40)的正電極與前述假想中性線(NL)之間;以及第2電阻元件(43),與前述第3電容器(39)串聯連接於前述電池(40)的負電極與前述假想中性線(NL)之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之不斷電電源裝置,更包括:第4電容器(2),耦接於前述假想中性線(NL)及前述第1交流電壓的線之間;以及第5電容器(14),耦接於前述假想中性線(NL)及前述第2交流電壓的線之間。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之不斷電電源裝置,其中,前述第1電容器(7,8)包括第1副電容器(7),耦接前述第1節點(N1)及第3節點(N2)之間;以及,第2副電容器(8),耦接前述第2節點(N3)及第3節點(N2)之間;前述PWM轉換器(4)基於前述第1交流電壓而產生正電壓、負電壓及中性點電壓並分別輸出給前述第1~第3節點(N1、N3、N2);前述PWM變頻器(9),接收前述正電壓、前述負電壓及前述中性點電壓而產生前述第2交流電壓;前述雙向截波器電路(20),在前述第1交流電壓供給的場合中,從前述第1及第2副電容器(7,8)供給直流電力至前述電池(40),在前述第1交流電壓停止供給的場合中,從前述電池(40)供給直流電力至前述第1及第2副電 容器(7,8);前述雙向截波器電路(20),包括:第1及第2切換元件(23,24),串聯連接於前述第1及第3節點(N1,N2)之間;第3及第4切換元件(25,26),串聯連接於前述第3及第2節點(N2,N3)之間;第1~第4二極體(27~30),分別與前述第1~第4切換元件(23~26)逆並聯連接;及簡正模式電抗器(31),具有第3線圈(32)及第4線圈(33);前述第3線圈(32)耦接於前述第1及第2切換元件(23,24)間的第4節點(N4)與前述電池(40)的正電極之間;前述第4線圈(33)耦接於前述電池(40)的負電極與前述第3及第4切換元件(25,26)間的第5節點(N5)之間;前述第1及第4切換元件(23,26),在前述電池(40)充電時係操作為交互地導通的狀態,前述第2及第3切換元件(24,25),在前述電池(40)放電時係操作為交互地導通的狀態。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之不斷電電源裝置,其中,前述雙向截波器電路(52)包括:第1及第2切換元件(23,24),串聯連接於前述第1及第2節點(N1,N3)之間;第1及第2二極體(27,28),分別與前述第1及第2切換元件(23,24)逆並聯連接;以及簡正模式電抗器(31),具有第3線圈(32)及第4線圈(33);前述第3線圈(32)耦接於前述第1及第2切換元件 (23,24)間的第4節點N4與前述電池(40)的正電極之間;前述第4線圈(33)耦接於前述電池(40)的負電極與前述第2節點(N3)之間;前述第1切換元件(23),在前述電池(40)充電時係以既定頻率被操作於導通及非導通的狀態,前述第2切換元件(24),在前述電池(40)放電時係以既定頻率被操作於導通及非導通的狀態。
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