不断电系统用的升压模块技术方案

本发明专利技术提出一种不断电系统用的升压模块，可电性连接至一逆变器与一电池，升压模块包括一第一电感、一第一电容、一第二电容、一第一开关单元、一第二开关单元及一第三开关单元，不断电系统在市电模式或电池模式时，分别控制各开关单元，使第一电感受一电压输入端输入的电压进行充电，再由第一电容或第二电容接收第一电感输出的电压，透过对各开关单元的控制以简化原有电路的设计。

Boost module for UPS

The invention provides a boost module for an uninterrupted power system, which is electrically connected to an inverter and a battery. The boost module comprises a first inductor, a first capacitor, a second capacitor, a first switching unit, a second switching unit and a third switching unit. Each switch unit is controlled separately so that the first inductor is charged by the input voltage of a voltage input terminal, and then the voltage output from the first inductor is received by the first capacitor or the second capacitor.

【技术实现步骤摘要】
不断电系统用的升压模块
本专利技术是有关于一种不断电系统用的升压模块，尤其是可有效简化电路的不断电系统用的升压模块。
技术介绍
在不断电系统(UPS)中，因为电池的蓄电提供了可靠的电能量，保证了不间断系统能够稳定的运行。以往的不断电系统(UPS)大都是使用铅酸电池，并透过推挽式转换器(Push-Pull)将电池的电压提升，再将提升的电压输出至逆变器(inverter)。然而，习知的不断电系统的电池必需透过推挽式转换器才能进行提升电压，将增加整体电路复杂度，不断电系统也必需增加额外的体积以配合具有推挽式转换器的电路的设置，且电池通过推挽式转换器输出电压，将会造成电压输出效率下降。因此，如何设计出一种不需透过推挽式转换器，即可直接将电池的电压输出，令电路得以简化，整体系统的体积获得缩减，并提高电池的电压输出效率，都会是本案所要着重的问题与焦点。
技术实现思路
本专利技术的目的在提供一种令电路有效简化的不断电系统用的升压模块。本专利技术的另一目的在提供一种简化电路设计，使电路面积得到缩减的不断电系统用的升压模块。本专利技术的又一目的在提供一种提高电池的电压输出效率的不断电系统用的升压模块。本专利技术为一种不断电系统用的升压模块，可电性连接至一逆变器与一电池，所述不断电系统具有一市电模式及一电池模式，所述升压模块包括一第一电感、一第一电容、一第二电容、一第一开关单元、一第二开关单元、一第三开关单元，第一电感具有一第一端及一第二端，所述第一电感的第一端电性连接至一电压输入端，第一电容具有一第一端及第二端，所述第一电容的第一端电性连接至所述电感的第二端与所述逆变器，所述第二端电性连接至一参考电位，第二电容具有一第一端及第二端，所述第二电容的第一端电性连接至所述第一电容的第二端及参考电位，所述第二电容的第二端电性连接至所述逆变器、所述电池及所述第一电感的第二端，第一开关单元电性连接至所述电感的第二端、所述第一电容的第一端及所述第二电的第二端，所述第一开关单元的另一端电性连接至所述第一电容的第二端及第二电容的第一端，第二开关单元电性连接至所述第二电容的第二端及所述电池，第二开关单元的另一端电性连接至所述参考电位，第三开关单元电性连接至所述第一电感的第一端，所述第三开关单元的另一端电性连接至所述电池。其中所述不断电系统呈市电模式时，所述第一开关单元呈导通，所述第二及三单元呈断开，所述第一电感受所述电压输入端输入的电压进行充电，当所述第一电感放电且输入的电压为正半周时，所述第一、二及三开关单元呈断开，所述第一电容接收所述第一电感输出的电压，当所述第一电感放电且输入的电压为负半周时，所述第一、二及三开关单元呈断开，所述第二电容接收所述第一电感输出的电压。其中所述不断电系统呈电池模式时，所述第一、二及三开关单元呈导通，所述第一电感受所述电池输入的电压进行充电，当所述第一电感放电且输入的电压为正半周时，所述第一开关单元呈断开，所述第二及三开关单元呈导通，所述第一电容接收所述第一电感输出的电压，当所述第一电感放电且输入的电压为负半周时，所述第一及三开关单元呈导通，所述第二开关单元呈断开，所述第二电容接收所述第一电感输出的电压。本案为一种不断电系统用的升压模块，可透过对各开关单元的控制以简化原有电路的设计，令原有的推挽式转换器可被移除，并且可由升压模块与电池直接电性连接，使得取电效率获得提升，同时电路面积也能得到缩减，并达成上述的所有目的。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合所附图式做详细说明如下。附图说明图1为本专利技术不断电系统用的升压模块的电路图。图2～4为图1呈市电模式时的电流示意图。图5～7为图1呈电池模式时的电流示意图。具体实施方式依照图1所示，升压模块(boost)1可电性连接至一逆变器(inverter)2与一电池(battery)3，而本例的不断电系统具有一接收市电的市电模式，及一断电时的电池模式，而本案的电池3是以锂电池为例，其中本案的升压模块1包括一第一电感L1、一第一电容C1、一第二电容C2、一第一开关单元11、一第二开关单元12及一第三开关单元13，第一电感L1具有一第一端L11及一第二端L12，第一端L11电性连接至一电压输入端ACinput，第一电容C1具有一第一端C11及第二端C12，第一端C11电性连接至电感L1的第二端L12与逆变器2，第二端电性连接至一参考电位VSS，第二电容C2具有一第一端C21及第二端C22，第一端C21电性连接至第一电容C1的第二端C12及参考电位VSS，第二电容C2的第二端C22电性连接至逆变器2、电池3及第一电感L1的第二端L12，第一开关单元11电性连接至电感L1的第二端L2、第一电容C1的第一端C11及第二电C2的第二端C22，第一开关单元11的另一端电性连接至第一电容C1的第二端C12及第二电容C2的第一端C21，第二开关单元12电性连接至第二电容C2的第二端C22及电池3，另一端电性连接到参考电位VSS，第三开关单元13电性连接至第一电感L1的第一端L11，另一端电性连接至电池3。一并参考图2-4所示，为本案的不断电系统在市电模式时的电路图，用以说明电流的方向，一开始第一开关单元11呈导通，第二及三开关单元12、13呈断开，第一电感L1受电压输入端ACinput输入的电压进行充电(如图2所示)，当第一电感L1进行放电且电压输入端ACinput输入的电压为正半周时，第一、二及三开关单元11、12、13呈断开，第一电容C1接收第一电感L1输出的电压以进行充电(如图3所示)，接下来第一开关单元11呈导通，第二及三单元12、13呈断开，第一电感L1再次受电压输入端ACinput输入的电压进行充电(如图2所示)，当第一电感L1再次进行放电，由于此次电压输入端ACinput输入的电压为负半周，因此第一、二及三开关单元11、12、13呈断开，并由第二电容C2接收第一电感L1输出的电压以进行充电(如图4所示)。一并参考图5-7所示，为本案的不断电系统在电池模式时的电路图，用以说明电流的方向，一开始第一、二、三开关单元11、12、13呈导通，第一电感L1受电池3输入的电压进行充电(如图5所示)，当第一电感L1进行放电且电池3输入的电压为正半周时，第一开关单元11呈断开，第二及三开关单元12、13呈导通，第一电容C1接收第一电感L1输出的电压以进行充电(如图6所示)，接下来第一、二及三开关单元11、12、13呈导通，第一电感L1再次受电池输入的电压进行充电(如图5所示)，当第一电感L1再次进行放电，由于此次电池输入的电压为负半周，因此第一及三开关单元11呈导通，第二开关单元12呈断开，并由第二电容C2接收第一电感L1输出的电压以进行充电(如图7所示)。其中，本例的第一开关单元11包括一第一晶体管Q1及一第二晶体管Q2，第二开关单元12包括一第三晶体管Q3，第三开关单元13包括一第四晶体管Q4，各晶体管Q1～Q4分别具有一输入端、一输出端及一控制端，其中第一晶体管Q1的输出端Q12电性连接至第一电感L1的第二端L12、第一电容C1的第一端C11及第二电容C2的第二端C22，第一晶体管Q1的输入端Q11电性连接至第二晶体管Q2的输入端Q21，第二晶体管Q2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不断电系统用的升压模块，其电性连接至一逆变器与一电池，该不断电系统具有一市电模式及一电池模式，其特征在于包括：一第一电感，具有一第一端及一第二端，该第一电感的第一端电性连接至一电压输入端；一第一电容，具有一第一端及第二端，该第一电容的第一端电性连接至该电感的第二端与该逆变器，该第二端电性连接至一参考电位；一第二电容，具有一第一端及第二端，该第二电容的第一端电性连接至该第一电容的第二端及参考电位，该第二电容的第二端电性连接至该逆变器、该电池及该第一电感的第二端；一第一开关单元，电性连接至该电感的第二端、该第一电容的第一端及该第二电的第二端，该第一开关单元的另一端电性连接至该第一电容的第二端及第二电容的第一端；一第二开关单元，电性连接至该第二电容的第二端及该电池，第二开关单元的另一端电性连接至该参考电位；一第三开关单元，电性连接至该第一电感的第一端，该第三开关单元的另一端电性连接至该电池；其中该不断电系统呈市电模式时，该第一开关单元呈导通，该第二及三单元呈断开，该第一电感受该电压输入端输入的电压进行充电，当该第一电感放电且输入的电压为正半周时，该第一、二及三开关单元呈断开，该第一电容接收该第一电感输出的电压，当该第一电感放电且输入的电压为负半周时，该第一、二及三开关单元呈断开，该第二电容接收该第一电感输出的电压；其中该不断电系统呈电池模式时，该第一、二及三开关单元呈导通，该第一电感受该电池输入的电压进行充电，当该第一电感放电且输入的电压为正半周时，该第一开关单元呈断开，该第二及三开关单元呈导通，该第一电容接收该第一电感输出的电压，当该第一电感放电且输入的电压为负半周时，该第一及三开关单元呈导通，该第二开关单元呈断开，该第二电容接收该第一电感输出的电压。...

【技术特征摘要】
1.一种不断电系统用的升压模块，其电性连接至一逆变器与一电池，该不断电系统具有一市电模式及一电池模式，其特征在于包括：一第一电感，具有一第一端及一第二端，该第一电感的第一端电性连接至一电压输入端；一第一电容，具有一第一端及第二端，该第一电容的第一端电性连接至该电感的第二端与该逆变器，该第二端电性连接至一参考电位；一第二电容，具有一第一端及第二端，该第二电容的第一端电性连接至该第一电容的第二端及参考电位，该第二电容的第二端电性连接至该逆变器、该电池及该第一电感的第二端；一第一开关单元，电性连接至该电感的第二端、该第一电容的第一端及该第二电的第二端，该第一开关单元的另一端电性连接至该第一电容的第二端及第二电容的第一端；一第二开关单元，电性连接至该第二电容的第二端及该电池，第二开关单元的另一端电性连接至该参考电位；一第三开关单元，电性连接至该第一电感的第一端，该第三开关单元的另一端电性连接至该电池；其中该不断电系统呈市电模式时，该第一开关单元呈导通，该第二及三单元呈断开，该第一电感受该电压输入端输入的电压进行充电，当该第一电感放电且输入的电压为正半周时，该第一、二及三开关单元呈断开，该第一电容接收该第一电感输出的电压，当该第一电感放电且输入的电压为负半周时，该第一、二及三开关单元呈断开，该第二电容接收该第一电感输出的电压；其中该不断电系统呈电池模式时，该第一、二及三开关单元呈导通，该第一电感受该电池输入的电压进行充电，当该第一电感放电且输入的电压为正半周时，该第一开关单元呈断开，该第二及三开关单元呈导通，该第一电容接收该第一电感输出的电压，当该第一电感放电且输入的电压为负半周时，该第一及三开关单元呈导通，该第二开关单元呈断开，该第二电容接收该第一电感输出的电压。2.如权利要求1所述的升压模块，其特征在于该第一开关单元包括一第一晶体管及一第二晶体管，该第二开关单元包括一第三晶体管，该第三开关单元包括一第四晶体管，各该晶体管分别具有一输入端、一输出端及一控制端，其中该第一晶体管的输出端电性连接至该第一电感的第二端、该第一电容的第一端及该第二电容的第二端，该第一晶体管的输入端电性连接至该第二晶体管的输入端，该第二晶体管的输出端电性连接至该参考电位，该第三晶体管的输入端电性连接至该第二电容的第二端及该电池，该输出端电性连接至该参考电位，该第四晶体管的输出端电性导接至该电池，该输入端电...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶承欣，李长潭，
申请(专利权)人：亚瑞源科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44