專利名稱：多電源輸入變換器裝置及不斷電電源供應系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于 一種多電源輸入變換器裝置的不斷電電源供應系統(tǒng)和該多電 源輸入變換器裝置，尤指一種以交流開關所構成，以實現(xiàn)高功率密度的多電源 輸入變換裝置，以及具有該多電源輸入變換裝置的不斷電電源供應系統(tǒng)。
背景技術：
圖10為傳統(tǒng)不斷電電源供應系統(tǒng)(UPS)的架構方塊圖，該系統(tǒng)由一交 流轉(zhuǎn)直流及功率因數(shù)校正裝置102、 一直流轉(zhuǎn)直流裝置104、 一電瓶105、 一 直流轉(zhuǎn)交流裝置106及一輸出濾波裝置107所構成；當市電101正常供應時， 控制開關103處于截止狀態(tài)，該直流轉(zhuǎn)直流裝置104不工作，因此該UPS啟 動為在線模式(Line Mode),此模式由該交流轉(zhuǎn)直流及功率因數(shù)校正裝置102 將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，經(jīng)過該直流轉(zhuǎn)交流裝置106及輸出濾波裝置107， 轉(zhuǎn)換為一交流輸出電源109以提供負載；當市電IOI供應異?；蛑袛鄷r，該控 制開關103即切換而處于導通狀態(tài)，此時該UPS則啟動為備用電力模式
(Battery Mode ),本沖莫式改由該電瓶105輸出的直流電源經(jīng)過該直流轉(zhuǎn)直流裝 置104升壓后，再經(jīng)該直流轉(zhuǎn)交流裝置106及輸出濾波裝置107，將升壓后的 直流電源轉(zhuǎn)換為交流輸出電源109以提供負載；如此一來，即可對負載提供不 間斷電源的保護作用。另外該UPS還具有一用以保護內(nèi)部電路用的旁路
(bypass)輸出路徑108。
由上述可知，傳統(tǒng)的UPS必須根據(jù)在線模式與備用電力模式的不同特性， 而為該兩模式分別設置該交流轉(zhuǎn)直流及功率因數(shù)校正裝置與直流轉(zhuǎn)直流裝置 以及其個別的電流路徑，因此傳統(tǒng)不斷電電源供應系統(tǒng)所使用的電子元件與電 路設計較為復雜，功率密度低，成本較高。
為此，有廠商為節(jié)省電子元件的設計，研發(fā)出一種將交流轉(zhuǎn)直流裝置與直 流轉(zhuǎn)直流裝置電路結(jié)合的交直流輸入轉(zhuǎn)換裝置，請參閱圖11所示，為舉例設計該交直流輸入轉(zhuǎn)換裝置110可對應連接兩相電源輸入時，其包括四個儲能電
感Lll、 L12、 L21、 L22、四個半導體開關元件Sll、 S12、 S21、 S22、四個整 流二極體Dlll、 D211、 D121、 D221以及兩儲能電容C1、 C2,其無論是工作 在線模式或備用電力模式，均是通過控制該些半導體開關元件Sll、 S12、 S21、 S22的導通與關閉，以控制電流的路徑，而對應達到如傳統(tǒng)UPS內(nèi)的交流轉(zhuǎn) 直流電路與直流轉(zhuǎn)直流電路的功能；若應用在三相電源輸入時，則采用六個儲 能電感、六個半導體開關元件、六個整流二極體以及兩儲能電容。
雖然上述交直流輸入轉(zhuǎn)換裝置與傳統(tǒng)UPS相比使用較精簡的電子元件， 以相對提高功率密度，但是其所使用的半導體開關元件仍過多，因此所需的隔 離控制驅(qū)動電路也多，如何能進一步精簡所使用的可控開關電子元件，仍是業(yè) 界有待努力的方向。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種多電源輸入變換器裝置，以及 具有該多電源輸入變換器裝置的不斷電電源供應系統(tǒng)，其中該多電源輸入變換 器裝置可用作各類不間斷電源、交流和直流應急電源等的前端輸入，并以較為 精簡的可控開關電子元件構成，因此不但控制簡單，且較少的使用元件也使制 造成本更為低廉。
為達成上述目的所采取的一主要技術手段是令前述多電源變換器裝置包
括
兩輸入端；
兩儲能電感，分別連接該兩輸入端，以供儲存及釋放電能； 一參考地電位端；
兩交流開關電路，分別對應該兩儲能電感，各交流開關電路的一端電連接 該對應儲能電感相對連接其對應輸入端的另一端，而各交流開關電路的另一端 則電連接該參考地電位端；
兩整流電路，分別電連接該兩交流開關電路和對應的儲能電感的連接節(jié)
點；
兩儲能裝置，均具有一正極與一負極，其中一儲能裝置以其負極連接另一儲能裝置的正極而為一連接節(jié)點，且此連接節(jié)點連接該參考地電位端，此兩儲 能裝置上未互相連接的正極和負極通過該兩整流電路而連接該兩交流開關電
路；
一控制單元，連接該兩交流開關電路，通過控制該兩交流開關電路的導通 與關閉，以使該兩儲能電感儲存來自該兩輸入端的電能及向?qū)膬δ苎b置釋 放電能。
而為達成上述目的所采取的另一主要技術手段是令上述不斷電電源供應 系統(tǒng)包括
兩個電池，其一端分別連接該兩輸入端，另 一端則均連接該參考地電位端； 兩個開關，分別連接該兩電池與對應的輸入端之間； 一直流轉(zhuǎn)交流裝置，連接該兩儲能裝置上，通過該兩整流電路而連接該兩 交流開關電路的正極和負極；以及
一輸出濾波裝置，連接該直流轉(zhuǎn)交流裝置。
而為達成上述目的所釆取的又一主要技術手段是令上述不斷電電源供應 系統(tǒng)包括
一電池，其正極與負極分別連接兩輸入端； 一開關，連接于該電池與其中一輸入端之間；
一直流轉(zhuǎn)交流裝置，連接該兩儲能裝置上，通過該兩整流電路而連接該兩 交流開關電路的正極和負極；以及
一輸出濾波裝置，連接該直流轉(zhuǎn)交流裝置。 本發(fā)明的有益效果在于
上述技術手段主要通過控制該兩交流開關電路的導通與關閉，達成對輸入 電壓、電流的控制，如此即可達到傳統(tǒng)不斷電電源供應系統(tǒng)內(nèi)的功率因數(shù)校正 電路與直流轉(zhuǎn)直流電路的功能，與現(xiàn)有技術中的不斷電電源供應系統(tǒng)相比，本 發(fā)明所使用的電子元件又更為精簡，因此整體制造成本又更為低廉。


圖1為本發(fā)明的第一實施例的電路圖2A為本發(fā)明的第一實施例在連接兩交流電源時，交流電源的正半周電壓對第 一 與第二儲能電感儲能時的電流路徑示意圖2B為本發(fā)明的第一實施例在連接兩交流電源時，該第一與第二儲能電 感對第 一儲能電容放電的電流路徑示意圖2C為本發(fā)明的第一實施例在連接兩交流電源時，交流電源的負半周電 壓對第 一 與第二儲能電感儲能時的電流路徑示意圖2D為本發(fā)明的第一實施例在連接兩交流電源時，該第一與第二儲能電 感對第二儲能電容放電的電流路徑示意圖3A為本發(fā)明的第一實施例在連接兩直流電源時，第 一與第二直流電源 分別對該第一與第二儲能電感儲能時的電流路徑示意圖3B為本發(fā)明的第一實施例在連接兩直流電源時，該第一與第二儲能電 感分別對該第 一 與第二儲能電容放電時的電流;洛徑示意圖4本發(fā)明的第一實施例應用于一雙電池的分相式不斷電電源供應系統(tǒng) (Split-phase UPS )的電路架構示意圖5A為本發(fā)明的第一實施例在連接單一直流電源時，該直流電源同時對 該第 一與第二儲能電感儲能時的電流路徑示意圖5B為本發(fā)明的第一實施例在連接單一直流電源時，該第一與第二儲能
電感同時對該第一儲能電容放電時的電流路徑示意圖5C為本發(fā)明的第一實施例在連接單一直流電源時，該第一與第二儲能 電感同時對該第二儲能電容放電時的電流路徑示意圖6為本發(fā)明的第一實施例應用于一單電池的分相式不斷電電源供應系 統(tǒng)的電路架構示意圖7為本發(fā)明的第二實施例的電路圖8為本發(fā)明的第二實施例應用于一雙電池的三相電源輸入不斷電電源 供應系統(tǒng)的電路架構示意圖9為本發(fā)明的第二實施例應用于一單電池的三相電源輸入不斷電電源 供應系統(tǒng)的電路架構示意圖10為現(xiàn)有技術中在線式不斷電電源供應系統(tǒng)的功能方塊圖11為現(xiàn)有技術中兩相輸入的功率轉(zhuǎn)換器的拓樸結(jié)構。主要元件符號說明IO第一交流開關電路
ll第一開關
20第二交流開關電3各
21第二開關
30第一整流電路
40第二整流電路
50第三交流開關電路
51第三開關
60第三整流電路
70控制單元
101市電
102交流轉(zhuǎn)直流及功率因素功率因數(shù)校正裝置
103控制開關
104直流轉(zhuǎn)直流裝置
105電瓶
106直流轉(zhuǎn)交流裝置 107輸出濾波裝置 108旁^4俞出路徑 109交流輸出電源 110交直流輸入轉(zhuǎn)換裝置
具體實施例方式
關于本發(fā)明的多電源輸入變換器裝置，請參閱圖1所示，本發(fā)明的一第一 實施例包括一第一輸入端T1、 一第二輸入端T2、 一第一儲能電感La、 一第二 儲能電感Lb、 一參考地電位端G、 一第一交流開關電路IO、 一第二交流開關 電路20、 一第一整流電路30、 一第二整流電路40、 一第一儲能電容C1、 一 第二儲能電容C2以及一控制單元70。
上述參考地電位端G供電連接一參考地電位點。
上述第一與第二儲能電感La、 Lb分別連接該第一與第二輸入端Tl、 T2,以供儲存以及釋放電能。
上述第一交流開關電路10的一端電連接該第一儲能電感La相對連接該第 一輸入端Tl的另一端，而第一交流開關電^各10的另一端則電連接該參考地 電位端G;在本實施例中，該第一交流開關電路10包括
一二極體橋式電路，由第一、第二、第三與第四二極體Dl、 D2、 D3、 D4組成，其中該第一二極體D1的負極和該第二二極體D2的正極共同連接該 第一儲能電感La，另外該第三二極體D3的正極連接該第一二極體D1的正極， 而該第四二極體D4的負極與正極則分別連接該第二與第三二極體D2、 D3的 負極；
一第一開關11，連^t妄于該第一和第三二極體Dl、 D3的連接節(jié)點以及該 第二和第四二極體D2、 D4的連接節(jié)點之間，在本實施例中，該第一開關11 為一半導體開關。
上述第二交流開關電路20的一端電連接該第二儲能電感Lb相對連接該 第二輸入端T2的另一端，而第二交流開關電路20的另一端則電連接該參考 地電位端G;在本實施例中，該第二交流開關電路20包括
一二極體橋式電路，由第五、第六、第七與第八二極體D5、 D6、 D7、 D8組成，其中該第五二極體D5的負極和該第六二極體D6的正極共同連接該 第二儲能電感Lb,另外該第七二極體D7的正極連接該第五二極體D5的正極， 而該第八二極體D8的負極與正極則分別連接該第六與第七二極體D6、 D7的 負極；
一第二開關21，連接于該第五和第七二極體D5、 D7的連接節(jié)點以及該 第六和第八二極體D6、 D8的連接節(jié)點之間，在本實施例中，該第一開關21 為一半導體開關。
上述第一整流電路30電連接該第一交流開關電路10與該第一儲能電感 La的連接節(jié)點；在本實施例中該第一整流電路30由一第九二極體D9與一第 十二極體DIO串聯(lián)連接，在本實施例中該第九二極體D9的正極連接該第十二 極體D10的負極，且該第九二極體D9和第十二極體D10的連接節(jié)點連接該 第一儲能電感La和第一交流開關電路IO的連接節(jié)點。
上述第二整流電路40電連接該第二交流開關電路20與該第二儲能電感Lb的連接節(jié)點；在本實施例中該第二整流電路40由一第十一二極體Dll與一 第十二二極體D12串聯(lián)連接，在本實施例中該第十一二極體Dll的正極連接 該第十二二極體D12的負極，且該第十一二極體Dll和第十二二極體D12的 連接節(jié)點連接該第二儲能電感Lb和第二交流開關電路20的連接節(jié)點，該第 十一二極體Dll的負極還連接該第九二極體D9的負極，而該第十二二極體 1)12的正極則連接該第十二極體D10的正極。
上述第一儲能電容Cl的正極通過該第一和第二整流電路30、 40連接該 第一交流開關電路10;在本實施例中，該第一儲能電容C1的正極通過該第九 和第十一二極體D9、 Dll分別連接該第一與第二二極體Dl、 D2以及該第五 與第六二極體D5、 D6，而負極則連接該參考地電位端G。
上述第二儲能電容C2的正極通過該第一和第二整流電路30、 40連接該 第二交流開關電路20;在本實施例中，該第二儲能電容C2的正極連接該第一 儲能電容C1的負極和參考地電位端G,而負極則通過該第十和第十二二極體 D10、D12分別連"t妄該第一與第二二極體Dl、D2以及該第五與第六二極體D5、 D6。
上述控制單元70連接該第一與第二交流開關電路10、 20的第一和第二開 關11、 12,通過控制該兩交流開關電路10、 20的第一和第二開關11、 12的 導通與關閉，以使該兩儲能電感La、 Lb儲存來自該兩輸入端Tl、 T7的電能 及分別向該第一和第二儲能電容C1、 C2釋放電能；在本實施例中，該控制單 元70具有一交流轉(zhuǎn)直流程序、 一功率因數(shù)校正功能以及一直流轉(zhuǎn)直流程序。
當本發(fā)明與交流兩相電源輸入一同使用時，該第一輸入端Tl和第二輸入 端T2分別連接第一相交流電源AC1和第二相交流電源AC2的在線端L1、L2， 而該參考地電位端G連接交流電源的中性線端N,則該交流轉(zhuǎn)直流的工作流 程如下所述
1.請進一步配合圖2A所示，在該第一或第二相交流電源AC1、 AC2的 正半周電壓期間，該控制單元70控制該第一或第二交流開關電路10、.20的開 關ll、 21導通，若是在該第一相交流電源AC1的正半周電壓期間，該第一相 交流電源AC1的電流將流經(jīng)該第一儲能電感La以及第一交流開關電路10的 第二與第三二極體D2、 D3后，再流經(jīng)該參考地電位端G至中性線端N，以使該第一儲能電感La儲能；而若是在該第二相交流電源AC2在正半周電壓期 間，則該第二相交流電源AC2的電流將流經(jīng)該第二儲能電感Lb以及第二交流 開關電路20的第六與第七二極體D6、 D7后，再流經(jīng)該參考地電位端G至中 性線端N,以使該第二儲能電感Lb儲能。
2. 當欲對該第一儲能電容C1放電時，該控制單元70控制該第一或第二 交流開關電^各10、 20的開關11、 21關閉，由該第一或第二儲能電感La、 Lb 將取自該第一或第二相交流電源AC1、 AC2的正半周電壓的電能釋放給該第 一儲能電容Cl,其電流路徑如圖2B所示。
3. 請參閱圖2C所示，在該第一和第二相交流電源AC1、 AC2的負半周 電壓期間，該控制單元70控制該第一或第二交流開關電路10、 20的開關11、 21導通，若是在該第一相交流電源AC1的負半周電壓期間，該第一相交流電 源AC1的電流將從該參考地電位端G流經(jīng)該第一交流開關電-各10的第三與 第二二極體D3、 D2后，再流經(jīng)第一儲能電感La到該第一相交流電源AC1的 在線端Ll,以使該第一儲能電感La儲能；而若是在該第二相交流電源AC2 的負半周電壓期間，則該第二相交流電源AC2的電流將流經(jīng)該第二交流開關 電路20的第八與第五二極體D8、 D5后，再流經(jīng)該第二儲能電感Lb以及該第 二相交流電源AC2的在線端L2,以使該第二儲能電感Lb儲能。
4. 當欲對該第二儲能電容C2放電時，該控制單元70控制該第一或第二 交流開關電路IO、 20的開關11、 21關閉，由該第一或第二儲能電感La、 Lb 將取自該第一或第二相交流電源AC1、 AC2的負半周電壓的電能釋放給該第 二儲能電容C2，其電流路徑如圖2D所示。
此外，該功率因數(shù)校正功能是依據(jù)各交流電源AC1、 AC2的電壓相位控 制對應的交流開關電路10、 20導通與關閉，以使對應的儲能電感La、 Lb儲 能以及對該兩儲能電容Cl、 C2放電，進而使各交流電源AC1、 AC2輸入的 電流失真最小，且使各交流電源AC1、 AC2輸入的電流與輸入的電壓同相位。
當改為以一第一和一第二直流電源DC1、 DC2提供電力時，該第一輸入 端Tl和第二輸入端T2分別連接第一直流電源DC1的正端和第二直流電源 DC2的負端，而該參考地電位端G連接該第一直流電源DC1的負端和第二直 流電源DC2的正端，該直流轉(zhuǎn)直流程序的工作流程如下所述1. 請進一步參閱圖3A所示，當欲對該第一儲能電感La儲能時，該控制 單元70控制該第一交流開關電路10的第一開關ll導通，令該第一直流電源 DC1所輸出的電流流經(jīng)該第一儲能電感La以及第一交流開關電路10的第二 與第三二極體D2、 D3,再經(jīng)過該參考地電位端G流回該第一直流電源DC1 的負端；而當欲對該第二儲能電感Lb儲能時，該控制單元70控制該第二交 流開關電路20的第二開關21導通，令該第二直流電源DC2所輸出的電流流 經(jīng)該參考地電位端G以及第二交流開關電路20的第八與第五二極體D8、 D5, 再經(jīng)過該第二儲能電感Lb流回該第二直流電源DC2的負端，由此可知兩儲能 電感La、 Lb是獨立儲能。
2. 請進一步參閱圖3B所示，當欲對該第一或第二儲能電容C1、 C2放電 時，該控制單元70控制該第一或第二交流開關電路10、 20的開關11、 21關 閉，由該第一或第二儲能電感La、 Lb分別對該第一或第二儲能電容Cl、 C2 放電，達成直流轉(zhuǎn)直流的功能，由此可知兩儲能電感La、 Lb是獨立對第一或 第二儲能電容C1、 C2放電。
由上述可知，當本發(fā)明應用于一取用三相電其中兩相的兩相三線式分相式 電源系統(tǒng)(Split-phase system )，所使用的雙電池分相式交流電源輸入的不斷電 電源供應系統(tǒng)(Split-phase UPS )時(如圖4所示)，此一 UPS具有兩個開關 Sl、 S2、兩個電池B1、 B2、 一直流轉(zhuǎn)交流裝置以及一輸出濾波裝置，而本發(fā) 明的多電源輸入變換器裝置的第一輸入端Tl和第二輸入端T2分別連接第一 相交流電源AC1和第二相交流電源AC2的在錢端Ll、 L2,且該第一和第二 輸入端Tl、 T2又分別通過一開關Sl、 S2而分別和一電池B1、 B2連接，兩 電池Bl、 B2的另一端連"l妻該參考地電位端G,此外，各相交流電源AC1、 AC2為共中性線的獨立電源，因此各交流開關電路IO、 20的導通與關閉，是 依據(jù)各相對應的相電源AC1、 AC2獨立判斷控制，而本發(fā)明的交流轉(zhuǎn)直流程 序、功率因數(shù)校正功能和直流轉(zhuǎn)直流程序即如同上述將本發(fā)明與交流兩相電源 輸入和兩直流電源使用，當該控制單元70得知該第一與第二交流電源AC1、 八C2正常的狀況下，由于UPS會控制各控制開關S1、 S2開路，因而可通過本 發(fā)明的多電源輸入變換器裝置達成對輸入交流轉(zhuǎn)直流(AC/DC )及功率因數(shù)校 正(PFC)的要求；而當交流電源AC1、 AC2輸入異常或中斷時'UPS會控制各控制開關S1、 S2閉路，以改為由電池B1、 B2提供直流電源，因而可通 過本發(fā)明的多電源輸入變換器裝置，達成UPS工作在備用電力模式時對直流 轉(zhuǎn)直流功能的要求。
另外，本發(fā)明也可以單一直流電源DC3提供電力輸入的方式工作，由該 第一和第二輸入端Tl、 T2分別連接一第三直流電源DC3的正端與負端，而 該參考地電位端G則是接地，該直流轉(zhuǎn)直流程序的工作方式如下所述
1. 請參閱圖5A所示，當欲對該第一與第二儲能電感La、 Lb儲能時，該 控制單元70控制該第一與第二交流開關電路1020的第一與第二開關11、 21 同時導通，因此該直流電源的電流將流經(jīng)該第一儲能電感La、第一交流開關 電路10的第二與第三二極體D2、 D3、第二交流開關電路20的第八與第五二 極體D8、 D5及該第二儲能電感Lb，以使該第一與第二儲能電感La、 Lb儲能。
2. 請進一步參閱圖5B與圖5C所示，當欲對該第一儲能電容C1放電時， 該控制單元70控制該第一交流開關電路10的第一該開關11關閉，而該第二 交流開關電路20的第二該開關21導通；當欲對該第二儲能電容C2放電時， 該控制單元70控制該第一交流開關電路10的第一該開關11導通，而該第二 交流開關電路20的第二該開關21關閉；以此達成直流轉(zhuǎn)直流的功能。
由上述可知，當本發(fā)明應用于一單電池的分相式(Split-phase)交流電源 輸入的UPS時(如圖6所示)，此一UPS具有一開關S1、 一電池B1、 一直流 轉(zhuǎn)交流裝置以及一輸出濾波裝置，而本發(fā)明的多電源輸入變換器裝置的第一輸 入端Tl和第二輸入端T2分別連接第一相交流電源AC1和第二相交流電源 AC2的在線端L1、 L2，且該第一與第二輸入端T1之間連接該開關S1和該電 池Bl，因此本發(fā)明的直流轉(zhuǎn)直流程序即如同上述將本發(fā)明與交流兩相電源輸 入和單一直流電源使用，而通過本發(fā)明的多電源輸入變換器裝置達成對輸入交 流轉(zhuǎn)直流、功率因數(shù)校正以及在備用電力模式時對直流轉(zhuǎn)直流功能的要求。
由于上述第一實施例是以應用于兩獨立交流或直流電源為例進行說明，若 欲將本發(fā)明與三相交流電源共同應用時，則請參閱圖7所示，本發(fā)明的第二實 施例與第一實施例相比，必須進一步增加一第三輸入端T3、 一第三儲能電感 Lc、 一第三交流開關電路50以及一第三整流電路60，其中
該第三儲能電感Lc的一端連接該第三輸入端T3;該第三交流開關電^各50的 一端連接該第三儲能電感Lc相對連接該第三輸 入端T3的另 一端，而第三交流開關電路50的另 一端則連接該參考地電位端G;
該第三整流電路60電連接該第三交流開關電3各50和該第三儲能電感Lc 的連接節(jié)點、該第一和第二整流電路IO、 20以及該第一和第二儲能電容C1、 C2;在本實施例中該第三整流電路60由一第十七二才及體D17與一第十八二扭_ 體D18串聯(lián)連接。
由于該第二實施例與第一實施例的動作原理相同，故在此不多加贅述；而 若將第二實施例應用于雙電池的分相式交流電源輸入的UPS和單電池的分相 式交流電源輸入的UPS (如圖8與圖9所示)，當UPS工作于在線模式時，該 第三交流開關電路50也是利用導通或關閉，而分別使該第三儲能電感Lc作為 儲能或釋能用；當UPS工作于備用電力模式時，則該第三交流開關電路50均 是處于關閉狀態(tài)。
由上述可知，本發(fā)明主要是利用各交流開關電路中二極體對電流路徑的限 制，搭配各開關的導通與關閉，即可達到傳統(tǒng)UPS內(nèi)的功率因數(shù)校正電路、 交流轉(zhuǎn)直流電路與直流轉(zhuǎn)直流電路的功能，且無需繁雜的電子元件與電路設 計，因此本發(fā)明的整體制造成本可更為低廉。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種多電源輸入變換器裝置，其特征在于，包括兩輸入端；兩儲能電感，分別連接該兩輸入端，以供儲存及釋放電能；一參考地電位端；兩交流開關電路，分別對應該兩儲能電感，各交流開關電路的一端電連接該對應儲能電感相對連接其對應輸入端的另一端，而各交流開關電路的另一端則電連接該參考地電位端；兩整流電路，分別電連接該兩交流開關電路和對應的儲能電感的連接節(jié)點；兩儲能裝置，均具有一正極與一負極，其中一儲能裝置以其負極連接另一儲能裝置的正極而為一連接節(jié)點，且此連接節(jié)點連接該參考地電位端，此兩儲能裝置上未互相連接的正極和負極分別通過該兩整流電路而連接該兩交流開關電路；一控制單元，連接該兩交流開關電路，通過控制該兩交流開關電路的導通與關閉，以使該兩儲能電感儲存來自該兩輸入端的電能及向?qū)膬δ苎b置釋放電能。
2. 如權利要求1所述多電源輸入變換器裝置，其特征在于，該兩輸入端 與兩電池連接時，該控制單元則進一步具有一直流轉(zhuǎn)直流程序，所述直流轉(zhuǎn)直 流程序包含當欲使各儲能電感儲能時，控制對應的交流開關電路導通； 當欲使各儲能電感向?qū)膬δ苎b置釋放電能時，控制對應的交流開關電 路關閉。
3. 如權利要求1所述多電源輸入變換器裝置，其特征在于，該兩輸入端 之間與一電池連接時，該控制單元則進一步具有一直流轉(zhuǎn)直流程序，所述直流 轉(zhuǎn)直流程序包含當欲對該兩儲能電感儲能時，控制該兩交流開關電路同時導通； 當欲使該兩儲能電感對其中一儲能電容釋放電能時，即控制該與此儲能電容連接的交流開關電路關閉，并控制另 一 交流開關電路導通。
4. 如權利要求1至3中任一項所述多電源輸入變換器裝置，其特征在于， 進一步包括另一輸入端、另一儲能電感、另一交流開關電路以及另一整流電路, 其中該另 一儲能電感的 一 端電連接該另 一輸入端；該另一交流開關電路對應該另 一儲能電感，該另 一交流開關電路的一端電 連接該另一儲能電感相對連接該另一輸入端的另一端，而該另一交流開關電^各 的另 一端則電連接該參考地電位端；該另一整流電路電連接該另一交流開關電路和該另一儲能電感的連接節(jié) 點、該兩整流電路以及該兩儲能裝置。
5. 如權利要求1至3中任一項所述多電源輸入變換器裝置，其特征在于， 各輸入端與 一獨立交流電源連接時，該控制單元進一步具有一功率因數(shù)校正功 能，其依據(jù)各獨立交流電源的電壓相位控制對應的交流開關電路導通與關閉， 以使對應的儲能電感儲能以及釋放電能給該兩儲能裝置，進而使各獨立交流電 源輸入的電流失真最小，且使各獨立交流電源輸入的電流與輸入的電壓同相 位。
6. 如權利要求4所述多電源輸入變換器裝置，其特征在于，各輸入端與 一獨立交流電源連接時，該控制單元進一步具有一功率因數(shù);歐正功能，其依據(jù) 各獨立交流電源的電壓相位控制對應的交流開關電路導通與關閉，以使對應的 儲能電感儲能以及釋放電能給該兩儲能裝置，進而使各獨立交流電源輸入的電 流失真最小，且使各獨立交流電源輸入的電流與輸入的電壓同相位。
7. 如權利要求1至3中任一項所述多電源輸入變換器裝置，其特征在于， 各輸入端與一獨立交流電源連接時，該控制單元進一步具有一交流轉(zhuǎn)直流程 序，所述交流轉(zhuǎn)直流程序包含當欲使各儲能電感將各獨立交流電源的正半周電壓和負半周電壓的電能 儲能時，控制對應的交流開關電路導通；當欲使各儲能電感將取自對應的獨立交流電源的正半周電壓和負半周電 壓的電能分別對該兩儲能電容放電時，控制對應的交流開關電路關閉。
8. 如權利要求4所述多電源輸入變換器裝置，其特征在于，各輸入端與一獨立交流電源連接時，該控制單元進一步具有一交流轉(zhuǎn)直流程序，所述交流轉(zhuǎn)直流程序包含當欲使各儲能電感將各獨立交流電源的正半周電壓和負半周電壓的電能 儲能時，控制對應的交流開關電路導通；當欲使各儲能電感將取自對應的獨立交流電源的正半周電壓和負半周電 壓的電能分別對該兩儲能電容放電時，控制對應的交流開關電路關閉。
9. 一種具有如權利要求1的多電源輸入變換器裝置的不斷電電源供應系 統(tǒng)，其特征在于，包括兩個電池，其一端分別連接該兩輸入端，另一端則均連接該參考地電位端； 兩個開關，分別連接該兩電池與對應的輸入端之間； 一直流轉(zhuǎn)交流裝置，連接該兩儲能裝置上，通過該兩整流電路而連接該兩 交流開關電路的正才及和負極；以及一輸出濾波裝置，連接該直流轉(zhuǎn)交流裝置。
10. 如權利要求9所述多電源輸入變換器裝置的不斷電電源供應系統(tǒng)，其 特征在于，該控制單元進一步具有一直流轉(zhuǎn)直流程序，所述直流轉(zhuǎn)直流程序包含當欲使各儲能電感儲能時，控制對應的交流開關電路導通； 當欲使各^f諸能電感向?qū)膬δ苎b置釋放電能時，控制對應的交流開關電 路關閉。
11. 如權利要求9或10所述多電源輸入變換器裝置的不斷電電源供應系 統(tǒng)，其特征在于，各輸入端與一獨立交流電源連接時，該控制單元進一步具有 一功率因數(shù)校正功能，其依據(jù)各獨立交流電源的電壓相位控制對應的交流開關 電路導通與關閉，以使對應的儲能電感儲能以及釋放電能給該兩儲能裝置，進 而是各獨立交流電源輸入的電流失真最小，且使各獨立交流電源輸入的電流與 輸入的電壓同相^i。
12. 如權利要求9或10所述多電源輸入變換器裝置的不斷電電源供應系 統(tǒng)，其特征在于，各輸入端與一獨立交流電源連接時，該控制單元進一步具有 一交流轉(zhuǎn)直流程序，所述交流轉(zhuǎn)直流程序包含當欲使各儲能電感將各獨立交流電源的正半周電壓和負半周電壓的電能儲能時，控制對應的交流開關電路導通；當欲使各儲能電感將取自對應的獨立交流電源的正半周電壓和負半周電 壓的電能分別對該兩儲能電容放電時，控制對應的交流開關電路關閉。
13. —種具有如權利要求1的多電源輸入變換器裝置的不斷電電源供應系 統(tǒng)，其特征在于，包括一電池，其正極與負極分別連接兩輸入端； 一開關，連接于該電池與其中一輸入端之間；一直流轉(zhuǎn)交流裝置，連接該兩儲能裝置上，通過該兩整流電路而連接該兩 交流開關電路的正極和負極；以及一輸出濾波裝置，連接該直流轉(zhuǎn)交流裝置。
14. 如權利要求13項所述多電源輸入變換器裝置的不斷電電源供應系統(tǒng)， 其特征在于，該控制單元進一步具有一直流轉(zhuǎn)直流程序，所述直流轉(zhuǎn)直流程序 包含當欲使該兩儲能電感儲能時，控制該兩交流開關電路同時導通； 當欲使該兩儲能電感對其中一儲能電容釋放電能時，即控制該與此儲能電 容連接的交流開關電路關閉，并控制另 一交流開關電路導通。
15. 如權利要求13或14項所述多電源輸入變換器裝置的不斷電電源供應 系統(tǒng)，其特征在于，各輸入端與一獨立交流電源連接時，其中該控制單元進一 步具有一功率因數(shù)校正功能，其依據(jù)各獨立交流電源的電壓相位控制對應的交 流開關電路導通與關閉，以使對應的儲能電感儲能以及釋放電能給該兩儲能裝 置，進而使各獨立交流電源輸入的電流失真最小，且使各獨立交流電源輸入的 電流與輸入的電壓同相位。
16. 如權利要求13或14項所述多電源輸入變換器裝置的不斷電電源供應 系統(tǒng)，其特征在于，各輸入端與一獨立交流電源連接時，其中該控制單元進一 步具有一交流轉(zhuǎn)直流程序，所述交流轉(zhuǎn)直流程序包含當欲使各儲能電感將各獨立交流電源的正半周電壓和負半周電壓的電能 儲能時，控制對應的交流開關電路導通；當欲使各儲能電感將取自對應的獨立交流電源的正半周電壓和負半周電 壓的電能分別對該兩儲能電容放電時，控制對應的交流開關電路關閉。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多電源輸入變換器裝置以及具有該多電源輸入變換器裝置的不斷電電源供應系統(tǒng)，其中該多電源輸入變換器裝置針對每一輸入電源設置一儲能電感和一交流開關電路，之后再連接兩個儲能電容，當輸入交流電源時，通過控制該交流開關電路導通或關閉，即可控制輸入電流的流向，而達到全波整流及高功率因數(shù)校正功能；當輸入直流電源時，也是通過控制該交流開關電路導通或關閉，而實現(xiàn)直流轉(zhuǎn)直流電源變換模式；因此，每一個交流開關電路獨立依據(jù)其對應輸入電源的狀況，實現(xiàn)交流轉(zhuǎn)直流與直流轉(zhuǎn)直流變換的功能，并維持對儲能電容的正常供電。
文檔編號H02J7/00GK101494388SQ200810004098
公開日2009年7月29日 申請日期2008年1月24日 優(yōu)先權日2008年1月24日
發(fā)明者李長潭 申請人:飛瑞股份有限公司