專利名稱：：電池共用的不間斷電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及不間斷電源(UninterruptablePowerSupply，UPS)，特別是涉及一種電池共用的不間斷電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：目前已有的UPS系統(tǒng)如圖1所示，圖中描述了由Schneider公司的美國(guó)專利第US5654591號(hào)所揭示的UPS系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一個(gè)UPS。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)UPS中的P、N點(diǎn)的電壓不能滿足要求時(shí)，UPS將從蓄電池2索取能量，繼續(xù)為負(fù)載供電。采用單一的UPS工作時(shí)，此電路不存在問題，可以為負(fù)載提供持續(xù)的能量，然而，當(dāng)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的UPS一同使用蓄電池2時(shí)(即共用圖中的蓄電池2和二極管Al)，各UPS將在A、B、C三處共點(diǎn)，則會(huì)出現(xiàn)問題。由于單個(gè)UPS的開關(guān)管Tl、T2均有開和關(guān)兩種工作狀態(tài)，不同UPS的開關(guān)管Tl之間和不同UPS的開關(guān)管T2之間將出現(xiàn)同時(shí)工作的狀況，而不同UPS的多個(gè)開關(guān)管T2和多個(gè)電感L2是通過配電系統(tǒng)并聯(lián)在一起的，不同UPS的多個(gè)開關(guān)管Tl和多個(gè)電感Ll也是通過配電系統(tǒng)并聯(lián)在一起的，因此，在共用蓄電池2時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電流從一個(gè)UPS的開關(guān)管Tl和電感Ll流向另一個(gè)UPS的開關(guān)管T2和電感L2，或從一個(gè)UPS的開關(guān)管T2和電感L2流向另一個(gè)UPS的開關(guān)管Tl和電感Li，這樣就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，從而使系統(tǒng)崩潰。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電池共用的不間斷電源系統(tǒng)，使系統(tǒng)中的多個(gè)UPS能夠共用電池。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種電池共用的不間斷電源系統(tǒng)，包括蓄電池和至少兩個(gè)UPS，還包括與所述至少兩個(gè)UPS—一對(duì)應(yīng)配置的開關(guān)單元和電容，所述至少兩個(gè)UPS中的每一個(gè)UPS與相對(duì)應(yīng)配置的開關(guān)單元串聯(lián)地耦合到所述蓄電池形成獨(dú)立的回路，各電容分別跨接在相應(yīng)的UPS的正、負(fù)端上，各開關(guān)單元的開通時(shí)間不相重疊。優(yōu)選地，所述開關(guān)單元包括第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的漏極接所述蓄電池的正極，所述第一MOS管的源極接相應(yīng)的UPS的正端，所述第二MOS管的漏極接相應(yīng)的UPS的負(fù)端，所述第二MOS管的源極接所述蓄電池的負(fù)極。優(yōu)選地，還包括與所述至少兩個(gè)UPS—對(duì)一配置的多個(gè)充電通路，所述充電通路包括與所述第一MOS管反向并接的第三MOS管和與所述第二MOS管反向并接的第四MOS管。優(yōu)選地，所述各開關(guān)單元的開通時(shí)間互補(bǔ)。優(yōu)選地，所述開關(guān)單元的開通頻率為20_40Khz。本發(fā)明有益的技術(shù)效果是本發(fā)明的不間斷電源系統(tǒng)包括蓄電池、至少兩個(gè)UPS以及與UPS—對(duì)一配置的開關(guān)單元和電容，每個(gè)UPS與相應(yīng)的開關(guān)單元串接后耦合到蓄電池形成獨(dú)立的回路，相應(yīng)的電容跨接在UPS的正、負(fù)端上，通過控制各開關(guān)單元的開通時(shí)間不相重疊，可使各UPS回路獨(dú)立地工作，不相互影響，例如控制各個(gè)開關(guān)單元以互補(bǔ)的方式開通，實(shí)現(xiàn)多組回路互補(bǔ)工作，這樣，就不會(huì)在各UPS之間存在回路，從而保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作，達(dá)到多個(gè)UPS共用同一個(gè)或多個(gè)蓄電池的效果。本發(fā)明適用于所有的UPS系統(tǒng)。圖1為現(xiàn)有的一種UPS系統(tǒng)的電路原理圖；圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的電池共用的不間斷電源系統(tǒng)的拓?fù)浜?jiǎn)圖；圖3為圖2中所示各開關(guān)管的通斷控制時(shí)序圖；圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的電池共用的不間斷電源系統(tǒng)的拓?fù)浜?jiǎn)圖；本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。具體實(shí)施例方式本發(fā)明中所稱的UPS指不包含電池在內(nèi)的UPS電路。在本發(fā)明的實(shí)施例中，電池共用的不間斷電源系統(tǒng)包括蓄電池、至少兩個(gè)UPS以及與UPS—一對(duì)應(yīng)配置的開關(guān)單元和電容，每一個(gè)UPS和與相對(duì)應(yīng)配置的開關(guān)單元串聯(lián)地耦合到蓄電池形成獨(dú)立的回路，相對(duì)應(yīng)配置的電容跨接在UPS的正、負(fù)端上，各開關(guān)單元的開通時(shí)間不相重疊。根據(jù)此電路設(shè)置，每個(gè)UPS與相應(yīng)的開關(guān)單元串接到同一蓄電池上而形成獨(dú)立的回路，既可以單獨(dú)選擇其中一個(gè)UPS工作，也可以通過適當(dāng)控制各個(gè)開關(guān)單元，使多個(gè)UPS并聯(lián)工作，只要使各開關(guān)單元的開通時(shí)間不相重疊，即保證任意時(shí)刻只有一個(gè)開關(guān)單元開通，就不會(huì)導(dǎo)致蓄電池電壓同時(shí)加到多個(gè)電容上，不同的UPS間形成回路，從而各個(gè)UPS可以獨(dú)立、正常地工作，達(dá)到蓄電池共用的效果。如圖2所示，根據(jù)一種實(shí)施例，電池共用的不間斷電源系統(tǒng)包括蓄電池Bat、三個(gè)UPS即UPS1、UPS2和UPS3、三個(gè)開關(guān)單元和三個(gè)電容Cl、C2、C3，各UPS、開關(guān)單元和電容一對(duì)一成組配置，第一個(gè)開關(guān)單元包括MOS管Ql和MOS管Q2，其中，MOS管Ql的漏極接蓄電池Bat的正極，MOS管Ql的源極接UPSl的正端，MOS管Q2的漏極接UPSl的負(fù)端，MOS管Q2的源極接蓄電池Bat的負(fù)極，MOS管Ql和MOS管Q2的柵極分別連接驅(qū)動(dòng)電路(未圖示)，UPSUM0S管Q1、M0S管Q2與蓄電池串接形成獨(dú)立的回路，電容Cl的正極接在UPSl的正端，電容Cl的負(fù)極接在UPSl的負(fù)端。UPS2與第二個(gè)開關(guān)單元的MOS管Q3、Q4以及UPS3與第三個(gè)開關(guān)單元的MOS管Q5、Q6采用同樣的方式相連并接至蓄電池。應(yīng)說明，本發(fā)明中所稱的第一MOS管和第二MOS管，就第一個(gè)開關(guān)單元而言，分別是MOS管Ql和MOS管Q2，就第二個(gè)開關(guān)單元而言，分別是MOS管Q3和MOS管Q4，就第三個(gè)開關(guān)單元而言，分別是MOS管Q5禾口MOS管Q6。電容Cl、C2、C3既可以是有極性電容，例如電解電容，但也可以替換為無極性電容。由于電容C1、C2、C3能夠儲(chǔ)存一定的能量，這樣就可以保證三個(gè)UPS之間切換時(shí)，有相應(yīng)的能量提供給相應(yīng)的UPS。根據(jù)本實(shí)施例，只要使各開關(guān)單元的開通時(shí)間不相重疊，UPS1、UPS2和UPS3就能在共用蓄電池Bat的情形下獨(dú)立、正常地工作。優(yōu)選地，控制三個(gè)開關(guān)單元以互補(bǔ)的方式開通。工作邏輯如圖3所示，工作模式如下M0S管Ql和Q2同時(shí)工作，MOS管Q3和Q4同時(shí)工作，MOS管Q5和Q6同時(shí)工作，且三組MOS管互補(bǔ)工作。MOS管Q1、Q2關(guān)斷時(shí)，電容Cl為UPSl提供能量，MOS管Q3、Q4關(guān)斷時(shí)，電容C2為UPS2提供能量，MOS管Q5、Q6關(guān)斷時(shí)，電容C3為UPS3提供能量。更優(yōu)選地，MOS管Q1-Q6均工作在高頻狀態(tài)，例如頻率為20-40Khz。由于MOS管Ql、Q2、MOS管Q3、Q4、和MOS管Q5、Q6互補(bǔ)地工作，故三組MOS管的開通時(shí)間不重疊，任意時(shí)刻只有其中一組MOS管開通，所以各UPS可以以共用蓄電池的方式穩(wěn)定工作。圖4示意性地展示了另一種實(shí)施例的電池共用的不間斷電源系統(tǒng)。在前一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，該不間斷電源系統(tǒng)還包括三個(gè)UPS—對(duì)一配置的三個(gè)充電通路。如圖4所示，第一個(gè)充電通路包括與MOS管Ql反向并接的MOS管Q7和與MOS管Q2反向并接的MOS管Q8，第二個(gè)充電通路包括與MOS管Q3反向并接的MOS管Q9和與MOS管Q4反向并接的MOS管QlO，第三個(gè)充電通路包括與MOS管Q5反向并接的MOS管Qll和與MOS管Q6反向并接的MOS管Ql2。市電模式下，UPSl可提供電流Il通過MOS管Q7、Q8給電池Bat充電，UPS2可提供電流12通過MOS管Q9、Q10給蓄電池Bat充電，UPS3可提供電流13通過MOS管Q11、Q12給蓄電池Bat充電。通過設(shè)置充電通路，保證了UPS工作在市電模式下時(shí)蓄電池能得到很好的電量補(bǔ)充。應(yīng)說明，本發(fā)明中所稱的第三MOS管和第四MOS管，就第一個(gè)充電通路而言，分別是MOS管Q7和MOS管Q8，就第二個(gè)充電通路而言，分別是MOS管Q9和MOS管Q10，就第三個(gè)充電通路而言，分別是MOS管Qll和MOS管Q12。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明，例如，UPS、開關(guān)單元和電容并不限于三組，也可以是兩組或更多組，又如，各開關(guān)單元的通斷控制并不限于互補(bǔ)，只要通斷模式在各回路之間不相互產(chǎn)生不良影響即可。對(duì)于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求一種電池共用的不間斷電源系統(tǒng)，包括蓄電池和至少兩個(gè)UPS，其特征在于，還包括與所述至少兩個(gè)UPS一一對(duì)應(yīng)配置的開關(guān)單元和電容，所述至少兩個(gè)UPS中的每一個(gè)UPS與相對(duì)應(yīng)配置的開關(guān)單元串聯(lián)地耦合到所述蓄電池形成獨(dú)立的回路，各電容分別跨接在相應(yīng)的UPS的正、負(fù)端上，各開關(guān)單元的開通時(shí)間不相重疊。2.如權(quán)利要求1所述的電池共用的不間斷電源系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)單元包括第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的漏極接所述蓄電池的正極，所述第一MOS管的源極接相應(yīng)的UPS的正端，所述第二MOS管的漏極接相應(yīng)的UPS的負(fù)端，所述第二MOS管的源極接所述蓄電池的負(fù)極。3.如權(quán)利要求2所述的電池共用的不間斷電源系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述至少兩個(gè)UPS—對(duì)一配置的多個(gè)充電通路，所述充電通路包括與所述第一MOS管反向并接的第三MOS管和與所述第二MOS管反向并接的第四MOS管。4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池共用的不間斷電源系統(tǒng)，其特征在于，所述各開關(guān)單元的開通時(shí)間互補(bǔ)。5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池共用的不間斷電源系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)單元的開通頻率為20-40Khz。全文摘要本發(fā)明公開了一種電池共用的不間斷電源系統(tǒng)，包括蓄電池和至少兩個(gè)UPS，還包括與所述至少兩個(gè)UPS一一對(duì)應(yīng)配置的開關(guān)單元和電容，所述至少兩個(gè)UPS中的每一個(gè)UPS與相對(duì)應(yīng)配置的開關(guān)單元串聯(lián)地耦合到所述蓄電池形成獨(dú)立的回路，各電容分別跨接在相應(yīng)的UPS的正、負(fù)端上，各開關(guān)單元的開通時(shí)間不相重疊。根據(jù)本發(fā)明，可控制各個(gè)開關(guān)單元使各UPS之間沒有回路，從而保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)作，達(dá)到多個(gè)UPS共用同一電池的效果。文檔編號(hào)H02J7/00GK101807804SQ20101013124公開日2010年8月18日申請(qǐng)日期2010年3月19日優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日發(fā)明者吳勝章申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司