專利名稱：省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不斷電源系統(tǒng)，特別是涉及一種省電型在線互動(dòng)式不斷電源系 統(tǒng)。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參閱圖4所示，為一種既有在線互動(dòng)式不斷電系統(tǒng)(Line Interactive UPS)的電路架構(gòu)，其包含有
一電力開關(guān)組50，串接于交流電源及負(fù)載之間，決定交流電源是否提供至該負(fù) 載；
一低頻變壓器51，其包含二繞組511a、511b，其中一繞組511a連接至負(fù)載，并 透過電力開關(guān)組50連接至交流電源；
一全橋開關(guān)電路52，包含有二組半橋開關(guān)電路521、522，其中二半橋開關(guān)電路 521、522的串接節(jié)點(diǎn)連接至低頻變壓器51的另一繞組511b ；
一主控制器53，連接至該電力開關(guān)組50;
—充電及放電模式控制器M，連接至該主控制器53及該全橋開關(guān)電路52，依據(jù) 主控制器53的充電命令或放電命令驅(qū)動(dòng)全橋開關(guān)電路52進(jìn)入充電或放電模式；及
一蓄電池55，連接至該全橋開關(guān)電路52，藉由全橋開關(guān)電路52進(jìn)行充電或放 H1^ ο
由上述在線互動(dòng)式不斷電系統(tǒng)架構(gòu)可知，該主控制器53會(huì)判斷目前交流電源狀 態(tài)及蓄電池陽電量，輸出充電命令或放電命令予該充電及放電模式控制器M，再由該充 電及放電模式控制器M決定執(zhí)行充電或放電模式。當(dāng)交流電源正常供電時(shí)，主控制器53 控制電力開關(guān)組52閉合，令交流電源直流輸入至負(fù)載及低頻變壓器51 ；在此期間若主控 制器53又判斷蓄電池55電量下降，則透過充電及放電模式控制器M控制全橋開關(guān)電路 52將市電電源轉(zhuǎn)換為直流電源對(duì)蓄電池55進(jìn)行充電，直到蓄電池55電量充飽為止。然 而，一旦交流電源異常及中斷時(shí)，該主控制器53即關(guān)閉電力開關(guān)組50，并發(fā)出放電命令 予該充電及放電模式控制器M，由該充電及放電模式控制器M驅(qū)動(dòng)全橋開關(guān)電路52， 將蓄電池55的儲(chǔ)存直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源，并提供予該負(fù)載，達(dá)到不斷電的效果。由 于此一不斷電系統(tǒng)永遠(yuǎn)與負(fù)載連接，故稱為在線互動(dòng)式不斷電系統(tǒng)，其雖可確保蓄電池 電量維持飽和值，但由于蓄電池55是透過低頻變壓器51及全橋開關(guān)電路52進(jìn)行轉(zhuǎn)換充 電，故維持蓄電池電量飽和相對(duì)地耗費(fèi)電源。
由此可見，上述現(xiàn)有的不斷電源系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺 陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求 解決之道，但長(zhǎng)久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能 夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型的省電 型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的 目標(biāo)。3
有鑒于上述現(xiàn)有的不斷電源系統(tǒng)存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì) 制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng) 設(shè)一種新型的省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的不斷電源系統(tǒng)，使 其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)過反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出 確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的不斷電源系統(tǒng)存在的缺陷，而提供一種新 型的省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問題是使其可在交流電源正常 時(shí)，以高頻充電回路對(duì)蓄電池充電維持飽和電量，非常適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提 出的一種省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，其包括一電力開關(guān)組，連接于交流電源輸 入端，該交流電源輸入端供交流電源連接，其中該電力開關(guān)組決定交流電源是否提供至 該負(fù)載；一低頻變壓器，其包含二繞組，其中一繞組連接至負(fù)載，并透過電力關(guān)組連接 至交流電源；一全橋開關(guān)電路，包含有二組半橋開關(guān)電路，其中該二半橋開關(guān)電路的串 接節(jié)點(diǎn)連接至低頻變壓器的另一繞組；一主控制器，連接至該電力開關(guān)組；一充電及放 電模式控制器，連接至該主控制器及該全橋開關(guān)電路，依據(jù)主控制器的充電命令或放電 命令驅(qū)動(dòng)全橋開關(guān)電路進(jìn)入充電或放電模式；一蓄電池，連接至該全橋開關(guān)電路，藉由 全橋開關(guān)電路進(jìn)行充電或放電；及
一高頻充電電路，連接至該交流電源輸入端與該蓄電池之間，將交流電源轉(zhuǎn)換 為直流電源對(duì)蓄電池充電。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，其中所述的高頻充電電路包含有一整 流器及一高頻充電器。
前述的省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含有一切換開關(guān)，其串接 于變壓器其中一繞線與電力開關(guān)組之間，且該切換開關(guān)受該充電及放電模式控制器控制 啟閉。
前述的省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，其中所述的切換開關(guān)為一繼電器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上可知，為達(dá)到上述 目的，本發(fā)明提供了一種省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，可在交流電源正常時(shí)，以高 頻充電回路對(duì)蓄電池充電維持飽和電量。該在線互動(dòng)式不斷電系統(tǒng)包含有一電力開關(guān) 組、一低頻變壓器、一全橋開關(guān)電路、一主控制器、一充電及放電模式控制器、一蓄電 池及一高頻充電電路；其中該高頻充電電路連接至該交流電源輸入端與該蓄電池之間， 將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源對(duì)蓄電池充電。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)至少具有下列優(yōu)點(diǎn) 及有益效果本發(fā)明主要在該交流電源輸入端與該蓄電池之間加入一高頻充電電路， 當(dāng)交流電源正常供電時(shí)，若檢知蓄電池電量不飽和，則啟動(dòng)該高頻充電器，將整流器輸 出的直流電流予以轉(zhuǎn)換至特定電壓直流電源，并將之提供至該蓄電池，對(duì)蓄電池進(jìn)行充 電，維持蓄電池飽和電量。是以，該在線互動(dòng)式不斷電系統(tǒng)即不用透過低頻變壓器及全橋開關(guān)電路對(duì)蓄電池充電，能有效避免耗損額外的電源功率。
綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，其包含有一 電力開關(guān)組、一低頻變壓器、一全橋開關(guān)電路、一主控制器、一充電及放電模式控制 器、一蓄電池及一高頻充電電路；其中該高頻充電電路連接至該交流電源輸入端與該蓄 電池之間，將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源對(duì)蓄電池充電；是以，當(dāng)交流電源正常供電且蓄 電池電量不飽和時(shí)，則啟動(dòng)該高頻充電電路對(duì)蓄電池充電，而不用透過低頻變壓器及全 橋開關(guān)電路對(duì)蓄電池充電，能有效降低整體的消耗功率。
本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進(jìn)步、 實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手 段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu) 點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的電路圖。
圖2是本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的電路圖。
圖3A是圖2在小電流充電模式下的電路圖。
圖3B是圖2在大電流充電模式下的電路圖。
圖4是一既有在線互動(dòng)式不斷電系統(tǒng)的電路圖。
10:電力開關(guān)組11:低頻變壓器
111a、Illb 繞組12:全橋開關(guān)電路
121、122 半橋開關(guān)電路 13:主控制器
14:充電及放電模式控制器 15:蓄電池
16:高頻充電電路161:整流器
162:高頻充電器17:切換開關(guān)
50 電力開關(guān)組51 低頻變壓器
511a、511b 繞組52:全橋開關(guān)電路
521、522:半橋開關(guān)電路 53 主控制器
M 充電及放電模式控制器 55:蓄電池具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié) 合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)其具體實(shí)施 方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳 實(shí)施例的詳細(xì)說明中將可清楚的呈現(xiàn)。為了方便說明，在以下的實(shí)施例中，相同的元件 以相同的編號(hào)表示。
請(qǐng)參閱圖1所示，為本發(fā)明在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)的第一較佳實(shí)施例的電路 圖，其包含有
一電力開關(guān)組10，連接于交流電源輸入端AC、IN,該交流電源輸入端AC、IN 供交流電源連接，其中該電力開關(guān)組50決定交流電源是否提供至該負(fù)載(圖中未示)； 在本實(shí)施例中，該電力開關(guān)組50—端連接至交流電源輸入端AC、IN,另一端V。ut則供負(fù) 載連接，因此電力開關(guān)組50串接于交流輸入端AC、IN及負(fù)載之間；
一低頻變壓器11，其包含二繞組111a、111b，其中一繞組Illa連接至負(fù)載，并 透過電力開關(guān)組10連接至交流電源；
—全橋開關(guān)電路12，包含有二組半橋開關(guān)電路121、122，其中該二半橋開關(guān)電 路121、122的串接節(jié)點(diǎn)連接至低頻變壓器11的另一繞組Illb ；
一主控制器13，連接至該電力開關(guān)組10;
—充電及放電模式控制器14，連接至該主控制器13及該全橋開關(guān)電路12，依據(jù) 主控制器12的充電命令或放電命令驅(qū)動(dòng)全橋開關(guān)電路12進(jìn)入充電或放電模式；
一蓄電池15，連接至該全橋開關(guān)電路12，藉由全橋開關(guān)電路15進(jìn)行充電或放 電；及
一高頻充電電路16，連接至該交流電源輸入端AC、IN與該蓄電池15之間，將 交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源對(duì)蓄電池15充電；在本實(shí)施例中，該高頻充電電路16包含有一 整流器161及一高頻充電器162。
上述在線互動(dòng)式不斷電系統(tǒng)主要在該交流電源輸入端AC、IN與該蓄電池15之 間加入一高頻充電電路16，當(dāng)交流電源正常供電時(shí)，若檢知蓄電池電量不飽和，則啟動(dòng) 該高頻充電電路16，將整流器161輸出的直流電流予以轉(zhuǎn)換至特定電壓直流電源，并將 之提供至該蓄電池15，對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電，維持蓄電池15飽和電量。是以，該在線 互動(dòng)式不斷電系統(tǒng)即不用透過低頻變壓器11及全橋開關(guān)電路12對(duì)蓄電池15充電，能有 效避免耗損額外的電源功率。
請(qǐng)參閱圖2所示，為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例，其大多結(jié)構(gòu)與第一較佳實(shí)施例相 同，惟增加一切換開關(guān)17，即該切換開關(guān)17串接于變壓器11其中一繞線Illa與電力開 關(guān)組10之間，且該切換開關(guān)17受該充電及放電模式控制器14控制啟閉。請(qǐng)配合參閱圖 3A所示，當(dāng)主控制器13對(duì)該充電及放電模式控制器14輸出目前蓄電池15為電量飽和訊 號(hào)，則該充電及放電模式控制器14會(huì)關(guān)閉該切換開關(guān)17，令低頻變壓器11與交流電源及 負(fù)載脫離。又，上述切換開關(guān)為一繼電器。
由于蓄電池電量飽和一段時(shí)間后會(huì)自然些微下降，因此，當(dāng)主控制器判斷蓄電 池電量有微小下降時(shí)，即對(duì)該充電及放電模式控制器輸出輸出小電流充電模式命令時(shí)， 則該充電及放電模式控制器會(huì)維持關(guān)閉該切換開關(guān)，保持低頻變壓器與交流電源及負(fù)載 脫離狀態(tài)，同時(shí)該高頻充電電路即會(huì)啟動(dòng)，直接將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電流對(duì)蓄電池充 H1^ ο
請(qǐng)參閱圖3B所示，當(dāng)不斷電系統(tǒng)在交流電源短時(shí)間中斷，將蓄電池15電量轉(zhuǎn)換 為交流電源提供予負(fù)載，而導(dǎo)致復(fù)電后蓄電池電量呈低電量，則該主控制器13會(huì)對(duì)該充 電及放電模式控制器14輸出輸出大電流充電模式命令時(shí)，則該充電及放電模式控制器14 會(huì)維持開啟該切換開關(guān)17，令低頻變壓器11與交流電源及負(fù)載實(shí)體連接，將交流電源透 過低頻變壓器11及全橋開關(guān)電路12對(duì)蓄電池15以大電流的直流電源快速充電，直到蓄 電池15達(dá)到飽和電量為止。
由上述說明可知，因?yàn)榻涣麟娫凑９╇姷臅r(shí)間較其異?；驍嚯姇r(shí)間長(zhǎng)，本發(fā) 明為了避免采用低轉(zhuǎn)換效率的低頻變壓器對(duì)蓄電池充電造成電能的耗費(fèi)，而增加高頻充 電電路外，更在判斷交流電源正常供電狀況下，將切換開關(guān)關(guān)閉，使低頻變化器與交流 電源不再直接連接，而避免多余電源能量的耗費(fèi)。藉由此一電路架構(gòu)，本發(fā)明不斷電系 統(tǒng)在交流電源正常供電時(shí)，僅會(huì)消耗約0.5W的電量，達(dá)到省電的功效。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限 制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè) 的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許 更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā) 明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，其特征在于其包括一電力開關(guān)組，連接于交流電源輸入端，該交流電源輸入端供交流電源連接，其中 該電力開關(guān)組決定交流電源是否提供至該負(fù)載；一低頻變壓器，其包含二 繞組，其中一繞組連接至負(fù)載，并透過電力關(guān)組連接至交 流電源；一全橋開關(guān)電路，包含有二組半橋開關(guān)電路，其中該二半橋開關(guān)電路的串接節(jié)點(diǎn)連 接至低頻變壓器的另一繞組；一主控制器，連接至該電力開關(guān)組；一充電及放電模式控制器，連接至該主控制器及該全橋開關(guān)電路，依據(jù)主控制器的 充電命令或放電命令驅(qū)動(dòng)全橋開關(guān)電路進(jìn)入充電或放電模式；一蓄電池，連接至該全橋開關(guān)電路，藉由全橋開關(guān)電路進(jìn)行充電或放電；及一高頻充電電路，連接至該交流電源輸入端與該蓄電池之間，將交流電源轉(zhuǎn)換為直 流電源對(duì)蓄電池充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的高 頻充電電路包含有一整流器及一高頻充電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，其特征在于其進(jìn)一步 包含有一切換開關(guān)，其串接于變壓器其中一繞線與電力開關(guān)組之間，且該切換開關(guān)受該 充電及放電模式控制器控制啟閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的切 換開關(guān)為一繼電器。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種省電型在線互動(dòng)式不斷電源系統(tǒng)，其包含有一電力開關(guān)組、一低頻變壓器、一全橋開關(guān)電路、一主控制器、一充電及放電模式控制器、一蓄電池及一高頻充電電路；其中該高頻充電電路連接至該交流電源輸入端與該蓄電池之間，將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源對(duì)蓄電池充電；是以，當(dāng)交流電源正常供電且蓄電池電量不飽和時(shí)，則啟動(dòng)該高頻充電電路對(duì)蓄電池充電，而不用透過低頻變壓器及全橋開關(guān)電路對(duì)蓄電池充電，能有效降低整體的消耗功率。
文檔編號(hào)H02J7/02GK102025181SQ20091017373
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者葉修廷, 林永梅 申請(qǐng)人:碩天科技股份有限公司