专利名称：具有整合式充放电路的直流不间断电源电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源电路，尤其涉及一种具有整合式充放电路的直流不间断电源 电路(Uninterruptible power supply, UPS)。
背景技术：
随着信息工业与高科技产业的快速发展，大部分的精密电子仪器与设备需要依赖 高质量的电源供应来维持正常的运行。在各种供电方式中，不间断电源供应器除了可以确 保电源不会间断外，还可以提供高质量电源，所以不间断电源供应器已经成为现今提供高 质量电源的一种最佳方案，目前广泛应用于网络通信设备、数据中心(Data center)以及一 些重要信息设备。传统不间断电源供应器具有一个充电电路(charge circuit)与一个备份电力时 的直流-直流转换电路(DC-DC converter circuit)，当市电正常时传统不间断电源供应器 会通过充电电路对电池充电，此时直流-直流转换电路会停止运行。反之，当市电中断时传 统不间断电源供应器会利用直流-直流转换电路将电池的电压值，例如11伏特(V)，转换为 设备的额定电压值，例如12伏特，此时充电电路会停止运行。由此可知，传统不间断电源供应器需要采用充电电路与直流-直流转换电路此两 个独立电路，使电池分别于市电正常与中断时充电及放电，导致不间断电源供应器具有较 大的体积、较多的零件数目、较高的电路复杂度以及较高的制造成本。还因为充电电路与直 流-直流转换电路不会同时运行，所以不间断电源供应器的电路使用率较低。因此，如何发展一种可改进上述现有技术缺陷的具有整合式充放电路的直流不间 断电源电路，实为相关技术领域技术人员目前所迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，采用单 个整合式充放电路使储能单元分别于输入电源正常与异常时充电及放电，以使该具有整合 式充放电路的直流不间断电源电路的体积较小、零件数目较少、电路复杂度较低、制造成本 较低以及电路使用率较高。此外，相较于传统直流不间断电源电路，于充电时，可以使具有 整合式充放电路的直流不间断电源电路的运行效率提升，另一方面，于放电时，可以增加储 能单元的供电时间。为达上述目的，本发明的一较广义实施例为提供一种具有整合式充放电路的直流 不间断电源电路，用以接收输入电源并在供电输出端提供不间断的直流输出电源，其包含 交流-直流转换电路，连接于供电输出端与共接点；储能单元，用以储存电能；第一路径切 换电路，连接于供电输出端与储能单元；第二路径切换电路，连接于储能单元与供电输出 端；整合式充放电路，整合式充放电路的输入端与输出端分别连接于第一路径切换电路与 第二路径切换电路，用以使储能单元充电或放电；以及运行控制单元。其中，当输入电源异 常时，运行控制单元控制第一路径切换电路与第二路径切换电路切换路径，使整合式充放电路的输入端与输出端分别对应连接于储能单元与供电输出端，且储能单元放电的电能经 由整合式充放电路传送至供电输出端；以及当输入电源正常时，运行控制单元控制第一路 径切换电路与第二路径切换电路切换路径，使整合式充放电路的输入端与输出端分别对应 连接于供电输出端与储能单元，且整合式充放电路对储能单元充电。为达上述目的，本发明的另一较广义实施例为提供一种具有整合式充放电路的直 流不间断电源电路，用以使直流供电设备供电至电子设备的直流输出电源不间断，其包含 储能单元，与共接点连接，用以储存电能；第一路径切换电路，连接于直流供电设备的供电 端与储能单元；第二路径切换电路，连接于储能单元与直流供电设备的供电端；整合式充 放电路，整合式充放电路的输入端与输出端分别连接于第一路径切换电路与第二路径切换 电路，用以使储能单元充电或放电；以及运行控制单元；其中，当直流输出电源异常时，运 行控制单元控制第一路径切换电路与第二路径切换电路切换路径，使整合式充放电路的输 入端与输出端分别对应连接于储能单元与直流供电设备的供电端，且储能单元放电的电能 经由整合式充放电路传送至直流供电设备的供电端；以及当直流输出电源正常时，运行控 制单元控制第一路径切换电路与第二路径切换电路切换路径，使整合式充放电路的输入端 与输出端分别对应连接于直流供电设备的供电端与储能单元，且整合式充放电路对储能单 元充电。本发明的有益效果在于，本发明的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路， 体积较小、零件数目较少、电路复杂度较低以及制造成本较低，电路使用率较高。此外，运行 方式增加了电能损失较小的传导模式，于充电时运行效率提升，于放电时可以增加储能单 元的供电时间。应用于直流供电的场合时，例如数据中心或通信设备，可以省略交流-直流 转换电路，而直接连于直流供电设备的供电端，以更低的成本来实现电子设备运行的可靠 度。
图。
示意图。
图1 为本发明较佳实施例的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路的示意
图2 为本发明另一较佳实施例的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路的
其中，附图标记说明如下 1 具有整合式充放电路的直流不间断电源电路
11 交流-直流转换电路 13 第二路径切换电路 12b、13b 第二接点 14:整合式充放电路 14a 整合式充放电路的输入端 14b 整合式充放电路的输出端 15 储能单元 162 检测电路 2 直流供电设备
12 第一路径切换电路 12a、13a 第一接点 12c、13c 第三接点 141 充放控制电路
16 运行控制单元 161 运行控制器 3 数据中心
6
L1 第一电感Q1 第一开关C。输出电容COM 共接点K1 第一连接端Vin:输入电源
K:供电输出端 Vb:储能单元的电压值 V。直流输出电源
D1 第一二极管 C1 第一电容 Rs 检测电阻Vs:检测电压
具体实施例方式体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的 是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说 明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。请参阅图1，其为本发明较佳实施例的具有整合式充放电路的直流不间断电源电 路的示意图。如图1所示，具有整合式充放电路的直流不间断电源电路1接收输入电源Vin 并在供电输出端K提供不间断的直流输出电源V。，其包含交流-直流转换电路11、第一路 径切换电路12、第二路径切换电路13、整合式充放电路14、储能单元15、运行控制单元16 以及输出电容C。。其中，交流-直流转换电路11连接于第一路径切换电路12的第二接点 12b与供电输出端K，用以将交流的输入电源Vin转换为直流输出电源V。，例如将110伏特 的交流电压值转换为12伏特的直流电压值。而输出电容C。连接于供电输出端K与共接点 COM之间。于本实施例中，第一路径切换电路12与第二路径切换电路13由继电器(Relay)、 双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)或金属氧化物半导体场效应晶体管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFET)实现，但不以此为限。 第一路径切换电路12的第一接点1 与第二路径切换电路13的第一接点13a分别连接于 整合式充放电路14的输入端1 与输出端14b，第一路径切换电路12的第二接点12b与第 二路径切换电路13的第二接点1 连接于供电输出端K，第一路径切换电路12的第三接点 12c与第二路径切换电路13的第三接点13c连接于储能单元15。整合式充放电路14除了可以对储能单元15充电外，还可以将储能单元15放电的 电能经由整合式充放电路14传送至供电输出端K。于本实施例中，整合式充放电路14包 含充放控制电路141、第一电感L1、第一二极管D1、第一开关％、第一电容C1以及检测电阻 Rs，其中，第一电感L1连接于整合式充放电路14的输入端1 与第一连接端K1之间，第一二 极管D1连接于第一连接端K1与整合式充放电路14的输出端14b之间，第一电容C1连接于 整合式充放电路14的输出端14b与共接点COM之间，第一开关％与检测电阻Rs在第一连 接端K1与共接点COM之间串联连接。充放控制电路141分别连接于检测电阻Rs的一端、第 一开关A的控制端与运行控制单元16的运行控制器161，用以控制第一开关％导通或截 止。当第一开关A导通时，流过检测电阻民的电流会对应产生检测电压Vs，而充放控制电 路141则依据检测电压Vs调整第一开关A导通的占空比(Duty cycle)大小。其中，第一 开关A可以是但不限定为双极结型晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。于本实施例中，运行控制单元16包含检测电路162与运行控制器161，其中检测电路162分别连接于交流-直流转换电路11的输入端与运行控制器161，用以检测输入电 源Vin(例如市电)的状态。运行控制器161可以是但不限为微处理器(Micro Controller Unit,MCU)或数字信号处理器(Digital SignalftOcessors，DSP)，其分别连接于检测电路 162、第一路径切换电路12的控制端、第二路径切换电路13的控制端、充放控制电路141以 及储能单元15，用以控制具有整合式充放电路的直流不间断电源电路1运行。当该输入电源Vin异常时，例如中断、电压值过低、电压值过高、频率过低或频率过 高，交流-直流转换电路11无法输出额定电压值的直流输出电源V。，运行控制器161会控 制第一路径切换电路12与第二路径切换电路13切换路径，第一路径切换电路12的第一接 点1 与第三接点12c之间形成传导路径，第二路径切换电路13的第一接点13a与第二接 点1 之间形成传导路径，使整合式充放电路14的输入端1 与输出端14b分别对应连接 于储能单元15与供电输出端K，借此储能单元15放电的电能便可经由整合式充放电路14 传送至供电输出端K。于本实施例中，当该输入电源Vin异常时，运行控制器161会控制整合式充放电路 14运行使储能单元15放电的电能经由整合式充放电路14传送至供电输出端K，其中运行 控制器161还会依据储能单元15的电压值Vb决定整合式充放电路14的运行模式。于本实施例中，于放电过程中，当储能单元15的电压值Vb大于直流输出电源 V0的额定电压值Vk时(Vb > Vk)，运行控制器161控制整合式充放电路14以传导模式 (pass-through mode)运行，第一开关Gl1截止，整合式充放电路14未将储能单元15的电压 值Vb升压，而是直接将储能单元15的电压值Vb依序经由第一路径切换电路12的第三接点 12c、第一路径切换电路12的第一接点12a、整合式充放电路14的输入端14a、第一电感Lp 第一二极管D1、整合式充放电路14的输出端14b、第二路径切换电路13的第一接点13a以 及第二路径切换电路13的第二接点1 传送至供电输出端K，使储能单元15放电的电能经 由整合式充放电路14传送至供电输出端K，此时直流输出电源V。的电压值约等于储能单元 15的电压值Vb (V。= Vb)(实际上等于储能单元15的电压值Vb减第一二极管D1的正向导通 电压值0.7伏特(V。= Vb-0. 7))。接续放电，当储能单元15的电压值Vb小于或等于第一临 界电压值Vtl (Vb <= Vtl)时，运行控制器161控制整合式充放电路14以脉冲宽度调制模式 (PWM mode)运行，充放控制电路141控制第一开关仏以脉冲宽度调制的方式导通与截止， 整合式充放电路14将储能单元15的电压值Vb升压后再传送至供电输出端K，此时直流输 出电源V。的电压值大于储能单元15的电压值Vb (V。> Vb)。举例而言，当该输入电源Vin异常，且储能单元15的电压值Vb与直流输出电源V。 的额定电压值Vk分别为13伏特与12伏特时(Vb > Vk)，运行控制器161控制整合式充放电 路14以传导模式运行，第一开关％截止，整合式充放电路14未将储能单元15的电压值Vb 升压，而是直接将储能单元15的电压值Vb依序经由整合式充放电路14直接传送至供电输 出端K，使储能单元15放电的电能经由整合式充放电路14传送至供电输出端K，此时直流 输出电源V。的电压值约等于13伏特(V。= Vb)，实际上等于12. 3伏特(V。= Vb-O. 7)。接续 放电，当储能单元15的电压值Vb下降至12伏特的第一临界电压值Vtl (Vb <= Vtl)时，运行 控制器161控制整合式充放电路14以脉冲宽度调制模式运行，充放控制电路141控制第一 开关A以脉冲宽度调制的方式导通与截止，整合式充放电路14将储能单元15的电压值Vb 升压后再传送至供电输出端K，此时直流输出电源V。的电压值为12伏特[V。> (Vb-0. 7)]。
8
当输入电源Vin正常时，交流-直流转换电路11会输出额定电压值的直流输出电 源V。，运行控制器161会控制第一路径切换电路12与第二路径切换电路13切换路径，使第 一路径切换电路12的第一接点1 与第二接点12b之间形成传导路径，第二路径切换电路 13的第一接点13a与第三接点13c之间形成传导路径，使整合式充放电路14的输入端1 与输出端14b分别对应连接于供电输出端K与储能单元15。于本实施例中，当输入电源Vin正常时，运行控制器161会控制整合式充放电路14 对储能单元15充电，其中运行控制器161还会依据储能单元15的电压值Vb决定整合式充 放电路14是否以脉冲宽度调制的方式运行而将直流输出电源V。的电压值升压后再传送至 储能单元15对储能单元15充电。于本实施例中，于充电过程中，当储能单元15因储存电量较低使其电压值Vb小于 直流输出电源V。的电压值时(Vb < V。)，运行控制器161控制整合式充放电路14以传导模 式运行，第一开关A截止，整合式充放电路14未将直流输出电源V。的电压值升压，而是直 接将直流输出电源V。依序经由第一路径切换电路12的第二接点12b、第一路径切换电路 12的第一接点12a、整合式充放电路14的输入端14a、第一电感L1、第一二极管D1、整合式 充放电路14的输出端14b、第二路径切换电路13的第一接点13a以及第二路径切换电路 13的第三接点13c传送至储能单元15对储能单元15充电，使储能单元15的电量及电压 值Vb上升，此时充电状态的储能单元15的电压值Vb约等于直流输出电源V。的电压值(Vb =V0)(实际上等于直流输出电源V。的电压值减第一二极管D1的正向导通电压值0. 7伏特 (Vb = V0-O. 7))。接续充电，当储能单元15的电压值Vb大于或等于第二临界电压值Vt2 (Vb >=Vt2)时，运行控制器161控制整合式充放电路14以脉冲宽度调制模式运行，充放控制 电路141控制第一开关A以脉冲宽度调制的方式导通与截止，整合式充放电路14将直流 输出电源V。的电压值升压后再传送至储能单元15对储能单元15充电，此时充电状态的储 能单元15的电压值Vb大于直流输出电源V。的电压值(Vb > V0)。举例而言，当输入电源Vin正常，且储能单元15的电压值Vb与直流输出电源V。的 电压值分别为11伏特与12伏特时(Vb < V0)，运行控制器161控制整合式充放电路14以传 导模式运行，第一开关Ql截止，整合式充放电路14未将直流输出电源V。的电压值升压，而 是直接将直流输出电源V。经由整合式充放电路14直接传送至储能单元15对储能单元15 充电，此时充电状态的储能单元15的电压值Vb约等于12伏特(Vb = V0)，实际上等于11. 3 伏特(Vb = V。-0. 7)。接续充电，当储能单元15的电压值Vb上升至12伏特的第二临界电压 值Vt2时(Vb >= Vt2)，运行控制器161控制整合式充放电路14以脉冲宽度调制模式运行， 充放控制电路141控制第一开关％以脉冲宽度调制的方式导通与截止，整合式充放电路14 将直流输出电源V。的电压值升压后再传送至储能单元15对储能单元15充电，此时充电状 态的储能单元15的电压值Vb为13. 7伏特(Vb > V0)。请参阅图2并配合图1，其中图2为本发明另一较佳实施例的具有整合式充放电路 的直流不间断电源电路的示意图。图2与图1不同之处在于图2的具有整合式充放电路的 直流不间断电源电路1不包含交流-直流转换电路11，且运行控制单元16的检测电路162 分别连接于直流供电设备2的供电端与运行控制器161，用以检测直流供电设备2提供的直 流输出电源V。的状态；另一个不同处在于图2的第一路径切换电路12的第二接点12b与 第二路径切换电路13的第二接点1 连接于直流供电设备2的供电端。
如图2所示，于本实施例中，直流供电设备2直接提供直流输出电源V。至数据中心 3 (也可为其他电子设备，例如通信设备)，而具有整合式充放电路的直流不间断电源电路1 则直接连接于直流供电设备2的供电端，用以根据直流供电设备2提供的直流输出电源V。 的状态，使储能单元15放电而提供电能至直流供电设备2的供电端，或接收直流输出电源 V。的电能对储能单元15充电。于本实施例中，检测电路162用以检测直流输出电源V。的状态。当直流输出电源 V0异常时，直流供电设备2无法提供额定电压值的直流输出电源V。，运行控制器161会通过 检测电路162判定直流输出电源V。为异常状态，且对应控制第一路径切换电路12与第二路 径切换电路13切换路径，使第一路径切换电路12的第一接点12a与第三接点12c之间形 成传导路径，而第二路径切换电路13的第一接点13a与第二接点1 之间形成传导路径， 此时，整合式充放电路14的输入端1 与输出端14b分别对应连接于储能单元15与直流 供电设备2的供电端，借此储能单元15放电的电能便可经由整合式充放电路14传送至直 流供电设备2的供电端。当直流输出电源V。异常时，运行控制器161会通过检测电路162判定直流输出电 源V。为正常状态，且对应控制整合式充放电路14运行使储能单元15放电的电能经由整合 式充放电路14传送至直流供电设备2的供电端，此时，运行控制器161还会依据储能单元 15的电压值Vb决定整合式充放电路14的运行模式。于放电过程中，当储能单元15的电压值Vb大于直流输出电源V。的额定电压值Vk 时(Vb > Vk)，运行控制器161会控制整合式充放电路14以传导模式运行，第一开关A截止， 整合式充放电路14未将储能单元15的电压值Vb升压，而是直接将储能单元15的电压值Vb 依序经由第一路径切换电路12的第三接点12c、第一路径切换电路12的第一接点12a、整 合式充放电路14的输入端14a、第一电感L1、第一二极管D1、整合式充放电路14的输出端 14b、第二路径切换电路13的第一接点13a以及第二路径切换电路13的第二接点1 传送 至直流供电设备2的供电端，使储能单元15放电的电能经由整合式充放电路14传送至直 流供电设备2的供电端，此时直流输出电源V。的电压值约等于储能单元15的电压值Vb (V。 =Vb)(实际上等于储能单元15的电压值Vb减第一二极管D1的正向导通电压值0. 7伏特 (V0 = Vb-O. 7))。接续放电，当储能单元15的电压值Vb小于或等于第一临界电压值Vtl (Vb <= Vtl) 时，运行控制器161会控制整合式充放电路14以脉冲宽度调制模式运行，充放控制电路141 会控制第一开关A以脉冲宽度调制的方式导通与截止，整合式充放电路14将储能单元15 的电压值\升压后再传送至直流供电设备2的供电端，此时直流输出电源V。的电压值大于 储能单元15的电压值Vb (V0 > Vb)。综上所述，本发明的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，采用单个整合 式充放电路使储能单元分别于输入电源正常与异常时充电及放电，因此该具有整合式充放 电路的直流不间断电源电路的体积较小、零件数目较少、电路复杂度较低以及制造成本较 低，其中整合式充放电路除了可以于输入电源正常时对储能单元充电外，还可以于输入电 源异常时将储能单元放电的电能经由整合式充放电路传送至供电输出端，所以其电路使用 率较高。此外，整合式充放电路于充电与放电时，运行控制单元依据储能单元的电压值决定 整合式充放电路的运行方式为传导模式或脉冲宽度调制模式，不同于传统电路，运行方式增加了电能损失较小的传导模式，于充电时，可以使具有整合式充放电路的直流不间断电 源电路的运行效率提升，另一方面，于放电时，可以增加储能单元的供电时间。应用于直流 供电的场合时，例如数据中心或通信设备，本发明的具有整合式充放电路的直流不间断电 源电路可以省略交流-直流转换电路11，而直接连于直流供电设备2的供电端，以更低的成 本来实现电子设备运行的可靠度。 本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的 范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，用以接收一输入电源并在一供电 输出端提供不间断的一直流输出电源，其包含一交流-直流转换电路，连接于一供电输出端与一共接点；一储能单元，用以储存电能；一第一路径切换电路，连接于该供电输出端与该储能单元；一第二路径切换电路，连接于该储能单元与该供电输出端；一整合式充放电路，该整合式充放电路的输入端与输出端分别连接于该第一路径切换 电路与该第二路径切换电路，用以使该储能单元充电或放电；以及一运行控制单元；其中，当该输入电源异常时，该运行控制单元控制该第一路径切换电路与该第二路径 切换电路切换路径，使该整合式充放电路的输入端与输出端分别对应连接于该储能单元与 该供电输出端，且该储能单元放电的电能经由该整合式充放电路传送至该供电输出端；以 及当该输入电源正常时，该运行控制单元控制该第一路径切换电路与该第二路径切换电路 切换路径，使该整合式充放电路的输入端与输出端分别对应连接于该供电输出端与该储能 单元，且该整合式充放电路对该储能单元充电。
2.如权利要求1所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于，于 放电过程中，该运行控制单元依据该储能单元的电压值决定该整合式充放电路的运行模式 为一脉冲宽度调制模式或一传导模式。
3.如权利要求2所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于，于 放电过程中，当该储能单元的电压值大于该直流输出电源的额定电压值时，该运行控制单 元控制该整合式充放电路以该传导模式运行，以直接将该储能单元的电压值经由该整合式 充放电路传送至该供电输出端。
4.如权利要求3所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于，于 放电过程中，当该储能单元的电压值小于或等于一第一临界电压值时，该运行控制单元控 制该整合式充放电路以该脉冲宽度调制模式运行，使该整合式充放电路将该储能单元的电 压值升压后再传送至该供电输出端。
5.如权利要求2所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于，于 充电过程中，该运行控制单元依据该储能单元的电压值决定该整合式充放电路是否以该脉 冲宽度调制模式运行而将该直流输出电源的电压值升压后再传送至该储能单元对该储能 单元充电。
6.如权利要求5所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于，于 充电过程中，当该储能单元的电压值小于该直流输出电源的电压值时，运行控制单元控制 该整合式充放电路以该传导模式运行，以直接将该直流输出电源经由该整合式充放电路传 送至该储能单元对该储能单元充电。
7.如权利要求6所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于，于 充电过程中，当该储能单元的电压值大于或等于一第二临界电压值时，该运行控制单元控 制该整合式充放电路以该脉冲宽度调制模式运行，使该整合式充放电路将该直流输出电源 的电压值升压后再传送至该储能单元对该储能单元充电。
8.如权利要求1所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于，还包括一输出电容，连接于该供电输出端与该共接点之间。
9.如权利要求1所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于，该 第一路径切换电路与该第二路径切换电路由继电器、双极结型晶体管或金属氧化物半导体 场效应晶体管实现。
10.如权利要求1所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于，该 运行控制单元包含一检测电路，连接于该交流-直流转换电路的输入端，用以检测该输入电源的状态；以及一运行控制器，连接于该检测电路、该第一路径切换电路的控制端、该第二路径切换电 路的控制端、该整合式充放电路以及该储能单元，用以控制该具有整合式充放电路的直流 不间断电源电路运行。
11.如权利要求1所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于，该 运行控制器为微处理器或数字信号处理器。
12.如权利要求1所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于，该 整合式充放电路包含一第一电感，连接于该整合式充放电路的输入端与一第一连接端之间； 一第一二极管，连接于该第一连接端与该整合式充放电路的输出端之间； 一第一电容，连接于该整合式充放电路的输出端与该共接点之间； 一检测电阻；一第一开关，该第一开关与该检测电阻在该第一连接端与该共接点间串联连接；以及 一充放控制电路，连接于该检测电阻的一端、该第一开关的控制端与该运行控制单元， 用以控制该第一开关导通或截止；其中当该第一开关导通时，流过该检测电阻的电流对应产生一检测电压。
13.如权利要求12所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于， 该充放控制电路依据该检测电压调整该第一开关导通的占空比大小。
14.如权利要求12所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于， 该第一开关为双极结型晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。
15.一种具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，用以使一直流供电设备供电至 一电子设备的一直流输出电源不间断，其包含一储能单元，与一共接点连接，用以储存电能； 一第一路径切换电路，连接于该直流供电设备的供电端与该储能单元； 一第二路径切换电路，连接于该储能单元与该直流供电设备的供电端； 一整合式充放电路，该整合式充放电路的输入端与输出端分别连接于该第一路径切换 电路与该第二路径切换电路，用以使该储能单元充电或放电；以及 一运行控制单元；其中，当该直流输出电源异常时，该运行控制单元控制该第一路径切换电路与该第二 路径切换电路切换路径，使该整合式充放电路的输入端与输出端分别对应连接于该储能单 元与该直流供电设备的供电端，且该储能单元放电的电能经由该整合式充放电路传送至该 直流供电设备的供电端；以及当该直流输出电源正常时，该运行控制单元控制该第一路径切换电路与该第二路 径切换电路切换路径，使该整合式充放电路的输入端与输出端分别对应连接于该直流供电 设备的供电端与该储能单元，且该整合式充放电路对该储能单元充电。
16.如权利要求15所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于， 于放电过程中，该运行控制单元依据该储能单元的电压值决定该整合式充放电路的运行模 式为一脉冲宽度调制模式或一传导模式。
17.如权利要求16所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于， 于放电过程中，当该储能单元的电压值大于该直流输出电源的额定电压值时，该运行控制 单元控制该整合式充放电路以该传导模式运行，以直接将该储能单元的电压值经由该整合 式充放电路传送至该直流供电设备的供电端。
18.如权利要求17所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于， 于放电过程中，当该储能单元的电压值小于或等于一第一临界电压值时，该运行控制单元 控制该整合式充放电路以该脉冲宽度调制模式运行，使该整合式充放电路将该储能单元的 电压值升压后再传送至该直流供电设备的供电端。
19.如权利要求16所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于， 于充电过程中，该运行控制单元依据该储能单元的电压值决定该整合式充放电路是否以该 脉冲宽度调制模式运行而将该直流输出电源的电压值升压后再传送至该储能单元对该储 能单元充电。
20.如权利要求19所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于， 于充电过程中，当该储能单元的电压值小于该直流输出电源的电压值时，运行控制单元控 制该整合式充放电路以该传导模式运行，以直接将该直流输出电源经由该整合式充放电路 传送至该储能单元对该储能单元充电。
21.如权利要求20所述的具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其特征在于， 于充电过程中，当该储能单元的电压值大于或等于一第二临界电压值时，该运行控制单元 控制该整合式充放电路以该脉冲宽度调制模式运行，使该整合式充放电路将该直流输出电 源的电压值升压后再传送至该储能单元对该储能单元充电。
全文摘要
本发明涉及一种具有整合式充放电路的直流不间断电源电路，其包含交流-直流转换电路；储能单元；第一路径切换电路；第二路径切换电路；整合式充放电路，其输入端与输出端分别连接于第一路径切换电路与第二路径切换电路，用以使储能单元充电或放电；以及运行控制单元。其中，当输入电源异常时，整合式充放电路的输入与输出端分别对应连接于储能单元与供电输出端，使储能单元放电的电能经由整合式充放电路传送至供电输出端；该输入电源正常时，整合式充放电路的输入与输出端分别对应连接于供电输出端与储能单元，使整合式充放电路对储能单元充电。本发明有体积较小、零件数目较少、电路复杂度较低、制造成本较低等优点。
文档编号H02J7/00GK102118057SQ201010002120
公开日2011年7月6日 申请日期2010年1月5日 优先权日2010年1月5日
发明者李嘉祥, 杨滨隆 申请人:台达电子工业股份有限公司