[发明专利]后备电源系统

权利要求书

1.一种后备电源处理器单元（200），包括：

a)第一AC输入线（313），其包括第一电感（313i）并且连接到具有周期性电压V_L,in的AC电源；

b)第一AC输出线（315），其包括第二电感（315i）并且连接到关键负载（204）；

c)第二AC输出线（316），其连接到所述关键负载（204）；

d)中线（314），其连接到中性端口；

e)连接到DC电源（206）的第一DC电压母线和第二DC电压母线（311、312）；

f)直接插在所述第一DC电压母线和所述第二DC电压母线（311、312）之间的单个电容器（207）；

g)第一半桥电路（301），其包括第一开关（301a）和第二开关（301b），其中所述第一开关（301a）连接在所述第一AC输入线（313）和所述第一DC电压母线（311）之间，而所述第二开关（301b）连接在所述第一AC输入线（313）和所述第二DC电压母线（312）之间；

h)第二半桥电路（302），其包括第三开关（302a）和第四开关（302b），其中所述第三开关（302a）连接在所述第一AC输出线（315）和所述第一DC电压母线（311）之间，而所述第四开关（302b）连接在所述第一AC输出线（315）和所述第二DC电压母线（312）之间；

i)第三半桥电路（303），其包括第五开关（303a）和第六开关（303b），其中所述第五开关（303a）连接在所述中线（314）和所述第一DC电压母线（311）之间，而所述第六开关（303b）连接在所述中线（314）和所述第二DC电压母线（312）之间；

j)一系列控制器（208），其用于控制所述开关（301a、……、303b），其中所述一系列控制器（208）使用脉宽调制来控制至少所述第一开关到所述第四开关（301a、……、302b），以将V_L,in转换成所述第一DC电压母线和所述第二DC电压母线（311、312）上的两个不同的基本连续的电压+V_b、-V_b，并且将所述两个不同的基本连续的电压+V_b、-V_b转换成所述第一AC输出线（315）上的周期性电压V_L,out；

并且其特征在于，它还包括：

k)连接在所述中线（314）与所述第五开关和所述第六开关（303a、303b）之间的第三电感（314i）；

其特征在于，所述第二AC输出线（316）直接连接到所述中线（314）；

其特征在于，所述一系列控制器（208）用于同步所述第一半桥电路和所述第二半桥电路（301、302），使得V_L,in和V_L,out具有基本相同的相位和频率，并且

其特征在于，所述一系列控制器（208）还用于在V_L,in的周期的第一半的至少50％的时间段t₁内，优选在至少95％的时间段内打开所述第五开关（303a）并闭合所述第六开关（303b），以及还用于在V_L,in的所述周期的第二半的至少50％的时间段t₂内，优选在至少95％的时间段内闭合所述第五开关（303a）并打开所述第六开关（303b）。

2.根据权利要求1所述的后备电源处理器单元（200），其特征在于，所述一系列控制器（208）还用于在t₁和t₂之间的过渡时间段t₃内对所述第五开关（303a）和所述第六开关（303b）进行脉宽调制。

3.根据权利要求1或2所述的后备电源处理器单元（200），其特征在于，所述第三开关和所述第四开关（302a、302b）是双向的，并且所述一系列控制器（208）还用于使所述第二半桥电路（302）反向运行，从而将所述第一AC输出线和所述第二AC输出线（315、316）之间的AC电压转换成两条所述DC电压母线（311、312）之间的DC电压。

4.根据前述任一项权利要求所述的后备电源处理器单元（200），其特征在于，所述一系列控制器（208）包括一个控制器单元。