《一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源》的目的是提出一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源，无需通过平衡装置即可在电池运行升压模式下，保证正负母线电压的平衡，提高了其电池运行升压模式下的效率和可靠性。
《一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源》采用以下方案实现：一种三相整流升压电路，包括正电池组、负电池组、一整流升压模块；所述整流升压模块包括第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第四双向晶闸管、第一单向晶闸管、第二单向晶闸管、第一电感、第二电感、第三电感、三相全控整流桥、第一电容、第二电容；所述第一双向晶闸管的一端、所述第二双向晶闸管的一端、所述第三双向晶闸管的一端分别对应接至三相电第一相、三相电第二相、三相电第三相，所述第一单向晶闸管的阳极、所述第二单向晶闸管的阴极分别对应连接至所述正电池组的正端、所述负电池组的负端，所述正电池组的负端、所述负电池组的正端、所述第四双向晶闸管的一端均连接至三相电的零线；所述第一单向晶闸管的阴极与所述第一双向晶闸管的另一端均连接至所述第一电感的一端，所述第二双向晶闸管的另一端与所述第四双向晶闸管的另一端均连接至所述第二电感的一端，所述第三双向晶闸管的另一端与所述第二单向晶闸管的阳极均连接至所述第三电感的一端，所述第一电感的另一端、第二电感的另一端、第三电感的另一端分别连接至所述三相全控整流桥的三相输入端，所述三相全控整流桥的两个输出端分别连接至所述第一电容的一端与所述第二电容的一端，所述第一电容的另一端与所述第二电容的另一端均连接至三相电的零线。
进一步的，所述的三相全控整流桥为三相桥式双电平拓扑，包括第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件、第六开关器件；所述第一开关器件、第三开关器件、第五开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第一输出端，所述第二开关器件、第四开关器件、第六开关器件的发射极或源极相连并作为所述三相全控整流桥的第二输出端，所述第一开关器件的发射极或源极与所述第二开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第一相输入端，所述第三开关器件的发射极或源极与所述第四开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第二相输入端，所述第五开关器件的发射极或源极与所述第六开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第三相输入端。
进一步的，所述的三相全控整流桥为三相半桥I型三电平拓扑或者三相半桥T型三电平拓扑。
其中，所述的三相半桥I型三电平拓扑包括第一至第十二开关器件至、第一至第六二极管至，其中第一开关器件的发射极或源极、第二开关器件的集电极或漏极均与第一二极管的阴极相连，第五开关器件的发射极或源极、第六开关器件的集电极或漏极均与第三二极管的阴极相连，第九开关器件的发射极或源极、第十开关器件的集电极或漏极均与第五二极管的阴极相连，第三开关器件的发射极或源极、第四开关器件的集电极或漏极均与第二二极管的阳极相连，第七开关器件的发射极或源极、第八开关器件的集电极或漏极均与第四二极管的阳极相连，第十一开关器件的发射极或源极、第十二开关器件的集电极或漏极均与第六二极管的阳极相连，第一二极管的阳极与第二二极管的阴极相连，第三二极管的阳极与第四二极管的阴极相连，第五二极管的阳极与第六二极管的阴极相连；第一开关器件的集电极或漏极、第五开关器件的集电极或漏极、第九开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第一输出端，第四开关器件的发射极或源极、第八开关器件的发射极或源极、第十二开关器件的发射极或源极相连并作为所述三相全控整流桥的第二输出端，第二开关器件的发射极或源极与第三开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第一相输入端，第六开关器件的发射极或源极与第七开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第二相输入端，第十开关器件的发射极或源极与第十一开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第三相输入端，第一二极管的阳极、第三二极管的阳极、第五二极管的阳极均连接至三相电零线。
其中，所述的三相半桥T型三电平拓扑包括第一至第六二极管、第一至第六开关器件；第一开关器件的发射极或源极与第二开关器件的发射极或源极相连，第三开关器件的发射极或源极与第四开关器件的发射极或源极相连，第五开关器件的发射极或源极与第六开关器件的发射极或源极相连；其中第一二极管的阴极、第三二极管的阴极、第五二极管的阴极相连并作为所述三相全控整流桥的第一输出端，第二二极管的阳极、第四二极管的阳极、第六二极管的阳极相连并作为所述三相全控整流桥的第二输出端，第一二极管的阳极、第二二极管的阴极、第一开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第一相输入端，第三二极管的阳极、第四二极管的阴极、第三开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第二相输入端，第五二极管的阳极、第六二极管的阴极、第五开关器件的集电极或漏极相连并作为所述三相全控整流桥的第三相输入端，第二开关器件的集电极或漏极、第四开关器件的集电极或漏极、第六开关器件的集电极或漏极均连接至三相电零线。
进一步的，所述第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第一电感、第二电感、第三电感、第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件、第六开关器件、第一电容、第二电容构成市电运行模式下的整流升压功率级电路；所述正电池组、负电池组、第一单向晶闸管、第二单向晶闸管、第一电感、第三电感、第一开关器件、第二开关器件、第五开关器件、第六开关器件、第一电容、第二电容构成电池运行模式下的整流升压功率级电路。
《一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源》还提供了一种如上文所述的三相整流升压电路的控制方法，市电正常时，控制第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管处于闭合状态，控制第一单向晶闸管、第二单向晶闸管、第四双向晶闸管处于断开状态，此时所述三相整流升压电路工作于市电运行模式；市电异常时，控制第一双向晶闸管、第二双向晶闸管、第三双向晶闸管、第一开关器件、第六开关器件处于断开状态，控制第一单向晶闸管、第二单向晶闸管处于闭合状态，此时所述三相整流升压电路工作于电池运行模式。
进一步的，所述三相整流升压电路工作于市电运行模式具体包括以下阶段：
当三相电第一相电压处于正半周期内，控制第一开关器件处于关断状态；第一阶段，控制第二开关器件处于导通状态，三相电第一相电压经过第一双向晶闸管、第一电感、第二开关器件、第二电容组成回路对第一电感储存电能；第二阶段，控制第二开关器件处于关断状态，第一电感放电，第一电感放电的电流经过第一开关器件的体二极管、第一电容、第一双向晶闸管回到第一电感，第一电容充电；
当三相电第一相电压处于负半周期，控制第二开关器件处于关断状态；第三阶段，控制第一开关器件处于导通状态，三相电第一相电压经过第一双向晶闸管、第一电感、第一开关器件、第一电容组成回路对第一电感储存电能；第四阶段控制第一开关器件处于关断状态，第一电感放电，第一电感放电的电流经过第二开关器件的体二极管、第二电容、第一双向晶闸管回到第一电感，第二电容充电；
当三相电第二相电压处于正半周期，控制第三开关器件处于关断状态；第一阶段，控制第四开关器件处于导通状态，三相电第二相电压经过第二双向晶闸管、第二电感、第四开关器件、第二电容组成回路对第二电感储存电能；第二阶段，控制第四开关器件处于关断状态，第二电感放电，第二电感放电的电流经过第三开关器件的体二极管、第一电容、第二双向晶闸管回到第二电感，第一电容充电；
当三相电第二相电压处于负半周期，控制第四开关器件处于关断状态；第三阶段，控制第三开关器件处于导通状态，三相电第二相电压经过第二双向晶闸管、第二电感、第三开关器件、第一电容组成回路对第二电感储存电能；第四阶段控制第三开关器件处于关断状态，第二电感放电，第二电感放电的电流经过第四开关器件的体二极管、第二电容、第二双向晶闸管回到第二电感，第二电容充电；
当三相电第三相电压处于正半周期，控制第五开关器件处于关断状态；第一阶段，控制第六开关器件处于导通状态，三相电地三相电压经过第三双向晶闸管、第三电感、第六开关器件、第二电容组成回路对第三电感储存电能；第二阶段，控制第六开关器件处于关断状态，第三电感放电，第三电感放电的电流经过第五开关器件的体二极管、第一电容、第三双向晶闸管回到第三电感，第一电容充电；
当三相电第三相电压处于负半周期，控制第六开关器件处于关断状态；第三阶段，控制第五开关器件处于导通状态，三相电地三相电压经过第三双向晶闸管、第二电感、第五开关器件、第一电容1组成回路对第三电感储存电能；第四阶段控制第三开关器件处于关断状态，第三电感放电，第三电感放电的电流经过第六开关器件的体二极管、第二电容、第三双向晶闸管回到第三电感，第二电容充电。
进一步的，所述三相整流升压电路工作于电池运行模式具体包括以下阶段：
第一阶段，控制第二开关器件、第五开关器件处于导通状态，此时正电池组、第一单向晶闸管、第一电感、第二开关器件、第二电容组成回路对第一电感储存电能；负电池组、第一电容、第五开关器件、第三电感、第二单向晶闸管组成回路对第三电感储存电能；
第二阶段，控制第二开关器件、第五开关器件处于断开状态，此时第一电感放电，第一电感放电的电流经过第一开关器件的体二极管、第一电容、正电池组、第一单向晶闸管回到第一电感，第一电容充电；第三电感放电，第三电感放电的电流经过第二单向晶闸管、负电池组、第二电容、第六开关器件体二极管回到第三电感，第二电容充电。
进一步的，当所述三相整流升压电路工作于电池运行模式时，控制第四双向晶闸管、第二电感、第三开关器件、第四开关器件组成的平衡桥电路工作，用以保证所述正电池组、负电池组的剩余容量保持一致以及正负直流母线上的负载平衡。
进一步的，控制第四双向晶闸管、第二电感、第三开关器件、第四开关器件组成的平衡桥电路工作具体包括以下步骤：
步骤S1：实时检测正电池组的电流值、负电池组的电流值、正电池组的电压值、负电池组的电压值；
步骤S2：根据步骤S1计算出正电池组剩余容量值、负电池组剩余容量、正电池组剩余容量值与负电池组剩余容量的比值K，其中K≥0；
步骤S3：根据K值的大小，控制第四双向晶闸管、第三开关器件、第四开关器件工作。
进一步的，所述步骤S3具体为：
当0≤K<1时，控制第四双向晶闸管处于导通状态、第三开关器件处于断开状态；第一阶段，控制第四开关器件处于导通状态，第四开关器件、第二电容、第四双向晶闸管、第二电感组成回路对第二电感储存电能；第二阶段，控制第四开关器件处于断开状态，第一电容、第四双向晶闸管、第二电感、第三开关器件的体二极管组成回路，第一电容充电；
当K=1时，控制第四双向晶闸管、第三开关器件、第四开关器件均处于断开状态；
当K＞1时，控制第四双向晶闸管处于导通状态、第四开关器件处于断开状态；第一阶段，控制第三开关器件处于导通状态，第一电容、第三开关器件、第二电感、第四双向晶闸管组成回路对第二电感储存电能；第二阶段，控制第三开关器件处于断开状态，第四开关器件的体二极管、第二电感、第四双向晶闸管、第二电容组成回路，第二电容充电。
特别的，《一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源》还提供了一种基于上文所述的三相整流升压电路的不间断电源，包括所述三相整流升压电路、逆变模块，所述逆变模块的输入端与所述三相全控整流桥的输出端相连。
（1）《一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源》提出的整流升压电路在市电运行模式和电池运行模式下共用电感、开关管（如IGBT）等功率器件，通过共用拓扑中的器件，在不同工况下实现不同的功能，实现了功率级器件的复用，减少器件数量，提升了电路的功率密度，降低了电路成本。
（2）《一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源》提出的整流升压电路采用双电池组，不同设备间可以共用电池组，减少电池的配置，增加应用范围。
（3）《一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源》提出的整流升压电路在电池运行模式下正负母线独立升压，无需额外增加平衡装置即可实现正负母线的平衡，允许正负母线带不平衡负载，提高了电池模式的可靠性，降低了成本。
（4）《一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源》提出的整流升压电路在市电运行时处于半桥工作模式，输入电压电流可四相限运行，整流器同时具备升压和回馈能力，提高设备的适用范围。
（5）《一种三相整流升压电路及其控制方法以及不间断电源》通过增加一第四双向晶闸管SCR6，共用整流升压拓扑中的第二电感L2、第三开关三极管Q3、第四开关三极管Q4，实现平衡功能，一方面可以保证正电池组BAT 、负电池组BAT 的剩余容量保持一致，另一方面可以通过控制平衡桥保证正负直流母线上的负载平衡。
