專利名稱：提供不間斷電能的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方案主要涉及用于向重要的和/或敏感的負(fù)載提供不間斷的、受控的電能的方法和設(shè)備。更加確切的是，本發(fā)明的實(shí)施方案涉及具有改進(jìn)的控制系統(tǒng)的不間斷電源(UPS)。
背景技術(shù)：
人們已經(jīng)知道，有備份系統(tǒng)的不間斷電源用于為重要的和/或敏感的負(fù)載(例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其他的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng))提供受控的、不間斷電能的用途。圖1顯示的是用于提供受控的不間斷電能的典型的、單相的、聯(lián)機(jī)UPS 10。所述UPS 10包括輸入電路斷路器/過濾器12、整流器14、控制開關(guān)15、控制器16、電池18、逆變器20和隔離變壓器22。所述UPS 10也包括用于耦合交流電源的輸入端口24，和用于耦合負(fù)載的輸出端口26。
所述UPS 10操作如下。電路斷路器/過濾器12通過輸入端口，從交流電源接收輸入的交流電，過濾輸入的交流電并向整流器14提供經(jīng)過濾的交流電。整流器調(diào)整輸入的電壓。控制開關(guān)15接收經(jīng)調(diào)整的電能，也接收來自電池18的直流電能?？刂破?6確定從整流器得到的電能是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，以及如果在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，通過調(diào)控控制開關(guān)從整流器向逆變器20提供電能。如果來自于整流器的電能不在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，可能由于“熄滅”或“中斷”狀態(tài)，或由于動(dòng)力高峰，則控制器調(diào)控控制開關(guān)從電池向逆變器20提供直流電。
UPS 10的逆變器20接收直流電并將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以及將交流電控制在預(yù)先設(shè)定的規(guī)格之內(nèi)。逆變器20向隔離變壓器22提供受控的交流電。隔離變壓器用于增加或減少來自于逆變器的交流電的電壓，并為負(fù)載與UPS之間提供隔離。隔離變壓器是典型的可選擇的裝置，其使用主要取決于UPS輸出電流的規(guī)格。依靠電池的容量和負(fù)載的電力需求，UPS 10能在短暫的電源下降時(shí)為負(fù)載或者延伸的電能儲運(yùn)損耗提供電能。
有備用的控制特征的模塊UPS系統(tǒng)也是人們所知道的，而且美國第5,982,652號專利文件描述了這種系統(tǒng)，其內(nèi)容并入本文作為參考。在典型的模塊UPS系統(tǒng)中，附加的電能模塊和電池模塊能夠被添加到UPS系統(tǒng)中，用于提供增加的輸出電能和延長電池的運(yùn)行時(shí)間。
人們已經(jīng)知道，在UPS系統(tǒng)中分相位電能輸入和輸出的用途。在典型的分相位UPS中，UPS的輸入端口被配置用于接收來自交流電能系統(tǒng)的兩相位和中性電能，并在UPS的輸出端口處提供兩相位和中性電能。通常，因?yàn)槟軌蛑С衷S多不同的輸出電流規(guī)格，分相位系統(tǒng)對于用戶具有更大的靈活性。一般情況下，當(dāng)分相位系統(tǒng)具有更大靈活性時(shí)，典型地是，這些系統(tǒng)需要更加復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
更進(jìn)一步，當(dāng)交流電能不能夠得到的時(shí)候，使得UPS處于電能下降的狀態(tài)，和重新啟動(dòng)UPS常常是人們所需要的。具有這種能力的模塊系統(tǒng)是人們所知道的，其包括能夠從West Kington，RI的美國能量轉(zhuǎn)換公司得到的SymmetraUPS系統(tǒng)。在高能模塊系統(tǒng)里，在電能下降模式期間，重新啟動(dòng)UPS常常很難防止電池的泄漏，以及人們需要將發(fā)生在電池上的泄漏降低到最小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方案提供了對UPS系統(tǒng)的改善，如上文中所描述的，尤其是，本發(fā)明的一些實(shí)施方案為具有分相位的電能輸入和輸出的UPS系統(tǒng)提供經(jīng)改進(jìn)的控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的第一方面集中在電能供給系統(tǒng)。所述的電能供給系統(tǒng)包括機(jī)座，用于接收來自于電源的輸入電能的電能輸入端口，向負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端口，至少一個(gè)安裝在機(jī)座上的電池模塊，該電池模塊具有提供電池電能的電池輸出端口，至少一個(gè)安裝在機(jī)座上的電能模塊，該電能模塊與電能輸入端口耦合以接收輸入的，與電池輸出端口耦合以接收電池的電能，和與電能輸出端口耦合用于提供來自至少電池電能與輸入的電能之一的輸出電能，與至少一個(gè)電能模塊耦合的第一控制器，和實(shí)質(zhì)上類似于第一控制器的第二控制器，所述第二控制器與第一控制器耦合，并與至少一個(gè)電能模塊耦合。第一控制器和第二控制器中的每一個(gè)都被配置用于確定電能供給系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，并存儲由第一控制器確定的第一套參數(shù)和由第二控制器確定的第二套參數(shù)。
在電能供給系統(tǒng)中，第一控制器在電能供給系統(tǒng)中可以作為主控制器運(yùn)行，控制電能模塊的輸出電能，第一控制器和第二控制器可以被配置用于在第一控制器發(fā)生故障時(shí)，允許第二控制器控制輸出的電能。至少一個(gè)電能模塊可以包括多個(gè)電能模塊，和至少一個(gè)電池模塊可以包括多個(gè)電能模塊。電能供給系統(tǒng)可以更進(jìn)一步包括通訊總線，該通訊總線與第一控制器，第二控制器和至少一個(gè)電能模塊耦合，以在第一控制器，第二控制器和至少一個(gè)電能模塊之間提供雙方的通訊。第一控制器可以經(jīng)過配置作為通訊總線的主控制，并控制總線上的通訊，和在第一控制器發(fā)生故障時(shí)，第二控制器可以經(jīng)過配置作為通訊總線的主控制。
在電能供給系統(tǒng)中，第一控制器和第二控制器中的每一個(gè)可以包括主處理器，通過繼電器耦合通訊總線的內(nèi)部通訊總線，并耦合內(nèi)部通訊總線的存儲裝置，該存儲裝置存儲電能供給系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，以及在第二控制系統(tǒng)中的主處理器可以被配置用于打開在第二控制器上的繼電器和通過內(nèi)部通訊總線向存儲裝置發(fā)送更新的運(yùn)行參數(shù)。
電能供給系統(tǒng)的電能輸入端口可以被配置用于接收具有第一輸入相位線，和第二輸入相位線和中性輸入線的輸入電能，第一控制器能夠耦合電能輸入端口和被配置用于檢測在第一輸入相位線和第二輸入相位線之間的輸入相位差，以及控制電能模塊向具有第一輸出相位線，第二輸出相位和中性輸出線的輸出電能提供實(shí)質(zhì)上等同于輸入相位差的第一輸出相位線和第二輸出相位線之間的輸出相位差。第一控制器和第二控制器中的每一個(gè)能夠包括冷啟動(dòng)按鈕，和在沒有出現(xiàn)輸入電能的情況下，當(dāng)冷的啟動(dòng)按鈕中的一個(gè)被用戶啟動(dòng)時(shí)，電能供給系統(tǒng)能夠被配置從電池的電能中獲得電能。在沒有出現(xiàn)輸入電能的情況下，在冷的啟動(dòng)按鈕的激活之前來自至少一個(gè)電池模塊的電流實(shí)質(zhì)上為零，電能供給系統(tǒng)能夠被配置使得冷的啟動(dòng)按鈕的激活產(chǎn)生電能。第一控制器能夠耦合電能輸入端口和被配置用于檢測輸入電壓和輸入的電流，以及一旦檢測輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的界限值時(shí)，減少電能供給系統(tǒng)輸入電流的流動(dòng)。一旦檢測輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的界限值，第一控制器可以配置用于減少在電能供給系統(tǒng)中電池充電電流。
電能供給系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括耦合電能輸出端口的四象限的電能儀表，確定電能供給系統(tǒng)的輸出電能，至少一個(gè)電能模塊能夠包括二象限的電能儀表，用于確定電能模塊輸出電能。電能供給系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括耦合電能輸出端口的輸出保險(xiǎn)絲，和耦合輸出保險(xiǎn)絲和第一控制器的、檢測經(jīng)過輸出保險(xiǎn)絲電壓的檢測電路。第一控制器和第二控制器中每一個(gè)適合接收來自于機(jī)座的輸入信號，和建立在輸入信號的基礎(chǔ)上，作為主控制器或者備用控制器運(yùn)行。第一控制器可以包括存儲裝置，和被配置用于感應(yīng)在輸出端口處的輸出電壓，和比較輸出電壓與來自保存在存儲裝置中的上部和下部界限值的水平來確定輸出電壓是否在預(yù)先設(shè)定的范圍之內(nèi)。
本發(fā)明的另一方面集中在電能供給系統(tǒng)，所述的電能供給系統(tǒng)包括接收來自電源的輸入電能的電能輸入端口，為負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端口，至少一個(gè)具有電池輸入端口的電池模塊，所述電池模塊提供電池電能，至少一個(gè)耦合電能輸入端口的用于接收輸入電能的電能模塊，耦合電池輸出端口以接收電池電能，和耦合電能輸出端口以提供輸出電能的電能模塊，耦合至少一個(gè)電能模塊的第一控制器，耦合第一控制器和耦合至少一個(gè)電能模塊的第二控制器，和耦合第一控制器，第二控制器和至少一個(gè)電能模塊，并在第一控制器，第二控制器和至少一個(gè)電能模塊之間提供雙方通訊的通訊總線。第一控制器被配置作為通訊總線的主線和控制在總線上的通訊，和一旦第一控制器發(fā)生故障時(shí)，第二控制器被配置作為通訊總線的主線。
本發(fā)明的另一方面集中在電能供給系統(tǒng)，所述電能供給系統(tǒng)包括有第一輸入相位線，第二輸入相位線和中性輸入線的用于接收輸入電能的輸入端口，提供輸出電能的輸出端口，所述輸出端口有第一輸出相位線，第二輸出相位線和中性輸出線，提供電池電能的電池，和耦合輸入端口，輸出端口和電池的、被配置用于控制電能供給系統(tǒng)從至少輸入電能和電池電能之一提供輸出電能的控制器。控制器被配置用于檢測第一輸入相位線和第二輸入相位線之間的輸入相位差，和向輸出電能提供等同輸入相位差的在第一輸出相位線和第二輸出相位線之間輸出相位差。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，電能供給系統(tǒng)包括接收輸入電能的輸入端口，提供輸出電能的輸出端口，提供電池電能的電池，接收輸入電能和電池電能以及提供來自至少電池電能和輸入電能之一的輸出電能的電路系統(tǒng)，和耦合在輸入端口，輸出端口，電路和電池的、以及被配置用于控制電能供給系統(tǒng)的控制器?？刂破靼殡娔芄┙o系統(tǒng)存儲運(yùn)行設(shè)置的存儲器，所述控制器被配置用于感應(yīng)在輸出端口處的輸出電壓，和比較輸出電壓與源于存儲在存儲器中的操作設(shè)置的上部和下部界限值的水平來確定輸出電壓是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。
本發(fā)明另一面集中于電能供給系統(tǒng)，該電能供給系統(tǒng)包括接收輸入電能的輸入端口，提供輸出電能的輸出端口，提供電池電能的電池，接受輸入電能和電池電能以及提供來自至少電池電能和輸入電能之一的輸出電能的電路系統(tǒng)，和耦合輸入端口，輸出端口，電路系統(tǒng)和電池以及被配置用于檢測輸出電壓和輸出電流的控制器，耦合輸入端口和輸出端口之間的旁路裝置，旁路裝置有開啟狀態(tài)和通過旁路裝置輸入端口被電耦合到輸出端口將輸入電能提供到輸出端口的閉合狀態(tài)。控制器被配置用于確定輸出電壓是否在預(yù)先設(shè)定范圍內(nèi)，確定在輸出端口處是否存在短路，和在沒有短路的情況下，如果輸出電壓處于預(yù)先設(shè)定的范圍之外，控制旁路裝置轉(zhuǎn)換到閉合狀態(tài)。
本發(fā)明另一方面集中在電能供給系統(tǒng)，該電能供給系統(tǒng)包括機(jī)座，來自電源的輸入電能的電能輸入端口，為負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端口，至少一個(gè)安裝在機(jī)座上和有提供電池電能的電池輸出端口的電池模塊，至少一個(gè)安裝在機(jī)座上的和耦合接收輸入電能的電能輸入端口，耦合接收電池電能的電池輸出端口，和耦合提供來自電池電能和輸入電能中的至少一個(gè)中的輸出電能的電能輸出端口的電能模塊，安裝在機(jī)座上的耦合至少一個(gè)電能模塊和至少一個(gè)電池模塊的第一控制器模塊，和運(yùn)行時(shí)耦合至少一個(gè)電池模塊的第一冷啟動(dòng)按鈕。電能供給系統(tǒng)被配置，在電能供給下降模式中來自電池中電流為零，電池中沒有產(chǎn)生電流，當(dāng)用戶激活第一冷啟動(dòng)按鈕時(shí)，電能供給系統(tǒng)從電池電能中獲得電能。
本發(fā)明的另一電能供給系統(tǒng)包括機(jī)座，接收來自電源的輸入電能的電能輸入端口，為負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端口，至少一個(gè)安裝在機(jī)座上和有一個(gè)提供電池電能的電池輸出端口的電池模塊，至少一個(gè)安裝在機(jī)座上和耦合接收輸入電能的電能輸入端口，耦合接收電池電能的電池輸出端口，和耦合提供來自電池電能和輸入電能中的至少一個(gè)中的輸出電能的電能輸出端口的電能模塊，耦合至少一個(gè)電能模塊的第一控制器，和實(shí)質(zhì)上類似于第一控制器的第二控制器，耦合第一控制器和耦合至少一個(gè)電能模塊。第一控制器和第二控制器中的每一個(gè)包括測量電能供給系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)的方法，存儲被第一控制器測量的和被第二控制器測量的參數(shù)。
在本發(fā)明另一方面，電能供給系統(tǒng)包括接收來自電源的輸入電能的電能輸入端口，為負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端口，至少一個(gè)有電池輸出端口提供電池電能的電池模塊，至少一個(gè)耦合電能輸入端口接收輸入電能，耦合電池輸出端口接收電池電能，耦合電能輸出端口提供輸出電能的電能模塊，耦合至少一個(gè)電能模塊的第一控制器，耦合第一控制器和耦合至少一個(gè)電能模塊的第二控制器，和耦合第一控制器，第二控制器和至少一個(gè)電能模塊，并提供在第一控制器，第二控制器和至少一個(gè)電能模塊之間雙方通訊的通訊總線。電能供給系統(tǒng)也包括設(shè)置第一控制器控制通訊總線的方法和當(dāng)在第一控制器發(fā)生故障時(shí)，設(shè)置第二控制器控制通訊總線的方法。
本發(fā)明還有另一方面集中在電能供給系統(tǒng)，包括接收輸入電能的輸入端口，該輸入端口有第一輸入相位線、第二相位線和中性輸入線，提供輸出電能的輸出端口，該輸出端口有第一輸出相位線，第二輸出相位線和中性輸出線，提供電池電能的電池，和耦合輸入端口，輸出端口和被配置用于控制電能供給系統(tǒng)從至少一個(gè)輸入電能和電池電能中的一個(gè)提供輸出電能的控制器。電能供給系統(tǒng)進(jìn)一步包括檢測第一輸入相位線和第二輸入相位線之間的輸入相位差，和向輸出電能提供有實(shí)質(zhì)上等同于輸入相位差的輸入第一相位線和第二相位線之間的輸出相位差。
本發(fā)明另一方面的電能供給系統(tǒng)包括接收輸入電能的輸入端口，提供輸出電能的輸出端口，提供電池電能的電池，接收輸入電能和電池電能以及提供來自至少一個(gè)電池電能和輸入電能中一個(gè)的輸出電能的電路系統(tǒng)，和耦合輸入端口，輸出端口，電路系統(tǒng)和電池以及被配置用于控制電能供給系統(tǒng)的控制器。電能供給系統(tǒng)進(jìn)一步包括為電能供給系統(tǒng)存儲運(yùn)行設(shè)置和比較輸出電壓與來源于運(yùn)行設(shè)置的上部和下部界限值的水平來確定輸出電壓是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)的方法。
本發(fā)明另一方面集中在電能供給系統(tǒng)，包括接收輸入電能的輸入端口，提供輸出電能的輸出端口，提供電池電能的電池，接收輸入電能和電池電能以及提供來自至少一個(gè)電池電能和輸入電能中的一個(gè)的輸出電能的電路系統(tǒng)，和耦合輸入端口，輸出端口，電路系統(tǒng)和電池以及被配置用于檢測輸出電壓和輸出電流的控制器，和在電路系統(tǒng)兩端設(shè)立旁路來向電能輸出端口提供輸入電能，檢測在電能輸出端口處短路和當(dāng)檢測到短路時(shí)，旁路不能連通的方法。
本發(fā)明還有另一方面是集中在電能供給系統(tǒng)。電能供給系統(tǒng)包括機(jī)座，接受來自電源的輸入電能的電能輸入端口，為負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端口，至少一個(gè)安裝在機(jī)座上和有提供電池電能的電池輸出端口的電池模塊，至少一個(gè)安裝在機(jī)座上和耦合接收輸入電能的電能輸入端口，耦合接收電池電能的電池輸出端口，和耦合提供來自電池電能和輸入電能中的至少一個(gè)中的輸出電能的電能輸出端口的電能模塊，安裝在機(jī)座上的耦合至少一個(gè)電能模塊和至少一個(gè)電池模塊的第一控制器模塊。電能供給系統(tǒng)進(jìn)一步包括各種耦合第一控制器模塊，在沒有出現(xiàn)輸入電能的情況下，使用電池電能啟動(dòng)電能供給系統(tǒng)的方法。
本發(fā)明另一個(gè)方面集中在有第一控制器和第二控制器提供對不間斷電源備用控制的方法。方法包括使用第一控制器確定與不間斷電源運(yùn)行參數(shù)相應(yīng)的第一套數(shù)值；使用第二控制器確定與不間斷電源運(yùn)行參數(shù)相應(yīng)的第二套數(shù)值；在第一控制器中存儲第一套數(shù)值和第二套數(shù)值；在第二控制器中存儲第一套數(shù)值和第二套數(shù)值；使用第一控制器控制不間斷電源的輸出電能；和一旦第一控制器發(fā)生故障，使用第二控制器控制不間斷電源的輸出電能存儲第一套數(shù)值和第二套數(shù)值在第一控制器，存儲第一套數(shù)值和第二套數(shù)值在第二控制器，控制不間斷電源使用第一控制器的輸出電能，和在第一控制器發(fā)生故障時(shí)，控制不間斷電源使用第二控制器的輸出電能。
本發(fā)明另一方面是集中在控制不間斷電能供給系統(tǒng)的方法，所述不間斷電源系統(tǒng)有第一控制器，第二控制器，至少一個(gè)電能模塊，和耦合在第一控制器，第二控制器和至少一個(gè)電能模塊之間的通訊總線。該方法包括，使用第一控制器控制不間斷電源的輸出電能和在通訊總線上通訊，和在第一控制器發(fā)生故障時(shí)，使用第二控制器控制輸出電能和在通訊總線上的通訊。
本發(fā)明的另一方面，提供不間斷輸出電能的方法包括檢測在第一相位線和第二相位線之間的輸入相位差，和向輸出電能提供有實(shí)質(zhì)上等同于輸入相位差的第一輸出相位線和第二輸出相位線之間的輸出相位差。
本發(fā)明還有另一方面，在不間斷電源中控制輸出電能的方法被提供。所述方法包括在存儲器中為不間斷電能供給存儲運(yùn)行設(shè)置，和比較輸出電壓與來源于運(yùn)行設(shè)置的上部和下部界限值的水平來確定輸出電壓是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。


相應(yīng)的附圖并不是嚴(yán)格按照比例繪制的。在附圖中，在各張附圖中說明的每一個(gè)相同的或幾乎相同的部件用相同的數(shù)字來表示。為了清楚的目的，在每一幅圖中并不是每一個(gè)部件都被標(biāo)記。在附圖中圖1表示UPS系統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)圖；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的模塊分相位的UPS系統(tǒng)的正面視圖；圖3表示圖2中的UPS系統(tǒng)的功能性的結(jié)構(gòu)視圖；圖4是使用在圖2中的UPS系統(tǒng)的電能模塊的功能結(jié)構(gòu)視圖；
圖5是圖2中的UPS系統(tǒng)中的主智能模塊和備用智能模塊的功能性的相互耦合的結(jié)構(gòu)視圖；圖6是在至少一個(gè)實(shí)施方案中使用的冷啟動(dòng)電路功能視圖；圖7是在至少一個(gè)實(shí)施方案中使用的限制輸入電流的程序的流程視圖；圖8是一個(gè)實(shí)施方案中的輸出電壓和電壓界限值的曲線圖；圖9是在至少一個(gè)實(shí)施方案中使用的保險(xiǎn)絲狀況檢測電路的功能視圖；圖10是在本發(fā)明實(shí)施方案中使用的四象限的電能儀表的功能結(jié)構(gòu)視圖；圖11是在本發(fā)明實(shí)施方案中使用的二象限的電能儀表的功能結(jié)構(gòu)視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明并沒有將其應(yīng)用局限于下文中的描述和用于解釋的附圖中的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和排列的部分。本發(fā)明有其他實(shí)施方案，而且能以各種方式被實(shí)施。同時(shí)，在本文件中使用的措詞和術(shù)語起到說明的目的，不應(yīng)該視為限制。術(shù)語“包括”、“包含”，或“有”，“容納”，“含有”和在本文件中的變化，是意味著包含其后列明的項(xiàng)目和其中的等同物和額外的項(xiàng)目。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的分相位UPS系統(tǒng)100的正面視圖，和圖3表示分相位UPS系統(tǒng)100的功能相互連接的視圖。UPS系統(tǒng)100包括大量位于底盤102中的元件。UPS系統(tǒng)主要元件包括電能模塊104，電池模塊106，交流電分配模塊108，通訊模塊110，顯示器模塊112，主智能模塊(MIM)114A，和備用智能模塊(RIM)114B。在圖2中通訊模塊是看不見的，但在實(shí)施方案中通訊模塊被布置在機(jī)座上，位于MIM114A和RIM114B的后面。機(jī)座后部包括有盲配的連接器的后板，所述連接器用于UPS系統(tǒng)的模塊的相互連接。圖2顯示沒有前門的UPS系統(tǒng)100，然而，在其他實(shí)施方案中，出于美觀的目的，一個(gè)或更多的封蓋被放置在機(jī)座上前端，以保護(hù)設(shè)備和合適地引導(dǎo)空氣流動(dòng)。
圖2和圖3中的UPS系統(tǒng)100包括五個(gè)電能模塊104和四個(gè)電池模塊。在特殊應(yīng)用中使用特定數(shù)量的電能模塊和電池模塊由用戶以需要的電能和備用時(shí)間來選擇。本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施方案，機(jī)座可以包括額外的槽，以容納更多的電能模塊和電池模塊。更進(jìn)一步，提供額外電能模塊和電池模塊的模塊機(jī)座系統(tǒng)也可以在本發(fā)明的實(shí)施方案中使用。這樣一個(gè)模塊機(jī)座系統(tǒng)被描述在共同待審的題目為“MODULAR UPS”的美國專利申請中，該專利以代理人備審案件目錄A2000-700219與本發(fā)明申請同一天提交，所述美國專利申請?jiān)诖瞬⑷氡疚淖鳛閰⒖肌?br> UPS系統(tǒng)100中的相互連接和操作將結(jié)合圖3中的結(jié)構(gòu)視圖在下文中作進(jìn)一步表述。供給UPS系統(tǒng)的交流電是在輸入端口120被接收。輸入端口安裝在后板上并接近機(jī)座的后部。在圖3顯示的本發(fā)明實(shí)施方案中，UPS系統(tǒng)被配置作為分相位系統(tǒng)并有四個(gè)輸入端口121，123，125和127以各自接收輸入的相位一(AC-IN1)、輸入相位二(AC-IN2)、中性(N，被指定作為在UPS100中的MID)和接地底盤。系統(tǒng)也有四個(gè)輸出端口129、131、133和135以提供輸出相位一，輸出相位二，中性和接地底盤。本發(fā)明的實(shí)施方案并不局限于分相位系統(tǒng)，而更適合的是，特殊的實(shí)施方案可以單相位系統(tǒng)以及三相位系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
輸入電能從輸入端口到達(dá)交流電模塊108和經(jīng)過斷路器122和濾波板124。經(jīng)過濾波板的輸入電能通過UPS底板與電能模塊104耦合，也與安裝在交流電模塊上的旁路開關(guān)126，旁路繼電器128和130耦合。
在UPS維修期間，旁路開關(guān)126允許用戶在UPS上手動(dòng)設(shè)置旁路電路，以將輸入電能從輸入端口直接提供到UPS的輸出端口。旁路繼電器128和130或者被MIM114控制或者被RIM114B所控制，且被用于將UPS的輸出端口與輸入端口或者電能模塊的輸出端口耦合。在一般的操作中，旁路繼電器128和130被配置用于提供來自電能模塊的輸出電能，但是，如果檢測到發(fā)生故障或者超負(fù)載，繼電器自動(dòng)切換直接從輸入端口提供輸出電能。
每一個(gè)電池模塊被耦合到直流電總線的正極(+BATT)和MID總線134，以向電能模塊提供備用的直流電能。直流電總線也被耦合到外部的電池連接器136接收來自外部電池的直流電能。每一個(gè)電池模塊通過控制和監(jiān)控線138耦合MIM和RIM。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，電池模塊可以用智能電池模塊來實(shí)現(xiàn)，例如，在共同待審的題目為“METHOD AND APPARATUSFOR MONITORING ENERGY STORAGE DEVICES”的美國專利申請中公開的，該專利以代理人備審案件目錄A2000-700219與本發(fā)明申請同一天提交，所述美國專利申請?jiān)诖瞬⑷氡疚淖鳛閰⒖?。在其他?shí)施方案中，電池模塊可以使用對稱和對稱RM電池模塊，該電池從RI西金斯敦的美國電能轉(zhuǎn)換公司得到部分?jǐn)?shù)字SYBATT，SYBT2和SYBT3。
在一個(gè)實(shí)施方案中的電能模塊104實(shí)質(zhì)上相同的，而且每一個(gè)都完成在MIM或者RIM控制下的不間斷電能供給(沒有電池)的功能。顯示電能模塊中的一個(gè)的主要功能結(jié)構(gòu)和內(nèi)部耦合的電能模塊104的功能結(jié)構(gòu)視圖表現(xiàn)在圖4中。電能模塊104包括輸入電能平臺236，輸入電能平臺238，控制器240和電池充電電路242。輸入電能平臺236包括交流/直流變換器244，直流/直流變換器246和控制開關(guān)248。
直流電/交流電轉(zhuǎn)換器244接收輸入交流電能和轉(zhuǎn)換輸入交流電能為直流電能。直流電/直流電轉(zhuǎn)換器246接收直流電池電能和修改電壓水平產(chǎn)生直流電能，該修改的電壓水平實(shí)質(zhì)上與交流/直流轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的電壓水平相同。控制開關(guān)248，在控制器240的控制下，當(dāng)輸入電能進(jìn)入輸出平臺238，從交流/直流轉(zhuǎn)換器中選擇直流電能，或者從直流/直流轉(zhuǎn)換器中選擇直流電能。轉(zhuǎn)換到作為電源的電池或者線路的指令能夠被每一個(gè)電能模塊單個(gè)實(shí)施。輸出電能平臺238從輸入電能平臺接收到的直流電能中產(chǎn)生輸出交流電能。電池充電電路242產(chǎn)生充電電流，用于來自交流/直流轉(zhuǎn)換器中的直流電能對電池模塊106充電?？刂破?40控制輸入電能平臺，輸出電能平臺和電池充電電路的運(yùn)行。另外，控制器240向MIM114A和RIM114B提供在電能模塊中主要的界面。
在圖4中顯示的電能模塊被配置作為分相位單元，用于接收有兩個(gè)相位和中性輸入電能以及在輸出端口提供兩個(gè)相位和中立。在其他實(shí)施方案中，電能模塊輸入端口，電能模塊輸出端口，或者兩者共同都可以被配置用于單相位操作。
通訊模塊110在MIM或者RIM之間提供界面，和包括外部控制裝置的大量元件，附件卡和顯示模塊112。在一個(gè)實(shí)施方案中，附件卡能夠使用來自美國羅得島西部金斯敦的美國能量轉(zhuǎn)換公司的SmartSlot卡片來實(shí)施。通訊模塊也向MIM或者RIM和用于控制和監(jiān)控外部電池的外部電池控制器之間提供界面。
顯示模塊112為UPS系統(tǒng)100提供主要的用戶界面。正如上面所討論的，顯示模塊經(jīng)過通訊模塊向MIM或RIM發(fā)出通訊信息。在一個(gè)實(shí)施方案中，顯示模塊包括4×20線的數(shù)字液晶顯示器，所述液晶顯示器有五個(gè)鍵，發(fā)光二極管和聽得見的警報(bào)。液晶顯示器被用于顯示系統(tǒng)狀態(tài)，錯(cuò)誤報(bào)告和模塊診斷信息，和提供控制和配置UPS的能力。
MIM114A和RIM114B用于對UPS系統(tǒng)100的控制。主智能模塊提供主控制，同時(shí)當(dāng)在主智能模塊發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，備用智能模塊提供控制。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，MIM和RIM是相同的模塊，主智能模塊或者備用智能模塊的指示由其在UPS上的位置來確定，模塊本身沒有任何區(qū)別。在本文件中說明中，對智能模塊的編號使用編號數(shù)字114，當(dāng)安裝在MIM槽中的智能模塊的編號使用編號數(shù)字114A和在RIM槽中的智能模塊的編號使用標(biāo)號數(shù)字114B。每一個(gè)模塊包括硬件，軟件和韌件，用于使得其能夠作為MIM或者RIM運(yùn)行。在圖2中顯示的實(shí)施方案中，安裝在較低位置的智能模塊槽中的智能模塊被指定作為主智能模塊，和安裝在較高位置槽中智能模塊被指定作為備用智能模塊。智能模塊有與在機(jī)座上連接器緊密配合的輸入指定銷，用于確定其被安裝在兩個(gè)槽中的哪一個(gè)和其是否應(yīng)當(dāng)作為MIM或者RIM運(yùn)行。
本發(fā)明實(shí)施方案中的MIM和RIM對控制UPS100的操作以圖5為參考進(jìn)行描述，圖5顯示作為MIM14A功能模塊中的一個(gè)和其他作為RIM114B智能模塊的智能模塊功能結(jié)構(gòu)視圖。MIM負(fù)責(zé)控制UPS系統(tǒng)100中的其他模塊，和正如圖3顯示一樣，MIM和RIM通過控制/通訊總線耦合到電池模塊，電能模塊，交流電模塊，通訊模塊以及冷卻風(fēng)扇。一個(gè)控制/通訊總線138顯示在圖3中，但正如下面描述，本發(fā)明特殊的實(shí)施方案中，MIM和RIM可以是由許多不同的控制線和總線來實(shí)現(xiàn)控制/通訊總線138完成MIM和RIM所有的監(jiān)管任務(wù)。
MIM和RIM可以使用等同的智能模塊來實(shí)現(xiàn)，和在圖5中MIM和RIM的普通元件使用相同的編號數(shù)字進(jìn)行指示，MIM元件包括“A”后綴和RIM元件包括“B”后綴。智能模塊包括主處理器256A、256B，控制緩沖電路258A、258B，類似輸入/輸出測量電路(I/O電路)260A、260B，在智能模塊和外部控制/感知/通訊線之間的內(nèi)部控制線，該內(nèi)部控制線耦合外部模塊到智能模塊。內(nèi)部II總線262A，262B耦合兩個(gè)智能模塊中的處理器和電可擦除只讀存儲器和也耦合電池模塊。外部II C總線264A，264B耦合每一個(gè)主處理器和也耦合通訊模塊110。在圖5中功能結(jié)構(gòu)視圖，為了不必要的復(fù)雜，在圖中整個(gè)耦合線的數(shù)字不代表在每一個(gè)元件固體耦合的數(shù)字，只是顯示更多的功能性連通。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，主處理器使用16兆赫的XA-S3微控制器來實(shí)現(xiàn)，所述微控制器有能夠從飛利浦半導(dǎo)體取得零件PXAS30KBA。副處理器使用20兆赫微型芯片PIC17C56A控制器來實(shí)現(xiàn)，所述控制器能夠從微型技術(shù)得到，和電可擦除只讀存儲器使用從微型芯片技術(shù)得到的零件24LC64，8K×8來實(shí)現(xiàn)。另外，記憶模塊使用硅存儲技術(shù)SST28F040A512×8Flash和三星公司K6T1008C2E-TB70128K×8靜態(tài)的RIM來實(shí)現(xiàn)。
在UPS100中的MIM中的主處理器起著分配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的中央處理器的作用。主處理器經(jīng)過II C總線耦合通信和控制分配處理器。分配處理器包括在MIM中副處理器，在RIM中主和副處理器，和被包括在電能模塊中的處理器。在一個(gè)實(shí)施方案中，在電能模塊中控制器中的處理器使用與在MIM中的副處理器使用的微型芯片來實(shí)現(xiàn)。在MIM中的主處理器也與包含在外部II C總線上的外部電池機(jī)座上處理器相通訊。
在MIM中，主處理器提供對副處理器的主要控制和提供控制、監(jiān)控和不定時(shí)的緊急功能狀態(tài)報(bào)告，包括經(jīng)過通訊模塊向顯示模塊和耦合到通訊模塊上的任何外部裝置報(bào)告狀態(tài)。在MIM中的主處理器也作為控制內(nèi)部II C總線和外部II C總線運(yùn)行，和負(fù)責(zé)保持在電可擦除只讀存儲器254A和在存儲器256A中的UPS設(shè)置狀態(tài)。
在MIM252A中的副處理器被用于控制和監(jiān)控在UPS系統(tǒng)100中更多時(shí)刻緊急功能。副處理器252A調(diào)節(jié)輸出電壓，頻率和相位；監(jiān)控輸入電壓，頻率和相位；監(jiān)控電池電壓和提供旁路控制。副處理器也提供關(guān)于UPS中的操作MIM中的主處理器的數(shù)據(jù)。另外，當(dāng)智能電池模塊被使用時(shí)，在MIM中的副處理器與一半的電池模塊保持通訊聯(lián)絡(luò)，這時(shí)在RIM中的副處理器和其他一半的電池模塊保持通訊聯(lián)絡(luò)。
在RIM中的主處理器250A提供與在MIM中主處理器本質(zhì)上相同的功能，例外情況是如果MIM發(fā)生故障和控制信號不能傳送到RIM時(shí)，在RIM中的主處理器并不作為內(nèi)部和外部II C總線的總線管理者。也正如下面描述，如果RIM出于控制之中，來自RIM到通訊模塊的控制信號僅僅通過通訊模塊起作用。
在RIM中副處理器提供與MIM中副處理器本質(zhì)上相同的功能。副處理器254B監(jiān)控UPS的狀態(tài)，向UPS 100中的模塊提供信號和向RIM中主處理器提供數(shù)據(jù)。正如下面所描述，僅僅當(dāng)RIM出于控制之中，RIM中的副處理器產(chǎn)生的控制信號才起作用。
為了討論的目的，MIM和RIM中的功能和來自MIM和RIM中的控制和通訊信號能夠聚合在下面功能組中，UPS運(yùn)行參數(shù)的狀態(tài)的監(jiān)控，感知和傳遞通訊的電池模塊，有MIM和RIM發(fā)出數(shù)字控制信號，在MIM和RIM和電能模塊之間的連通；在MIM和RIM和連通卡之間的傳遞通訊；在MIM/RIM和外部電池處理器之間的傳遞通訊；和在MIM和RIM之間的直接傳遞通訊。在本發(fā)明實(shí)施方案中，控制方案已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)允許，一旦MIM發(fā)生故障，MIM完成上面列表的功能和迅速轉(zhuǎn)換到第二等同的RIM。
在圖5中的結(jié)構(gòu)視圖，四個(gè)狀態(tài)控制線266被顯示耦合MIM和RIM以及耦合被確定為UPS感知和監(jiān)控電路268的功能塊?？刂凭€266耦合MIM和RIM中的I/O電路260A和260B，允許MIM和RIM同時(shí)感知和測量出本發(fā)明實(shí)施方案中的各種UPS參數(shù)。這些包括輸入和輸出電能，電流，電壓，頻率和相位，內(nèi)部溫度，和電池總線電壓。另外，狀態(tài)控制線被用于監(jiān)控電扇的運(yùn)行，電路的斷路器，和旁路開關(guān)和繼電器的位置。從接收來自感知線266中感知數(shù)據(jù)，在I/O電路260A和260B中的電路調(diào)整信號并將它們發(fā)送到副處理器252A和252B或者主處理器250A和250B用于處理。這種方式中，MIM和RIM都獨(dú)立的監(jiān)控UPS 100現(xiàn)有的狀態(tài)和運(yùn)行情況。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，UPS 100能支持16個(gè)內(nèi)部電池模塊。在這個(gè)實(shí)施方案中，電池模塊中8個(gè)通過通訊總線270A與MIM傳遞通訊和8個(gè)通過通訊總線270B與RIM傳遞通訊。使用上面所描述的狀態(tài)監(jiān)控線266來測量電池電壓，使用通訊總線270A和270B獲得額外的電池模塊信息，和在一個(gè)實(shí)施方案中，使用智能電池模塊，通訊總線270A和270B被用于提供向電池模塊提供直流電壓和向電池模塊傳遞數(shù)據(jù)。關(guān)于電池模塊的數(shù)據(jù)通過II C總線262A，262B在MIM和RIM之間保持傳遞。
在圖5中，副處理器252A和252B提供數(shù)字控制信號被認(rèn)做為控制線控制在UPS中大量功能的運(yùn)行。這些運(yùn)行包括旁路繼電器和電能模塊充電和放電的控制。這些控制信號被MIM和RIM中的副處理器單獨(dú)產(chǎn)生，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，緩沖器電路258A和258B被使用僅允許來自MIM和RIM中的一個(gè)的控制信號傳送到正在受到控制的模塊中。另外，在一個(gè)實(shí)施方案中，附加的由主處理器產(chǎn)生的能使UPS從電池模塊中的電能冷啟動(dòng)的冷啟動(dòng)控制信號也由緩沖器電路258A和258B。
每一個(gè)緩沖器電路258A和258B被配置接收來自屬于智能模塊以及來自其他智能模塊的能動(dòng)信號，確定是否傳送控制信號。如果緩沖器電路在MIM中，且MIM在運(yùn)行，那么緩沖器電路的輸出端口驅(qū)動(dòng)的。如果緩沖器電路在MIM中，且MIM沒有完全運(yùn)行，那么緩沖器電路的輸出端口是不被驅(qū)動(dòng)的。如果緩沖器電路在RIM中，且MIM在運(yùn)行，那么輸出端口是不被驅(qū)動(dòng)的，如果緩沖器電路在RIM中，且MIM沒有完全運(yùn)行，那么緩沖器電路的輸出端口被驅(qū)動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，每一個(gè)緩沖器電路有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)的輸入端口，該輸入端口的狀態(tài)被用于為了控制線授權(quán)輸出端口。經(jīng)授權(quán)的輸入端口中的一個(gè)耦合在其他智能模塊中的緩沖器電路的輸出端口，其他經(jīng)授權(quán)的輸入端口耦合包含緩沖器的智能模塊里的模塊狀態(tài)信號。模塊狀態(tài)信號如果為“真”表明智能模塊是“正?！钡?。緩沖器被配置授權(quán)輸出端口，如果模塊狀態(tài)信號被接收(且為“真”)在來自其他緩沖器的控制信號被接收之前。
一旦開始啟動(dòng)，兩個(gè)智能模塊都確定其是否安裝在MIM槽還是在RIM槽。如果智能模塊安裝在MIM槽，模塊為“正?！?，那么在沒有或者幾乎沒有延遲，模塊狀態(tài)信號被設(shè)置為“真”。如果智能模塊安裝在RIM槽，模塊為“正常”，那么在大約一秒鐘時(shí)間的延遲之后模塊狀態(tài)信號被設(shè)置“真”。延遲被設(shè)置足夠長以確保在RIM中的模塊狀態(tài)信號將MIM處于控制之中之前，來自MIM鐘的緩沖器的控制信號被RIM鐘的緩沖器接收。如果MIM沒有完全運(yùn)行，那么在RIM中的緩沖器在接收來自MIM中的信號之前，將接收其模塊狀態(tài)信號，以及在RIM中的緩沖器將授權(quán)其輸出端口。如果在UPS 100運(yùn)行期間，在MIM中發(fā)生錯(cuò)誤，那么模塊狀態(tài)信號將不再為“正?！保刂菩盘柕目刂茖⑶袚Q到RIM。
另外，上面所描述的控制信號，在MIM和RIM中的副處理器通過I/O電路系統(tǒng)260A，260B向電能模塊提供控制信號274A和274B來控制電能模塊輸出電能的幅度、頻率和相位。每一個(gè)MIM和RIM提供控制信號控制電能模塊的輸出電能，每一個(gè)MIM和RIM也提供狀態(tài)信號表明智能模塊是否為“正?！?。如果MIM狀態(tài)為“正?！保敲措娔苣K將使用MIM控制信號控制輸出電能。如果MIM狀態(tài)信號不為“正常”和RIM狀態(tài)信號為“正?！?，那么電能模塊將使用RIM控制信號。如果兩個(gè)狀態(tài)信號均不為“正常”，那么電能模塊將不能使用MIM控制信號在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，與MIM和RIM之間的外部傳遞通訊是經(jīng)過通訊卡110，該通訊卡提供在線276A和276B上的格式為RS-232。每一個(gè)MIM和RIM中的主處理器通過通訊卡可單獨(dú)的努力與設(shè)備傳遞通訊。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，通訊卡被配置接收來自MIM中狀態(tài)信號表明MIM是否為“正?！?。如果MIM為“正?！?，那么通訊模塊僅將來自MIM的通訊傳送到耦合通訊卡的模塊中。如果MIM不為“正?！保敲赐ㄓ嵞K傳送RIM的通訊。從顯示器和任何其他模塊到通訊卡的數(shù)據(jù)同時(shí)傳送到MIM和RIM，允許兩者通過通訊卡監(jiān)控狀態(tài)和接收用戶設(shè)置。
正如上面所討論的，MIM114A和RIM114B包含兩個(gè)II C總線262A，262B和264A，264B。II C總線是根據(jù)菲利普半導(dǎo)體制造商制定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行的雙線串連總線。內(nèi)部II C總線262A，262B被用于在MIM和RIM中處理器，在MIM和RIM中的電可擦除只讀存儲器和在電能模塊中的處理器之間的通訊。在MIM中的主處理器運(yùn)行作為兩個(gè)II C總線的控制器，一旦MIM發(fā)生故障，在RIM中的主處理器作為總線的控制器承擔(dān)控制的作用。內(nèi)部II C總線被MIM中的主處理器用于與其他每一個(gè)處理器傳遞通訊和收集狀態(tài)信息。還有，在有電可擦除只讀存儲器的MIM中主處理器存儲和包含UPS 100的狀態(tài)信息和設(shè)置。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，繼電器280A和280B安裝在智能模塊中的內(nèi)部II C總線。每一個(gè)繼電器由在包含有繼電器的智能模塊中的主處理器控制。繼電器被用于分隔內(nèi)部II C總線與在智能模塊外部的元件，和繼電器允許在安裝在RIM槽中的智能模塊的主處理器與安裝在RIM中的電可擦除只讀存儲器傳遞信息或者完成其自己的II C總線和裝置的自我診斷的檢測。正如上述所描述的，II C的實(shí)施僅有一個(gè)能夠控制總線通訊的控制裝置，和在運(yùn)行中的MIM中主處理器擔(dān)當(dāng)總線控制者。在RIM中，主處理器250B能夠與電可擦除只讀存儲器254B傳遞信息或者通過開啟繼電器280B來完成II C的自我檢測，聲稱自己作為在RIM114A中的II C總線控制者，然后通過II C總線262A傳遞信息。一旦通訊完成，主處理器250B關(guān)閉繼電器。
外部II C總線264A，264B被使用允許在MIM或者RIM中的主處理器與安裝在外部的電池機(jī)座上的處理器連通通訊。在通訊模塊包括開關(guān)，該開關(guān)耦合外部II C總線到MIM外部II C總線264A或者RIM外部II C總線264B。開關(guān)的狀態(tài)由MIM發(fā)送到上面所描述的通訊模塊的MIM狀態(tài)信號所確定。在通訊模塊上的開關(guān)允許在MIM或者RIM中主處理器成為外部II C總線的總線控制者，依靠智能模塊的運(yùn)行狀態(tài)像MIM一樣成為外部II C總線的總線控制者。
正如上面所描述的，大量不同的控制方案被使用，允許MIM和RIM都監(jiān)控UPS的狀態(tài)，允許MIM和RIM中的合適的一個(gè)控制UPS，允許MIM和RIM都接收來自顯示器模塊或者通過通訊模塊與UPS傳遞信息的外部裝置用戶的指令。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，MIM和RIM相互傳遞信息來監(jiān)控相互的狀態(tài)和相互提供UPS的數(shù)據(jù)。
在每一個(gè)智能模塊114A，114B，電可擦除只讀存儲器被用于存儲UPS的設(shè)置和參數(shù)，在每一個(gè)模塊中的主處理器接近電可擦除只讀存儲器來獲得在開始啟動(dòng)方面的信息。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，電可擦除只讀存儲器可以被用于存儲系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間數(shù)據(jù)，用戶輸出電能設(shè)置，硬件校準(zhǔn)常數(shù)，用戶密碼信息以及其他用戶錯(cuò)誤設(shè)置。
每一個(gè)智能模塊也包括隨機(jī)存儲記憶器256A，256B。隨機(jī)存儲器被用于存儲從電可擦除只讀存儲器獲得的運(yùn)行設(shè)置和關(guān)于UPS運(yùn)行的電流數(shù)據(jù)，包括從各種感知線獲得的數(shù)據(jù)和被副處理器和主處理器計(jì)算出來的數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在每一個(gè)智能模塊中的隨機(jī)存儲記憶器包含兩套數(shù)據(jù)，一套數(shù)據(jù)由在同一個(gè)電池模塊中的主處理器提供，和一套數(shù)據(jù)由在UPS中的其他智能模塊中的主處理器提供。正如上面描述的，MIM和RIM中的每一個(gè)耦合到UPS感應(yīng)線，和因此能獨(dú)立的確定UPS的狀態(tài)。兩套數(shù)據(jù)的用途是允許MIM和RIM比較數(shù)據(jù)和如果在兩套數(shù)據(jù)中有重大區(qū)別，提醒用戶可能出現(xiàn)錯(cuò)誤。
內(nèi)部II C總線也被用于確保，當(dāng)用戶的配置數(shù)據(jù)變更時(shí)，存儲在電可擦除只讀存儲器256A和256B中的數(shù)據(jù)保持一致。每一個(gè)MIM和RIM接收從通訊模塊的用戶更新信息，和在一個(gè)實(shí)施方案中，無論當(dāng)在用戶的配置設(shè)置發(fā)生如何變化，可使用在電可擦除只讀存儲器中的更新的數(shù)據(jù)。在這個(gè)實(shí)施方案中，確保電可擦除只讀存儲器的數(shù)據(jù)是相同的，僅MIM中更新的數(shù)據(jù)被用于在MIM中的電可擦除只讀存儲器254A和在RIM中的電可擦除只讀存儲器254B。在一個(gè)實(shí)施方案中，在MIM中的主處理器250A通過內(nèi)部II C總線接近在RIM中的電可擦除只讀存儲器254B來向電可擦除只讀存儲器254B提供更新的信息。
還有其他實(shí)施方案，為了防止發(fā)生錯(cuò)誤的MIM向電可擦除只讀存儲器254B輸入錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，電可擦除只讀存儲器254B采用輸入保護(hù)以防止MIM直接將數(shù)據(jù)輸入到RIM中的電可擦除只讀存儲器254B。當(dāng)在MIM中的主處理器250A為RIM中的電可擦除只讀存儲器254B更新數(shù)據(jù)，主處理器250A通過內(nèi)部II C總線262A向在RIM主處理器250B發(fā)送數(shù)據(jù)。然后，在RIM中的主處理器250B打開繼電器280B來隔離II C總線262B與II C總線262A，以允許主處理器250B作為總線控制者在運(yùn)行，和向電可擦除只讀存儲器254B輸入。一旦向電可擦除只讀存儲器254B數(shù)據(jù)的輸入完成，繼電器280B閉合，和主處理器250A在此變?yōu)楸话贗I C總線262A，262B中的總線控制者。
在UPS開始啟動(dòng)和在運(yùn)行過程中，大量的程序跟隨以確保在機(jī)座上的MIM和RIM槽中的智能模塊完成上面所描述的MIM和RIM的功能，和確保當(dāng)MIM發(fā)生故障時(shí)，對UPS 100的控制能容易的從MIM和RIM傳送到。耦合在MIM和RIM之間的控制信號272被用于建立和傳達(dá)MIM和RIM之間對UPS的控制。這些信號的表示法和功能的說明提供在下面的表格I中。
表格IMIM/RIM控制信號

一旦開始啟動(dòng)UPS系統(tǒng)100，在信號IM0_1狀態(tài)的基礎(chǔ)上，智能模塊確定在其被安裝在UPS機(jī)座的哪一個(gè)槽上。開始的時(shí)候，繼電器280A和280B是出于打開位置用于防止II C總線，直到MIM和RIM的運(yùn)行狀態(tài)終止。
智能模塊經(jīng)歷自我檢測程序，如果成功，每一個(gè)模塊將設(shè)置IM_OK信號為“真”，向通訊模塊和電能模塊提供控制信號以表明MIM出于運(yùn)行和控制狀態(tài)。另外，在MIM中的緩沖器258A將有正如上面所描述的被授權(quán)的輸出端口，提供來自緩沖器258A的控制信號以及關(guān)閉在RIM中的緩沖器258B的輸出端口。當(dāng)繼電器280A和280B打開時(shí)，主處理器250A和250B讀取與其相連的電可擦除只讀存儲器256A和256B為UPS獲得配置信息。然后，繼電器關(guān)閉，在MIM中的主處理器變?yōu)閷?nèi)部II C總線262A，262B的總線控制者。
如果在開始啟動(dòng)的過程中，MIM發(fā)生故障，然后RIM將不會(huì)接收來自MIM的IM_OK信號，以及RIM將處于UPS 100的控制之下。在這種情形下，主處理器250B作為內(nèi)部II C總線的總線控制者在運(yùn)行，通訊模塊和電能模塊對收到來自RIM的信號發(fā)生反應(yīng)。另外，緩沖器258B將有自己的授權(quán)輸出端口來提供來自RIM的控制信號。
在UPS的運(yùn)行中，在MIM和RIM中副處理器不間斷完成脈沖pong運(yùn)行，主處理器監(jiān)控處理器的正常狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施方案中，這種過程由主處理器發(fā)送“0”到副處理器，和副處理器反饋“0”組成。然后，主處理器發(fā)送“1”，同時(shí)副處理器反饋“1”，在主處理器出于變化狀態(tài)和副處理器跟隨輸入狀態(tài)，這種過程將繼續(xù)。如果在這個(gè)過程中，主處理器和副處理器檢測到錯(cuò)誤，然后錯(cuò)誤被檢測到，IM_OK線被設(shè)置到錯(cuò)誤狀態(tài)。到電能模塊的控制信號也被改變表明智能模塊發(fā)生故障，如果發(fā)生故障的智能模塊在MIM中，到通訊模塊的狀態(tài)控制信號也將被設(shè)置為錯(cuò)誤狀態(tài)。
如果MIM發(fā)生故障，那么RIM檢測到這個(gè)發(fā)生故障，當(dāng)IM_OK線處于錯(cuò)誤狀態(tài)，RIM以正如上面所描述發(fā)生在啟動(dòng)時(shí)的相似的方式接替MIM的運(yùn)行。當(dāng)在MIM槽中發(fā)生故障的智能模塊被運(yùn)行的智能模塊所代替，然后它通過II C總線向RIM發(fā)送請求以保證對UPS的控制。在接收到請求之后，在RIM中槽中的智能模塊將放棄控制，一旦在MIM中的智能模塊發(fā)現(xiàn)控制已經(jīng)被放棄，它將聲稱到電能模塊和通訊模塊的控制信號完全重新繼續(xù)控制UPS。
在UPS系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施方案中，目前被描述的特征被合并在UPS中以防止在無交流電的電能下降模式下使用電池啟動(dòng)，電池泄漏的發(fā)生。在現(xiàn)有的UPS系統(tǒng)中，在無交流電能下降模式下，邏輯電路有代表性的繼續(xù)接收來自電池中的電壓來允許電路檢測用戶對冷啟動(dòng)的要求。還有，在有代表性的現(xiàn)有UPS系統(tǒng)中，在電能下降模式過程中，電容器和其他裝置并聯(lián)在電阻上，因此導(dǎo)致電池緩慢泄漏。
在本發(fā)明的UPS系統(tǒng)的實(shí)施方案中，繼電器和半導(dǎo)體開關(guān)被用于隔離電池與任何電阻耦合，包括電熱器，和在無交流電的電能下降模式下，所有的邏輯電路電能下降，以防止電池泄漏。為了允許UPS在這種模式下被充電，冷起動(dòng)電路已經(jīng)被增加到電能模塊和智能模塊上。圖6表示冷啟動(dòng)電路和在智能模塊114和電能模塊104上執(zhí)行的控制信號的功能視圖。正如上述所討論的，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，普通智能模塊被用于MIM和RIM，被顯示在圖6中的智能模塊是使用作為RIM和MIM的智能模塊114的配置的代表。
在圖6中顯示的部分智能模塊，包括主處理器250，推動(dòng)按鈕開關(guān)302，輔助的電能補(bǔ)給304，電阻器306-316，晶體管324-329，二極管331，332和333，連通邏輯電路334。在一個(gè)實(shí)施方案中，推動(dòng)按鈕開關(guān)被安裝在智能模塊(MIM和RIM)的前面，和在UPS前門被移動(dòng)時(shí)，很容易被用戶接近。在圖6中表示的部分智能模塊包括輔助的電能供給340，晶體管342，344和346，電阻器350-356和二極管360。
UPS 100以電池的冷起動(dòng)開始于用戶激活在MIM和RIM前面的推動(dòng)按鈕開關(guān)302中的一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施方案中，開始冷啟動(dòng)，操作員保持按鈕處于被按狀態(tài)達(dá)大約兩秒鐘的時(shí)間。開關(guān)的激活引起電流流經(jīng)開關(guān)通過電阻307，308和309，連通晶體管324。當(dāng)晶體管324連通時(shí)，電池電壓被施加在輔助電能供給304，所述輔助電能模塊304為在智能模塊開始運(yùn)行的電路，包括主處理器，啟動(dòng)產(chǎn)生邏輯電壓。一旦輔助供給正在運(yùn)行，通過電阻310，5伏電壓施加在晶體管325以連通晶體管325的方式，通過使用偏電阻311和312連通晶體管326。當(dāng)晶體管326連通時(shí)，然后為了感知和處理，電池感知信號被提供給主處理器。在電能下降模式下，晶體管325和326隔離這樣的感知信號。
主處理器把邏輯信號LPOFF應(yīng)用于連通邏輯電路334。對信號LPOFF的反應(yīng)，通過電阻306和二極管332，電壓被施加在晶體管327上用于連通晶體管327。當(dāng)晶體管327被連通，在推動(dòng)按鈕開關(guān)上的電壓被接地，在此時(shí)，用戶能斷開推動(dòng)按鈕開關(guān)，因?yàn)樗绘i在地面上。
主處理器檢測到目前沒有交流電和必須使用電池啟動(dòng)。主處理器然后設(shè)置信號LPON PSD高，即通過晶體管328和329，電阻314，315和316以及二極管333設(shè)置輸出信號LPON到12伏。信號LPON被送給每一個(gè)電能模塊和其他智能模塊，以通知這些每一個(gè)模塊來自電池的冷起動(dòng)將要發(fā)生。在智能模塊，信號LPON被接收或者在相同引線上傳達(dá)，取決于特殊智能模塊是否是其推動(dòng)按鈕被用戶激活的一個(gè)。當(dāng)LPON信號被智能模塊接收，信號通過二極管331和電阻313連通晶體管327。當(dāng)晶體管327被連通，智能模塊以上面所描述的相同方式充電。
在電能模塊上，LPON通過二極管360和電阻350施加在晶體管342上并連通晶體管342。晶體管342的連通，有偏電阻352，353，354和355，引起晶體管344和346連通。一旦晶體管344和346連通，電池電壓被施加在電能模塊上的電路，包括輔助電能供給340和在電能模塊上的處理器，這能在II C總線上與MIM上的主處理器傳遞信息。
上面所描述的電能下降和冷起動(dòng)電路比具有代表性的現(xiàn)有技術(shù)UPS系統(tǒng)有重要的優(yōu)點(diǎn)。繼電器和晶體管的使用隔離電阻裝置，以防止電池的泄漏，和被描述的冷啟動(dòng)電路的使用的方式能夠使利用電池冷啟動(dòng)，而不需要保持會(huì)導(dǎo)致電池泄漏的邏輯電能被充電狀態(tài)。
本發(fā)明還有另外的實(shí)施方案，輸入電流管理方案在UPS 100中被執(zhí)行，使得UPS 100以低輸入交流電壓模式運(yùn)行，而不需要切換到電池模式上。正如人們所知道的，在典型的電子裝置中，包括UPS的裝置，當(dāng)裝置能夠得到的輸入電壓降低時(shí)，典型的原因?yàn)檩斎腚娔軉栴}，裝置的電流的移動(dòng)上升以保持輸入電能在大致相同的水平。如果電流移動(dòng)增加太大，在UPS中的電路斷路器或者在對UPS的供給上可能會(huì)斷開。在典型的UPS的裝置中，如果輸入電壓降低到低于預(yù)先設(shè)定的水平，UPS將切換到電池模式上，和關(guān)閉輸入交流電。這造成當(dāng)交流電能夠得到，但是并不處于足夠高的電壓水平，不得不運(yùn)行電池(有限的電池運(yùn)行時(shí)間)的缺點(diǎn)。
在本發(fā)明實(shí)施方案中，智能模塊被計(jì)劃用于檢測低輸入電壓(造成高輸入電流)情形，和減少UPS整個(gè)的電流移動(dòng)使得低輸入電壓UPS運(yùn)行而無須擔(dān)心斷開電路斷路器。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案中被使用于完成這個(gè)功能的程序現(xiàn)在講被描述在圖7中作為參考，這顯示電流減少程序400流程圖。在這個(gè)程序中的點(diǎn)402上，輸入電壓被在MIM(或如果MIM發(fā)生故障的RIM)中的副處理器檢測和轉(zhuǎn)送到主處理器。在確定塊404，輸入電壓與預(yù)先約定的界限值相比較。如果輸入電壓高于該界限值，那么程序400運(yùn)行到點(diǎn)402。
如果輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的界限值，程序進(jìn)入到點(diǎn)406，輸入電流被檢測和與預(yù)先設(shè)定的電流界限值標(biāo)準(zhǔn)比較。如果電流小于界限值，程序返回到點(diǎn)402，如果電流大于界限值，程序進(jìn)入到電流較少計(jì)劃被完成的點(diǎn)408。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，為了減少輸入電流，在智能模塊上的主處理器在控制過程中向電能模塊上的控制器發(fā)送指令減少對電池的充電電流。減少的數(shù)量可以是固定值或者能夠在UPS 100上的輸入端口的電流數(shù)量基礎(chǔ)上被確定。還有在不同的實(shí)施方案中，如果在輸入端口的電流過度高，為了一些或所有的電能模塊，充電電流能夠被減少到零。
電流減少計(jì)劃在點(diǎn)408處被實(shí)施后，程序進(jìn)入到點(diǎn)410，在這里電流再次被確定和與界限值進(jìn)行比較，來確定在電流的進(jìn)一步減少程序是否需要。如果確定塊410的輸出為“是”，那么程序?yàn)榱溯斎腚娏鬟M(jìn)一步的減少進(jìn)入點(diǎn)414。如果確定塊410的輸出為“否”，那么程序進(jìn)入點(diǎn)412，在這里需要進(jìn)一步電流的減少或者允許UPS移動(dòng)額外的電流任何輸入電壓和電流變化被監(jiān)控。
在本發(fā)明上面所描述的電流減少計(jì)劃中，對電池模塊的充電電流被減少以允許UPS在低電壓下運(yùn)行。在其他的實(shí)施方案中，在UPS的其他非臨界運(yùn)行可以被關(guān)閉或者被衡量后返回減少到UPS的輸入電流。
正如上面說描述的，UPS 100可以是分相位的UPS，所述分相位的UPS能夠使用輸入電能系統(tǒng)的兩個(gè)輸入相位進(jìn)行充電，和能夠提供兩個(gè)輸出相位。對于北美申請，輸出電壓被設(shè)置為208伏(相位對相位)，輸入相位典型是相位線的一條對另一條偏移120度。在分相位UPS系統(tǒng)中，當(dāng)UPS旁路開關(guān)被激活時(shí)，需要提供輸出相位與輸入相位相匹配以向負(fù)載提供平穩(wěn)的電能轉(zhuǎn)換。在典型的UPS系統(tǒng)中，相位線的匹配被電工在安裝的時(shí)候人工完成。
現(xiàn)在將要描述的，在本發(fā)明UPS系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案中，相位線匹配由UPS系統(tǒng)本身完成。正如上面所描述的，感知線耦合從在MIM和RIM中的I/O電路260A，260B到輸入電能線9(看圖5)。在一個(gè)實(shí)施方案中，I/O電路包括零-交叉檢測電路被用于耦合副處理器來測量在輸入相位之間的原始相位角度。實(shí)際穩(wěn)定的相位角度由在MIM和RIM中的主處理器來確定。在MIM(如果MIM在運(yùn)行中和處于控制中)中的主處理器使用II C總線收集來自MIM副處理器的原始相位角度數(shù)據(jù)。還有，在MIM中主處理器將原始相位角度數(shù)據(jù)在II C總線從MIM中副處理器轉(zhuǎn)移到RIM中主處理器。如果在MIM槽中的職能模塊不在運(yùn)行的過程中，那么在RIM槽中智能模塊的主處理器將成為總線的控制者，以及將原始相位角度數(shù)據(jù)從RIM副處理器轉(zhuǎn)移到RIM主處理器。
主處理器每500毫秒接收原始相位角度數(shù)據(jù)直到十次有效的讀取發(fā)生。如果內(nèi)部相位鎖環(huán)已經(jīng)調(diào)度和被檢測的角度值是120度，180度或者負(fù)120度加上或者減少大約22度。三個(gè)不間斷的無效的讀取將重新設(shè)置有效讀取值為零。主處理器計(jì)算在輸入相位之間實(shí)際的相位角度作為十次原始讀取的平均值。每一個(gè)主處理器把其計(jì)算的相位角度傳遞給其相連的副處理器。副處理器向電能模塊提供控制信號來控制電能模塊產(chǎn)生有與輸入電壓相位相匹配的輸出電壓。自動(dòng)相位檢測的使用終止現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)使用電工以試錯(cuò)的方式提供匹配的需要。
正如上面所描述的，在UPS 100中，防止UPS提供指定的輸出電能的UPS元件發(fā)生故障時(shí)，旁路繼電器能夠被激活來直接耦合UPS的輸入端口到輸出端口，因此在UPS中設(shè)置旁通。在典型的UPS系統(tǒng)，被補(bǔ)充上下限幅器比較儀的硬件被用于比較輸出電壓波形上部和下部界限值的限度，這確定可接受的輸出電壓上下限幅器。對于UPS系統(tǒng)被配置用于以多樣的輸出電壓下運(yùn)行，當(dāng)輸出電壓設(shè)置改變時(shí)，硬件設(shè)置，搭接片，元件或者轉(zhuǎn)換器被改變以適應(yīng)上下限幅器比較儀。
在本發(fā)明中至少一個(gè)實(shí)施方案中，上下限幅器比較儀在UPS中智能模塊的軟件中被實(shí)施。通過實(shí)施在軟件中的上下限幅器比較儀，界限值限度能夠被程序所定義和被智能模塊主處理器使用在電可擦除只讀存儲器254A中存儲的標(biāo)度常量來糾正。除了比較單個(gè)電壓上部和下部界限值限度，更加全面的模塊被用于提供更加選擇性的和智能性的比較。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，設(shè)計(jì)的界限值包括表格2中的確定的值。
表格2上下限幅器比較儀被存儲的數(shù)值

實(shí)施的UPS 100上下限幅器比較儀的軟件正如下運(yùn)行。正如上面所討論的，UPS輸出電壓和電流值被智能模塊的副處理器感知。建立在從主處理器中接收設(shè)計(jì)的界限值(表格2)，副處理器設(shè)置電壓上部和下部界限值標(biāo)準(zhǔn)和比較輸出電壓波形與界限值。圖8顯示輸出電壓沿著上部界限值504和下部界限值506的繪圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，輸出電壓的測量每線圈完成32次。每一個(gè)副處理器將經(jīng)檢測的輸出電壓波形與界限值進(jìn)行比較和，也顯示在圖8中產(chǎn)生被確定為Turbo原始信號508，當(dāng)輸出電壓低于下部界限值和高于上部界限值，改變狀態(tài)。
圖8也顯示的是延期信號510，被確定為Turbo_Out。Turbo_Out信號建立在Turbo原始信號和Turbo_drop_count數(shù)值的基礎(chǔ)上。由于大量的讀取，如果Turbo原始信號低于或者等于Turbo_drop_count數(shù)值，Turbo_Outxinaho僅改變狀態(tài)。延遲信號的用途在于防止由于在輸出電壓短的瞬間現(xiàn)象UPS 100發(fā)生關(guān)閉。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，為了實(shí)現(xiàn)延遲，計(jì)數(shù)器在每一個(gè)測量點(diǎn)增加計(jì)數(shù)，該每一個(gè)測量點(diǎn)的測量信號在上下限幅器比較儀之外，和計(jì)數(shù)器在每一個(gè)測量點(diǎn)減少計(jì)數(shù)，該每一個(gè)測量點(diǎn)的測量信號在上下限幅器比較儀之內(nèi)，而沒有處于零以下或者比Turbo_drop_count數(shù)值更大。這個(gè)計(jì)數(shù)器的使用將引起Turbo_Out信號來檢測在輸出端口重復(fù)發(fā)生的瞬間現(xiàn)象。無論計(jì)數(shù)是否等同于Turbo_drop_count，那么Turbo_Out信號被激活，表明主處理器電壓處于容許的范圍之外，主處理器能夠激活旁路繼電器耦合UPS的輸入端口直接到輸出端口。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，被引導(dǎo)進(jìn)入多位相位系統(tǒng)的UPS中，在兩個(gè)輸入相位的電壓都被使用上面所描述的程序所監(jiān)控。
上面所討論的UPS的輸出端口為了設(shè)定的容許情形之外的軟件可調(diào)節(jié)參數(shù)的使用有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括改變輸出電壓而沒有改變搭接片或者其他硬件的能力，和為了以實(shí)時(shí)的方式允許UPS在不可靠的電能特征地區(qū)更加有效的運(yùn)行瞬間的調(diào)節(jié)界限值和濾過的參數(shù)和使用存儲在電可擦除只讀存儲器標(biāo)度常量糾正界限值的能力。還有，正如現(xiàn)在將要描述的，設(shè)計(jì)的電壓/相位上下限幅器比較儀的使用允許本發(fā)明的實(shí)施方案提供改進(jìn)的輸出斷路電路檢測和關(guān)閉系統(tǒng)。
在典型的UPS系統(tǒng)中，當(dāng)在輸出端口發(fā)生短路電路時(shí)，在輸出端口的電壓下降將被檢測，系統(tǒng)將轉(zhuǎn)換到旁路模式，潛在的將短路并聯(lián)在輸入電線上。然后，短路可以引起巨大電流出現(xiàn)，這將導(dǎo)致電路斷路器容易斷開，也容易關(guān)閉UPS和可能的其他設(shè)備。
在UPS系統(tǒng)100的至少一個(gè)實(shí)施方案中，短路檢測和保護(hù)被提供。正如上面所討論的，當(dāng)界限值外的輸出電壓被檢測出，Trubo原始信號的狀態(tài)被改變。在這個(gè)實(shí)施方案中，當(dāng)Trubo原始信號處于低的情形，輸出電壓的數(shù)值被與Trubo_band_short_Ckt的數(shù)值比較來確定輸出電壓是否比輸出短路電壓更低。在一個(gè)實(shí)施方案中，這個(gè)電壓被設(shè)置大約為需要輸出電壓的8％。在分相位系統(tǒng)中，兩個(gè)相位的輸出電壓差與Trubo_band_short_Ckt相比較。如果輸出電壓低于Trubo_band_short_Ckt，那么輸出電流被與Turbo_Band_Short_Cht的數(shù)值相比較，看輸出電流是否比被為短路所設(shè)置電流更大。如果輸出電流比Turbo_Band_Short_Cht更大，那么副處理器確定短路已經(jīng)發(fā)生，以及在延遲期間過去前，使Turbo_Out喪失，以防止系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到旁路模塊。為了處理好短路，在電能模塊的逆變器下提供過電流保護(hù)，這被設(shè)計(jì)提供在最大電流數(shù)值的電流在比預(yù)先設(shè)定的期限更長，即在一個(gè)實(shí)施方案中相當(dāng)于四秒鐘。當(dāng)短路被檢測出，為了短路回路消失，副處理器將等候四秒鐘，如果短路回路在四秒鐘不消失，那么電能模塊被關(guān)閉以分離短路的電壓。
被使用在本發(fā)明實(shí)施方案中短路保護(hù)向UPS 100的讀取而免于受到短路的破壞，和防止當(dāng)短路在UPS的負(fù)載中發(fā)生時(shí)，在為UPS的電能系統(tǒng)中的電路斷路器斷開。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，現(xiàn)在將要以圖9為參考被描述，另外提供UPS的輸出端口的短路的檢測，為了在電能模塊的運(yùn)行期間的不間斷，被提供在電能模塊檢測電路560允許在每一個(gè)電能模塊中輸出保險(xiǎn)絲被檢測。在人們所知道的UPS系統(tǒng)電能模塊中，通過打開在保險(xiǎn)絲與輸出端口之間的繼電器，輸出保險(xiǎn)絲典型的僅在自我檢測模式下被檢測，在保險(xiǎn)絲的輸入端放置檢測電壓，和檢測在保險(xiǎn)絲輸出端口處的檢測電壓。
圖9時(shí)功能結(jié)構(gòu)視圖，顯示了一個(gè)輸出相位的輸出電路562和電能模塊104中的保險(xiǎn)絲檢測電路560。輸出電路652包括有電容器564的輸出過濾器和感應(yīng)器566，保險(xiǎn)絲568，輸出繼電器569，感知電阻器570，572，574和576和輸出端口577。在電能模塊中，輸出逆變器向輸出濾波器提供輸出，該濾波器在輸出端口577濾波電能和提供電能。
檢測電路包括逆變器582，放大器584，比較儀586和兩個(gè)開關(guān)588和590。檢測電路有兩個(gè)運(yùn)行模式，在該模式中保險(xiǎn)絲568的狀態(tài)被檢測，一個(gè)在自我檢測的模式和一個(gè)在通常運(yùn)行過程中的模式。
在自我檢測模式中，繼電器569被打開和來自電能模塊控制器的MEC_1信號被設(shè)置高，連通開關(guān)590。當(dāng)開關(guān)590被連通，SREF_2信號在開關(guān)590的輸出端口被提供。信號SREF_2是被電能模塊控制器產(chǎn)生的參考正弦波形信號，在自我檢測模式中被用作正弦參考信號來控制電能模塊的輸出。開關(guān)590的輸出端口耦合比較儀586的一個(gè)輸入端口。比較儀586的其他輸入端口通過電阻器574和576耦合到保險(xiǎn)絲568來采樣在保險(xiǎn)絲輸出端口的電壓。如果被采樣的輸出信號實(shí)質(zhì)上與SREF_2信號相匹配，那么來自比較儀586的保險(xiǎn)絲OK信號將為高表明保險(xiǎn)絲是正常的。如果保險(xiǎn)絲被打開，那么比較儀586的輸出將為低表明保險(xiǎn)絲需要更換。
在自我檢測模式中，電能模塊的輸出信號使用發(fā)生錯(cuò)誤信號來控制，被確定為Local Prime Bus，建立在有SREF_2信號的保險(xiǎn)絲輸出端口上的被采樣的信號的比較基礎(chǔ)上由放大器584產(chǎn)生。在運(yùn)行的普通模式過程中，由于電能模塊的輸出被智能模塊所控制時(shí)，信號Local Prime Bus并不被使用。
在運(yùn)行的普通模式上，繼電器569關(guān)閉和保險(xiǎn)絲輸出狀態(tài)被確定如下。在運(yùn)行的普通模式上，信號MEC_1是低，斷開開關(guān)590和連通開關(guān)588。開關(guān)588的輸入端口耦合在保險(xiǎn)絲568的輸入端口處提供采樣電壓的放大器584的輸出端口。開關(guān)588的輸出端口耦合比較儀586。在運(yùn)行的普通模式上，比較儀586將保險(xiǎn)絲輸入端口的電壓與保險(xiǎn)絲輸出端口的電壓進(jìn)行比較，如果兩者電壓實(shí)質(zhì)上是相同的，表明保險(xiǎn)絲是正常的，那么Fuse_OK將被設(shè)置為高。如果到比較儀586的兩個(gè)電壓實(shí)質(zhì)上不相同，那么Fuse_OK將為低表明保險(xiǎn)絲需要更換。本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所熟知的那樣，比較儀和放大器可以包括放大/變小狀態(tài)來確保當(dāng)保險(xiǎn)絲正常時(shí)，在比較儀586被比較的信號處于相似的水平和相位。
在上面所描述的實(shí)施方案中，普通電路系統(tǒng)被用于控制電能模塊的輸出和檢測在自我檢測模式和在普通運(yùn)行過程中保險(xiǎn)絲輸出狀況的檢測。在一些舉例中，當(dāng)多個(gè)電能模塊被使用，保險(xiǎn)絲的輸出端口的電壓可以其他電能模塊產(chǎn)生的電壓所影響，和為了獲得保險(xiǎn)絲狀態(tài)的精確檢測，有必要每一次運(yùn)行一個(gè)電能模塊。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，智能模塊測量UPS的輸出電能，和使用這些測量來檢測UPS中的故障，另外，當(dāng)在電能模式下運(yùn)行中，這些測量被用于確定UPS剩下的運(yùn)行時(shí)間。在單相位UPS系統(tǒng)中，當(dāng)輸出電壓和電流有相同的極性，電能的測量能夠典型的被使用兩象限的電能儀表，其能夠測量電能，這是單相位系統(tǒng)典型例子。在分相位系統(tǒng)中，取決于負(fù)載的需要，UPS的負(fù)載可以耦合相位1和中線之間，在相位線2和中線之間，或者在相位線1和相位2之間。這些負(fù)載耦合可以造成無功功率，即由于輸出電流和電壓一個(gè)或者兩個(gè)相位有相反的極性造成無功功率。為了獲得準(zhǔn)確的電能讀取，無功功率應(yīng)當(dāng)從整個(gè)電能讀取中扣除。在本發(fā)明下面所描述的一個(gè)實(shí)施方案中，為了精確測量分相位UPS系統(tǒng)中每一個(gè)輸出相位的輸出電壓，智能模塊包括兩個(gè)象限電能儀表。
圖10表示在一個(gè)實(shí)施方案中的四象限電能儀表600的結(jié)構(gòu)視圖，被用于在智能模塊的I/O電路中來測量每一個(gè)輸出相位的輸出電能。一個(gè)電能儀表被用于每一個(gè)輸出相位的測量。電能儀表600包括第一輸出端口602來接收輸出電流信號和第二輸入端口604來接收輸出電壓信號。電能儀表也包括電流整流器610，逆變器612，晶體管618和620，極性檢測器622，差別檢測器，電壓整流器626，脈沖幅度調(diào)制器電路628，二極管630和632，平均濾波器634和輸出端口636，提供一個(gè)與瞬間電能水平成比例的電壓水平的直流電信號。
在運(yùn)行中，來自輸出相位中的一個(gè)的輸出電流和電壓被智能模塊所感知和被提供在電能儀表600的輸入端口602和604。電流整流器610整流電流信號產(chǎn)生全波性整流信號614。逆變器612接收到經(jīng)整流的電流信號和提供經(jīng)變極的全波形整流電流信號616。經(jīng)整流電流信號被提供到晶體管620的輸出端口，經(jīng)變極的整流信號被提供到晶體管618的輸入端口。
輸出電壓在電壓整流器626處被整流產(chǎn)生全波形整流信號和被脈沖幅度調(diào)制器電路628。轉(zhuǎn)換成脈沖幅度調(diào)制信號。脈沖幅度調(diào)制器電路提供采樣比例取決于信號的電壓水平的脈沖幅度調(diào)制信號。脈沖幅度調(diào)制器電路輸出端口被安裝在兩個(gè)二極管630，632的輸入端口位置。輸入電壓信號和電流信號也被提供到極性檢測器電路622的輸入端口。極性檢測電路包括一對比較儀623和625，當(dāng)輸入信號是正極時(shí)，每一個(gè)比較儀在其輸出端口提供高信號和當(dāng)輸入信號是負(fù)極的，每一個(gè)比較儀在其輸出端口提供低信號。比較儀623和625的輸出信號被送到差別檢測器624。差別檢測器包括兩個(gè)提供補(bǔ)充輸出的控制極627和629。當(dāng)輸入電壓和電流信號的極性是相同的，控制極627的輸出為高，和當(dāng)輸入電壓和電流信號的極性是不相同的，控制極627的輸出為低。當(dāng)輸入電壓和電流信號的極性是不相同的，控制極629的輸出為高，和當(dāng)輸入電壓和電流信號的極性是相同的，控制極629的輸出為低。
當(dāng)控制極627的輸出信號是低的，控制極627的輸出信號與經(jīng)過二極管630的脈沖幅度調(diào)制信號合并連通晶體管618。當(dāng)控制極629的輸出信號是低的，控制極629的輸出信號與經(jīng)過二極管632的脈沖幅度調(diào)制信號合并連通晶體管620。當(dāng)輸入電壓和電流有相同的極性時(shí)，在使用晶體管620，電壓脈沖幅度調(diào)制信號被經(jīng)整流的電流信號放大。當(dāng)輸入電壓和電流有相反的極性，使用晶體管620電壓脈沖幅度調(diào)制信號被逆變器和整流的電流信號放大。
晶體管618和620的輸出信號被輸入到平均濾波器634，這提供了與瞬間電能成比例的電壓水平的直流電信號。在一個(gè)實(shí)施方案中，輸出濾波器是使用低傳送濾波器采用與輸出線頻率大致相當(dāng)?shù)那袛囝l率的方式來實(shí)施，以致在一個(gè)線路周期中，輸出電能是有效的平均電能。輸出電能信號被輸入到類似主處理器中數(shù)字轉(zhuǎn)換器的整體中。
本發(fā)明的實(shí)施方案利用了圖10中的四象限電能儀表，在分相位UPS系統(tǒng)中提供精確電能測量使得允許計(jì)算出精確的電池運(yùn)行時(shí)間。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，除了上面所描述的四象限電能儀表，每一個(gè)電能模塊還包括測量電能模塊的輸出電能以確保輸出電能沒有超過電能模塊的額定功率的二象限儀表。人們所熟知的現(xiàn)有技術(shù)中單相位系統(tǒng)的電能模塊包括當(dāng)電流和電壓都是正極時(shí)僅有單個(gè)象限電能儀表在運(yùn)行。正如上面所描述的，在分相位系統(tǒng)中，當(dāng)電壓時(shí)正極時(shí)，輸出電流可以為正極或者為負(fù)極，因此，需要的說明的是在UPS系統(tǒng)中正極和負(fù)極電流都有分相位輸出。
電能模塊二象限電能儀表700現(xiàn)在將以圖11作為參考來描述，其表示電能儀表的功能性結(jié)構(gòu)視圖。二象限電能儀表包括電流輸入702，電壓輸入704，脈沖幅度調(diào)制器電路706，第一開關(guān)708，第二開關(guān)709和第三開關(guān)710，反相器712，電阻器714和716，電容器718，輸出緩沖器720，和提供輸出電能信號的輸出端口。
在電能儀表700中，輸入端口702接收代表電能模塊輸出電流的信號，輸入端口704接收代表電能模塊輸出電壓的信號。對于正極輸入電壓，脈沖幅度調(diào)制器電路706以20千赫速率提供的有與輸入電壓成比例脈沖幅度的采樣脈沖幅度調(diào)制信號。對于負(fù)極輸入電壓，脈沖幅度調(diào)制器電路的輸出保持低。脈沖幅度調(diào)制器電路的輸出被提供來控制開關(guān)708的輸入和開關(guān)708的輸入接收輸入電流信號。開關(guān)708的輸出有效提供被來自脈沖幅度調(diào)制器電路的脈沖幅度調(diào)制信號調(diào)制的電流波形。
在脈沖幅度調(diào)制信號的正極脈沖中，通過電阻器714，電容器718被電流信號充電。在脈沖幅度調(diào)制信號斷開期間(在脈沖之間)，開關(guān)708打開，開關(guān)710連通，電容器718通過電阻器714放電。相應(yīng)地，在電容器718兩邊的平均電壓是脈沖幅度調(diào)制信號和輸入電流水平頻寬比的函數(shù)并與電能成比例。在電容器兩邊的電壓被輸入到緩沖器720，緩沖器720的輸出端口耦合電能模塊的控制器。在一個(gè)實(shí)施方案中，電阻器714有數(shù)值121千歐，電阻器716有數(shù)值2兆歐和電容器718有數(shù)值1微法拉，然而其他數(shù)值可以被用于這些元件。
對于負(fù)極輸入電流和正極輸入電壓，電能儀表700將在上面所描述的正極電流數(shù)值來提供正確的電能讀取相同方式下運(yùn)行。對于負(fù)極輸入電壓，脈沖幅度調(diào)制器電路將保持低和開關(guān)708將保持打開。進(jìn)一步，開關(guān)709和710將打開，和電阻器714在飄移，允許電容器718因負(fù)極輸入電壓被保持充電。
對于分相位系統(tǒng)，每一個(gè)電能模塊包括二象限電能儀表，通過增加電能儀表的輸出，控制器能夠確定整個(gè)電能的流動(dòng)。
在上面所描述的模塊UPS系統(tǒng)中，一些舉例中某些功能當(dāng)在特殊模塊被完成時(shí)就已經(jīng)被描述。在其他實(shí)施方案中，這些功能可以在其他模塊中完成，和/或者模塊的已完成的功能能夠被合并。進(jìn)一步，許多在上面被描述的特征可以在不是模塊類型的UPS系統(tǒng)中實(shí)施。
本發(fā)明的實(shí)施方案被描述用于在線UPS系統(tǒng)。本發(fā)明的其他實(shí)施方案也可以被用于離線UPSs和UPS’的其他類型，除了UPS系統(tǒng)，也可以被用于裝置。
至此，本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案的幾個(gè)方面都已經(jīng)描述了，各種變化，修改以及改進(jìn)對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是很容易理解的。這樣的變化，修改以及改進(jìn)指向公開揭示的部分，也符合本發(fā)明的思想并落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。因此，前面的說明和圖示僅是舉例的方式。
權(quán)利要求
1.一種電能供給系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括機(jī)座；用于接收來自電源的輸入電能的電能輸入端口；用于向負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端口；至少一個(gè)安裝在機(jī)座上的電池模塊，該電池模塊具有提供電池電能的電池輸出端口；至少一個(gè)安裝在機(jī)座上的電能模塊，該電能模塊被耦合到電能輸入端口上以接收輸入電能，被耦合到電池輸出端口上以接收電池電能，并且被耦合到電能輸出端口上以提供來自電池電能和輸入電能兩者中至少一個(gè)的輸出電能；第一控制器，該第一控制器與至少一個(gè)電能模塊耦合；以及第二控制器，該第二控制器實(shí)質(zhì)上與第一控制器相類似，并與第一控制器耦合，并與至少一個(gè)電能模塊耦合；其中所述第一控制器和第二控制器的每一個(gè)都被配置用于確定電能供給系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，以及存儲有第一控制器確定的第一套參數(shù)和由第二控制器確定的第二套參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器在電能供給系統(tǒng)中起到主處理器的作用，并且控制電能模塊的輸出的電能，而且其中所述第一控制器和第二控制器被配置用于允許當(dāng)?shù)谝豢刂破靼l(fā)生故障時(shí)，第二控制器控制輸出電能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)電能模塊包括多個(gè)電能模塊，和至少一個(gè)電池模塊包括多個(gè)電能模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括通訊總線，該通訊總線與第一控制器、第二控制器和至少一個(gè)電能模塊耦合，以提供第一控制器、第二控制器和至少一個(gè)電能模塊雙方之間的通訊；其中所述的第一控制器被配置起到通訊總線的主線的作用，和控制總線上的通訊，并且第二控制器被配置用以當(dāng)?shù)谝豢刂破靼l(fā)生故障時(shí)，其能起到通訊總線的主線的作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述的每一個(gè)第一控制器和第二控制器都包括主處理器、經(jīng)過繼電器與通訊總線耦合的內(nèi)部通訊總線、和存儲裝置，該存儲裝置與內(nèi)部通訊總線耦合，存儲電能供給系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，以及其中所述在第二控制器中的主處理器被配置以打開在第二控制器中的繼電器，并通過內(nèi)部通訊總線向存儲裝置發(fā)送更新的運(yùn)行參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述的電能輸入端口被配置用于接收有第一輸入相位線、第二輸入相位線和中性輸入相位線的輸入電能，其中所述第一控制器被耦合到電能輸入端口并被配置用于檢測第一相位線和第二相位線之間的輸入相位差，和控制電能模塊向有第一輸出相位線、第二相位線和中性輸出線的輸出電能提供實(shí)質(zhì)上與輸入相位差等同的第一輸出相位線和第二輸出相位線之間的輸出相位差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述的每一個(gè)第一控制器和第二控制器包括冷啟動(dòng)按鈕，所述電能供給系統(tǒng)被配置用以在現(xiàn)場沒有輸入電能時(shí)，當(dāng)冷啟動(dòng)按鈕中的一個(gè)被用戶激活時(shí)，電能供給系統(tǒng)從電池電能中獲得電能。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述電能供給系統(tǒng)被配置，在冷啟動(dòng)按鈕激活前，現(xiàn)場沒有電能輸入和至少一個(gè)電池模塊實(shí)質(zhì)電流為零時(shí)，在電能供給系統(tǒng)中的冷啟動(dòng)按鈕激活。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器被耦合到電能輸入端口上并被配置以檢測輸入電壓和輸入電流，并且在檢測到輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的界限值時(shí)，減少電能供給系統(tǒng)的輸入電流的流動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器被配置用以在檢測到輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的界限值時(shí)，減少在電能供給系統(tǒng)中的電池充電電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合到電能輸出端口上的四象限電能儀表，確定電能供給系統(tǒng)的輸出的電能。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)電能模塊包括二象限電能儀表，確定電能模塊的輸出電能。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合到電能輸出端口上的輸出保險(xiǎn)絲，耦合到輸出保險(xiǎn)絲和第一控制器上的檢測電路，所述的檢測賄賂用以檢測輸出保險(xiǎn)絲兩端的電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述每一個(gè)第一控制器和第二控制器適合接收來自機(jī)座的輸入信號，和基于輸入信號的狀態(tài)，作為主控制器或備用控制器而運(yùn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器包括存儲裝置，并被配置以感知在輸出端口的輸出電壓，將輸出電壓與來源于包含在存儲裝置的數(shù)據(jù)的上部和下部界限值水平進(jìn)行比較來確定輸出電壓是否在預(yù)先確定的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器被配置來感知在輸出端口處的輸出電流，比較輸出電流和短路電流值，比較輸出電壓和輸出短路電壓值，并且如果輸出電流超過短路電流值以及輸出電壓小于輸出短路電壓值，則提供在輸出端口處出現(xiàn)短路的指示。
17.一種電能供給系統(tǒng)，包括用于接收來自電源的輸入電能的電能輸入端口；用于向負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端口；至少一個(gè)電池模塊，所述的電池模塊具有用于提供電池電能的電池輸出端口；至少一個(gè)電能模塊，所述的電能模塊被耦合到電能輸入端口上以接收輸入電能，被耦合到電池輸出端口上以接收電池電能，并被耦合到電能輸出端口上以提供輸出電能；第一控制器，所述的第一控制器被耦合到至少一個(gè)電能模塊上；以及第二控制器，所述的第二控制器被耦合到第一控制器上，并被耦合到至少一個(gè)電能模塊上；以及通訊總線，與第一控制器、第二控制器和至少一個(gè)電能模塊耦合以提供在第一控制器、第二控制器和至少一個(gè)電能模塊之間雙方的通訊傳遞；其中所述的第一控制器被配置以運(yùn)行作為通訊總線的主控制并控制總線上的通訊，以及第二控制器被配置用以當(dāng)?shù)谝豢刂破靼l(fā)生故障時(shí)，運(yùn)行作為通訊總線的主控制。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器起到在電能供給系統(tǒng)中的主控制器的功能并控制電能模塊的輸出的電能，所述第一控制器和第二控制器被配置用于允許當(dāng)?shù)谝豢刂破靼l(fā)生故障時(shí)，第二控制器來控制輸出電能。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)電能模塊包括多個(gè)電能模塊，以及至少一個(gè)電池模塊包括多個(gè)電能模塊。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電能供給系統(tǒng)，其中每一個(gè)所述的第一控制器和第二控制器包括主處理器，經(jīng)過繼電器被耦合到通訊總線上的內(nèi)部通訊總線，被耦合到內(nèi)部通信總線上存儲電能供給系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)的存儲裝置，以及其中在第二控制器中的主處理器被配置以打開在第二控制器中的繼電器和通過內(nèi)部通訊總線向存儲裝置發(fā)送更新的運(yùn)行參數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述的電能輸入端口被配置以接收具有第一輸入相位線、第二輸入相位線和中性輸入線的輸入電能，其中所述第一控制器被耦合到電能輸入端口上并被配置來檢測第一相位線和第二相位線之間的輸入相位差，和控制電能模塊以提供具有第一輸出相位線、第二相位線和中性輸出線的輸出電能，在第一輸出相位線和第二輸出相位線之間的輸出相位差實(shí)質(zhì)上等于輸入相位差。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電能供給系統(tǒng)，其中每一個(gè)所述的第一控制器和第二控制器包括冷啟動(dòng)按鈕，并且其中所述電能供給系統(tǒng)被配置用以在現(xiàn)場沒有輸入電能時(shí)，當(dāng)冷啟動(dòng)按鈕被用戶激活時(shí)，電能供給系統(tǒng)從電池電能中獲得電能。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述電能供給系統(tǒng)被配置，用以在冷啟動(dòng)按鈕激活前，現(xiàn)場沒有電能輸入和至少一個(gè)電池模塊的電流實(shí)質(zhì)為零時(shí)，在電能供給系統(tǒng)中的冷啟動(dòng)按鈕激活。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器被耦合到電能輸入端口上并被配置以檢測輸入電壓和輸入電流，并且在檢測到輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的界限值時(shí)，減少電能供給系統(tǒng)輸入電流的流動(dòng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器被配置，用以在檢測到輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的界限值時(shí)，減少在電能供給系統(tǒng)中電池充電電流。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合到電能輸出端口上的四象限電能儀表，確定電能供給系統(tǒng)的輸出電能。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)電能模塊包括二象限電能儀表，確定電能模塊的輸出電能。
28.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合電能輸出端口的輸出保險(xiǎn)絲，以及耦合輸出保險(xiǎn)絲和第一控制器的檢測電路，用以檢測輸出保險(xiǎn)絲兩端的電壓。
29.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電能供給系統(tǒng)，其中每一個(gè)所述的第一控制器和第二控制器適合接收來自機(jī)座的輸入信號，和基于輸入信號的狀態(tài)，運(yùn)行作為主控制器或備用控制器。
30.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器包括存儲裝置，和被配置來感知在輸出端口上的輸出電壓，將輸出電壓與來源于包含在存儲裝置中的數(shù)據(jù)的上部和下部界限值進(jìn)行比較來確定輸出電壓是否在預(yù)先確定的范圍內(nèi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器被配置來感知在輸出端口處的輸出電流，比較輸出電流和短路電流值，比較輸出電壓和輸出短路電壓值，并且如果輸出電流超過短路電流值以及輸出電壓小于輸出短路電壓值，電路提供在輸出端有短路存在的指示。
32.一種電能供給系統(tǒng)，包括輸入端口，所述的輸入端口用以接收有第一輸入相位線、第二輸入相位線和中性輸入線的輸入電能；輸出端口，所述的輸出端口提供有第一輸出相位線、第二輸出相位線和中性輸出線的輸出電能；電池，所述的電池提供電池電能；以及控制器，所述的控制器被耦合到輸入端口、輸出端口和電池上，并被配置來控制電能供給系統(tǒng)以提供來自輸入電能和電池電能中至少一個(gè)的輸出電能；其中所述控制器被配置以檢測在第一輸入相位線和第二輸入相位線之間的輸入相位差，和提供具有在第一輸出相位線和第二輸出相位線之間的輸出相位差的輸出電能，所述的輸出相位差實(shí)質(zhì)上等于輸入相位差。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述控制器被配置檢測輸入電壓，比較輸入電壓與界限值電壓，和當(dāng)輸入電壓小于界限值電壓時(shí)，實(shí)施電流減少計(jì)劃來減少到電能供給系統(tǒng)的輸入電流。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述電流減少計(jì)劃包括減少對電池的充電電流。
35.一種電能供給系統(tǒng)，包括接收輸入電能的輸入端口；提供輸出電能的輸出端口；提供電池電能的電池；電能電路，接收輸入電能和電池電能并提供來自至少電池電能和輸入電能中的一個(gè)的輸出電能；以及控制器，所述的控制器被耦合到輸入端口、輸出端口、電路系統(tǒng)和電池上并被配置來控制電能供給系統(tǒng)；其中所述的控制器包括存儲用于電能供給系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)置的存儲裝置，所述的控制器被配置來感應(yīng)在輸出處的輸出電壓，將輸出電壓與來源于包含在存儲裝置中的運(yùn)行設(shè)置的上部和下部界限值進(jìn)行比較來確定輸出電壓是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合控制器的用戶輸入裝置，其中所述的控制器被配置用于為電能供給系統(tǒng)接收來自用戶輸入裝置的更新運(yùn)行設(shè)置，更新在存儲裝置中的運(yùn)行設(shè)置，并基于更新的運(yùn)行設(shè)置更新上部和下部界限值。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合在輸入端和輸出端之間的旁路裝置，所述旁路裝置有開啟狀態(tài)和閉合狀態(tài)，在所述的閉合狀態(tài)下輸入端通過旁路裝置被電耦合到輸出端上來向輸出端提供輸入電能，所述控制器被配置用以在如果輸出電壓處于預(yù)先設(shè)定的范圍之外的情形比預(yù)先設(shè)定的時(shí)間長時(shí)，控制旁路裝置來切換到閉合狀態(tài)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述控制器被配置來檢測在輸出端的短路電路，和禁止閉合旁路裝置。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的電能供給系統(tǒng)，其中在控制器中的存儲裝置包括電可擦除只讀存儲器。
40.一種電能供給系統(tǒng)，包括機(jī)座；接收來自電源的輸入電能的電能輸入端；向負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端；至少一個(gè)電池模塊，所述的電池模塊被安裝在機(jī)座上并具有提供電池電能的電池輸出端；至少一個(gè)電能模塊，所述的電能模塊被安裝在機(jī)座上并耦合到電能輸入端以接收輸入電能，耦合到電池輸出端以接收電池電能，耦合到電能輸出端以提供來自至少電池電能和輸入電能中的一個(gè)的輸出電能；第一控制器模塊，被安裝在機(jī)座上，耦合到至少一個(gè)電能模塊和至少一個(gè)電池模塊上；以及第一冷啟動(dòng)按鈕，被運(yùn)行地耦合到至少一個(gè)電池模塊上；在沒有輸入電能出現(xiàn)的充電下降模式下，沒有得到來自電池的電流，這時(shí)用戶激活第一冷啟動(dòng)按，所述電能供給系統(tǒng)被配置從電池電能中獲得電能。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括安裝在機(jī)座上的第二控制器模塊，所述第二控制器模塊實(shí)質(zhì)上類似于第一控制器模塊并且一旦第一控制器模塊發(fā)生故障，作為備用控制器使用；以及第二冷啟動(dòng)按鈕，所述的第二冷啟動(dòng)按鈕運(yùn)行中耦合至少一個(gè)電池模塊；在沒有輸入電能出現(xiàn)的充電下降模式下，沒有得到來自電池的電流，這時(shí)用戶既可以激活第一冷啟動(dòng)按鈕也可以激活第二冷啟動(dòng)按鈕，所述電能供給系統(tǒng)被配置從電池電能中獲得電能。
42.一種電能供給系統(tǒng)，包括機(jī)座；接收來自電源的輸入電能的電能輸入端；向負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端；在機(jī)座上至少安裝一個(gè)提供電池電能的電池輸出端的電池模塊；被安裝在機(jī)座上的至少一個(gè)電能模塊，所述電能模塊耦合電能輸入端以接收輸入電能，耦合電池輸出端接收電池電能，耦合電池輸出端以提供來自電池電能和輸入電能中至少一個(gè)的輸出電能；耦合至少一個(gè)電能模塊的第一控制器；以及實(shí)質(zhì)上類似于第一控制器的第二控制器，耦合第一控制器，并耦合至少一個(gè)電能模塊；其中每一個(gè)所述的第一控制器和第二控制器包括測量電能供給系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)的裝置和用于存儲被第一控制器測量的和第二控制器測量的運(yùn)行參數(shù)的裝置。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器和第二控制器包括用于設(shè)置第一控制器和第二控制器中的一個(gè)為主控制器的裝置和用于設(shè)置第一控制器和第二控制器中的一個(gè)為備用控制器的裝置，并且一旦主控制器發(fā)生故障，用于傳送從主控制器到備用控制器對電能供給系統(tǒng)的控制的裝置。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)電能模塊包括多個(gè)電能模塊，以及所述至少一個(gè)電池模塊包括多個(gè)電能模塊。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括為提供第一控制器和第二控制器之間的雙方通訊的通訊總線和設(shè)值主控制器控制通訊總線以及一旦主控制器發(fā)生故障，備用控制器控制通訊總線的裝置。
46.根據(jù)權(quán)利要求42所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述電能輸入端被配置接收有第一輸入相位線、第二輸入相位線和中性輸入線的輸入電能，進(jìn)一步包括用于檢測第一輸入相位線和第二輸入相位線之間的輸入相位差的裝置，和用于向有第一輸出相位線、第二輸出相位線和中性輸出線的輸出電能提供實(shí)質(zhì)上等同于輸入相位差的第一輸出相位線和第二輸出相位線之間的輸出相位差的裝置。
47.根據(jù)權(quán)利要求42所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括在沒有出現(xiàn)輸入電能的情況下以電池電能啟動(dòng)電能供給系統(tǒng)。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括在電能下降模式?jīng)]有出現(xiàn)輸入電能情況下，絕緣電池電壓以致于實(shí)質(zhì)上來自電池模塊的電流為零的裝置，和所述啟動(dòng)裝置包括在電能下降模式下啟動(dòng)電能供給系統(tǒng)的裝置。
49.根據(jù)權(quán)利要求42所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一旦檢測到輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的界限值，減少電能供給系統(tǒng)的輸入電流流動(dòng)的裝置。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的電能供給系統(tǒng)，所述減少輸入電流流動(dòng)的裝置包括減少電池充電電流的裝置。
51.根據(jù)權(quán)利要求42所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括測量在電能輸出端處的有效功率的裝置。
52.根據(jù)權(quán)利要求42所述的電能供給系統(tǒng)，所述至少一個(gè)電能模塊包括測量用于正輸出電壓和正負(fù)輸出電流的電能模塊輸出電能的裝置。
53.根據(jù)權(quán)利要求42所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合到電能輸出端上的輸出保險(xiǎn)絲，和檢測輸出保險(xiǎn)絲兩端電壓的裝置。
54.根據(jù)權(quán)利要求42所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于存儲用于電能供給系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)的裝置，和比較在電能輸出端處的輸出電壓與來源于運(yùn)行參數(shù)的上部和下部界限值水平來確定輸出電壓是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括繞過至少一個(gè)電能模塊用以向電能輸出端提供輸入電能的裝置，和用于檢測在電能輸出端口處短路電路以及使旁路失去功能的裝置。
56.一種電能供給系統(tǒng)，包括接收來自電源的輸入電能的電能輸入端；向負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端；至少一個(gè)帶有電出輸出端的電池模塊，提供電池電能；至少一個(gè)電能模塊，所述的電能模塊耦合電能輸入端接收輸入電能，耦合電池輸出端接收電池電能，和耦合電能輸出端提供輸出電能；耦合到至少一個(gè)電能模塊的第一控制器；第二控制器，所述的第二控制器被耦合到第一控制器并被耦合到至少一個(gè)電能模塊；以及通訊總線，所述的通訊總線被耦合到第一控制器、第二控制器和至少一個(gè)電能模塊上來提供在第一控制器、第二控制器和至少一個(gè)電能模塊之間雙方的通訊傳遞；裝置，用于設(shè)置第一控制器控制通訊總線以及一旦第一控制器發(fā)生故障，設(shè)置第二控制器控制通訊總線。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述第一控制器和第二控制器包括設(shè)置第一控制器和第二控制器中的一個(gè)為主控制器和設(shè)置第一控制器和第二控制器中的一個(gè)為備用控制器的裝置，和一旦主控制器發(fā)生故障，傳送從主控制器到備用控制器對電能供給系統(tǒng)的控制的裝置。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)電能模塊包括多個(gè)電能模塊，和所述至少一個(gè)電池模塊包括多個(gè)電能模塊。
59.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述電能輸入端被配置接收有第一輸入相位線、第二輸入相位線和中性輸入線的輸入電能，進(jìn)一步包括檢測第一輸入相位線和第二輸入相位線之間的輸入相位差的裝置，和向有第一輸出相位線、第二輸出相位線和中性輸出線的輸出電能提供實(shí)質(zhì)上等同于輸入相位差的第一輸出相位線和第二輸出相位線之間的輸出相位差的裝置。
60.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括在沒有出現(xiàn)輸入電能的情況下以電池電能啟動(dòng)電能供給系統(tǒng)的裝置。
61.據(jù)權(quán)利要求60所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括在電能下降模式?jīng)]有出現(xiàn)輸入電能情況下，絕緣電池電壓以致于實(shí)質(zhì)上來自電池模塊的電流為零的裝置，和所述啟動(dòng)裝置包括在電能下降模式下啟動(dòng)電能供給系統(tǒng)的裝置。
62.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一旦檢測到輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的界限值，減少電能供給系統(tǒng)的輸入電流流動(dòng)的裝置。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的電能供給系統(tǒng)，所述減少輸入電流流動(dòng)的裝置包括減少電池充電電流的裝置。
64.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括測量在電能輸出端的有效功率的裝置。
65.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電能供給系統(tǒng)，所述至少一個(gè)電能模塊包括測量用于正輸出電壓和正負(fù)輸出電流的電能模塊輸出電能的裝置。
66.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與電能輸出端耦合的輸出保險(xiǎn)絲，和用于檢測輸出保險(xiǎn)絲兩端電壓的裝置。
67.根據(jù)權(quán)利要求56所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括存儲用于電能供給系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)的裝置和比較在電能輸出端的輸出電壓與來源于運(yùn)行參數(shù)的上部和下部界限值水平來確定輸出電壓是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于繞過至少一個(gè)電能模塊向電能輸出端提供輸入電能的裝置，和檢測在電能輸出端口處短路電路的裝置以及使旁路裝置失去功能的裝置。
69.一種電能供給系統(tǒng)，包括輸入端，接收有第一輸入相位線、第二輸入相位線和中性輸入線的輸入電能；輸出端，提供有第一輸出相位線、第二輸入相位線和中立輸出線輸出電能；提供電池電能的電池；控制器，所述的控制器耦合到輸入端、輸出端和電池上，并被配置以控制電能供給系統(tǒng)提供來自輸入電能和電池電能中至少一個(gè)的輸出電能；以及裝置，用于檢測第一輸入相位線和第二輸入相位線之間的輸入相位差和向輸出電能提供實(shí)質(zhì)上等同于輸入相位差的第一輸出相位線和第二輸出相位線之間的輸出相位差。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括當(dāng)輸入電壓小于電壓界限值時(shí)，減少對電能供給系統(tǒng)的輸入電流的裝置。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的電能供給系統(tǒng)，其中所述減少輸入電流的裝置包括減少對電池的充電電流的裝置。
72.一種電能供給系統(tǒng)，包括接收輸入電能的輸入端；提供輸出電能的輸出端；提供電池電能的電池；電能電路，接收輸入電能和電池電能以及提供來自至少電池電能和輸入電能中的一個(gè)的輸出電能；以及控制器，所述的控制器被耦合到輸入端、輸出端、電能電路和電池上，并且被配置來控制電能供給系統(tǒng)；裝置，用于存儲用于電能供給系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)置，并比較輸出電壓與來源于運(yùn)行參數(shù)的的上部和下部界限值水平來確定輸出電壓是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。
73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括接收來自用戶的更新的運(yùn)行設(shè)置的裝置，和在更新的運(yùn)行設(shè)置基礎(chǔ)上修改上部和下部界限值水平。
74.根據(jù)權(quán)利要求72所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括繞過電路系統(tǒng)向電能輸出端提供輸入電能的裝置，和檢測在電能輸出端口處短路的裝置以及使旁路裝置失去功能的裝置。
75.一種電能供給系統(tǒng)，包括機(jī)座；用于接收來自電源的輸入電能的電能輸入端；用于向負(fù)載提供輸出電能的電能輸出端；至少一個(gè)電能模塊，所述的電能模塊被安裝在機(jī)座上并具電池輸出端提供電池電能；至少一個(gè)電能模塊，所述的電能模塊被安裝在機(jī)座上并被耦合到電能輸入端以接收輸入電能，被耦合到電池輸出端以接收電池電能，和被耦合到電能輸出端口以提供來自電池電能和輸入電能中至少一個(gè)的輸出電能；第一控制器模塊，被安裝在機(jī)座上，被耦合到至少一個(gè)電能模塊和至少一個(gè)電池模塊；以及裝置，被耦合到第一控制器模塊，在沒有出現(xiàn)輸入電能的情況下，以電池電能啟動(dòng)電能供給系統(tǒng)。
76.根據(jù)權(quán)利要求75所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括在電能下降模式?jīng)]有出現(xiàn)輸入電能情況下，絕緣電池電壓以致于來自電池模塊的電流實(shí)質(zhì)上為零的裝置，以及其中所述啟動(dòng)裝置包括在電能下降模式下啟動(dòng)電能供給系統(tǒng)的裝置。
77.根據(jù)權(quán)利要求75所述的電能供給系統(tǒng)，進(jìn)一步包括安裝在機(jī)座上的第二控制器模塊，所述第二控制器模塊實(shí)質(zhì)上類似與第一控制器模塊并且一旦第一控制器模塊發(fā)生故障時(shí)，作為備用控制器使用。
78.一種為有第一控制器和第二控制器的不間斷電源提供備用控制的方法，所述方法包括使用第一控制器確定與不間斷電源運(yùn)行參數(shù)相應(yīng)的第一套數(shù)值；使用第二控制器確定與不間斷電源運(yùn)行參數(shù)相應(yīng)的第二套數(shù)值；在第一控制器中存儲第一套數(shù)值和第二套數(shù)值；在第二控制器中存儲第一套數(shù)值和第二套數(shù)值；使用第一控制器控制不間斷電源的輸出電能；以及一旦第一控制器發(fā)生故障，使用第二控制器控制不間斷電源的輸出電能。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述方法，其中所述不間斷電源包括通訊總線，以及所述的方法進(jìn)一步包括使用第一控制器控制在通訊總線上的通訊；以及一旦第一控制器發(fā)生故障，使用第二控制器控制在通訊總線上的通訊。
80.根據(jù)權(quán)利要求78所述方法，其中所述不間斷電源有電能輸入端，所述的電能輸入端被配置接收有第一輸入相位線、第二輸入相位線和中性輸入線的輸入電能，并且所述方法進(jìn)一步包括檢測在第一輸入相位線和第二輸入相位線之間的輸入相位差；以及向有第一輸出相位線、第二相位線和中性輸出線的輸出電能提供實(shí)質(zhì)上與輸入相位差等同的第一輸出相位線和第二輸出相位線之間的輸出相位差。
81.根據(jù)權(quán)利要求78所述方法，其中每一個(gè)所述的第一控制器和第二控制器包括冷啟動(dòng)按鈕，以及所述方法進(jìn)一步包括在沒有出現(xiàn)輸入電能情況下，這時(shí)用戶激活冷啟按鈕之一，以致不間斷電源從電池電能中獲得電能的方法。
82.根據(jù)權(quán)利要求78所述方法，進(jìn)一步包括檢測不間斷電源的輸入電壓和輸入電流；以及一旦檢測到輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的界限值，減少不間斷電源的輸入電流的流動(dòng)。
83.根據(jù)權(quán)利要求82所述方法，其中所述減少輸入電流流動(dòng)包括減少在不間斷電源中電池充電電流。
84.根據(jù)權(quán)利要求78所述方法，其中所述不間斷電源包括輸出保險(xiǎn)絲，并且其中所述方法進(jìn)一步包括檢測在輸出保險(xiǎn)絲兩端的電壓來檢查保險(xiǎn)絲在不間斷電源運(yùn)行過程中的狀態(tài)。
85.根據(jù)權(quán)利要求78所述方法，其中所述第一控制器包括存儲裝置，以及所述方法進(jìn)一步包括感應(yīng)在不間斷電源輸出端的輸出電壓；以及比較輸出電壓與來源于包含在存儲裝置中的數(shù)據(jù)的上部和下部界限值水平來確定輸出電壓是否在預(yù)先確定的范圍內(nèi)。
86.根據(jù)權(quán)利要求85所述方法，進(jìn)一步包括感應(yīng)在輸出端的輸出電流；比較輸出電壓和短路電流值；比較輸出電壓和輸出電路電壓值；以及如果輸出電流超過短路電流值和輸出電壓小于輸出短路電壓值，則提供在輸出端有短路存在的指示。
87.一種控制不間斷電源的方法，所述的不間斷電源有第一控制器、第二控制器、至少一個(gè)電能模塊和耦合在第一控制器、第二控制器、至少一個(gè)電能模塊之間的通訊總線，所述方法包括使用第一控制器控制不間斷電源的輸出電能和在通訊總線上的通訊；以及一旦第一控制器發(fā)生故障，使用第二控制器控制不間斷電源輸出電能和在通訊總線上的通訊。
88.根據(jù)權(quán)利要求87所述方法，其中所述不間斷電源有電能輸入端、，所述的電能輸入端被配置接收有第一輸入相位線、第二輸入相位線和中性輸入線的輸入電能，以及所述方法進(jìn)一步包括檢測在第一輸入相位線和第二輸入相位線之間的輸入相位差；以及提供輸出電能，所述的輸出電能有第一輸出相位線、第二輸出相位線和中性輸出線，其在第一輸出相位線和第二輸出相位線之間的輸出相位差實(shí)質(zhì)上與輸入相位差相等。
89.根據(jù)權(quán)利要求87所述方法，其中每一個(gè)所述的第一控制器和第二控制器包括冷啟動(dòng)按鈕，以及所述方法進(jìn)一步包括在沒有出現(xiàn)輸入電能情況下，這時(shí)用戶激活冷啟按鈕之一，以致不間斷電源從電池電能中獲得電能的方法。
90.根據(jù)權(quán)利要求87所述方法，進(jìn)一步包括檢測不間斷電源的輸入電壓和輸入電流；以及一旦檢測到輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的界限值，減少不間斷電源的輸入電流的流動(dòng)。
91.根據(jù)權(quán)利要求90所述方法，其中所述減少輸入電流流動(dòng)包括減少在不間斷電源中電池充電電流。
92.根據(jù)權(quán)利要求90所述方法，其中所述不間斷電源包括輸出保險(xiǎn)絲，以及所述方法包括檢測在輸出保險(xiǎn)絲兩端的電壓來檢查保險(xiǎn)絲在不間斷電源運(yùn)行過程中的狀態(tài)。
93.根據(jù)權(quán)利要求90所述方法，其中所述第一控制器包括存儲裝置，以及所述方法包括感應(yīng)在不間斷電源輸出端的輸出電壓；和比較輸出電壓與來源于包含在存儲裝置中的數(shù)據(jù)的上部和下部界限值水平來確定輸出電壓是否在預(yù)先確定的范圍內(nèi)。
94.根據(jù)權(quán)利要求93所述方法，進(jìn)一步包括感應(yīng)在輸出端的輸出電流；比較輸出電流和短路電流值；比較輸出電壓和輸出電路電壓值，以及如果輸出電流超過短路電流值和輸出電壓小于輸出短路電壓值，電路提供在輸出端上有短路存在的指示。
95.一種在電源中提供不間斷輸出電能的方法，所述的電源具有輸入端，接收有第一輸入相位線、第二輸入相位線和中性輸入線的輸入電能，和具有提供輸出電能的輸出端口，所述的輸出端口有第一輸出相位線、第二輸出相位線和中性輸出線，所述方法包括檢測在第一輸入相位線和第二輸入相位線之間的輸入相位差；和提供具有在第一輸出相位線和第二輸出相位線之間的輸出相位差的輸出電能，所述的輸出相位差實(shí)質(zhì)上與輸入相位差相等。
96.根據(jù)權(quán)利要求95所述方法，進(jìn)一步包括當(dāng)輸入電壓小于預(yù)先設(shè)定的電壓時(shí)，減少對電能供給的輸入電流。
97.根據(jù)權(quán)利要求96所述方法，其中所述減少輸入電流包括減少在電能供給中至少一個(gè)電池的充電電流。
98.一種控制在不間斷電源中輸出電能的方法，所述的不間斷電源有接收輸入電能的輸入端，提供輸出電能的輸出端，提供電池電能的電池，接收輸入電能和電池電能以及提供來自至少電池電能和輸入電能中的一個(gè)的輸出電能的電能電路，和耦合輸入端、輸出端、電能電路和電池的控制器，所述的控制器被配置以控制電能供給系統(tǒng)，所述方法包括；為不間斷電源在存儲裝置中存儲運(yùn)行設(shè)置；以及比較輸出電壓與來源于運(yùn)行設(shè)置的上部和下部界限值水平來確定輸出電壓是否在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。
99.根據(jù)權(quán)利要求98所述方法，進(jìn)一步包括接收來自用戶的更新的運(yùn)行設(shè)置；在更新運(yùn)行設(shè)置基礎(chǔ)上修改上部和下部界限值水平。
100.根據(jù)權(quán)利要求98所述方法，其中所述電源包括旁路裝置以將輸入端耦合到輸出端以繞過電源電路，所述方法進(jìn)一步包括檢測在電能輸出端的短路；以及當(dāng)出現(xiàn)短路時(shí)，阻止旁路裝置啟動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供電能供給系統(tǒng)及其方法。在一方面，一種電能供給系統(tǒng)包括機(jī)座，接收來自電源的輸入電能的電能輸入端口，為負(fù)荷提供輸出電量的電能輸出端口，至少一個(gè)安裝在機(jī)座上的電池模塊，所述電池模塊具有提供電池電能的電池輸出端口，至少一個(gè)安裝在機(jī)座上的電能模塊，所述電能模塊與電能輸入端口耦合以接收輸入的電能，與電池的輸出端口耦合以接收電池的電能，和與電能輸出端口耦合以提供來自至少電池電能和輸入電能之一的輸出電能，與至少一個(gè)電能模塊耦合的第一控制器，和實(shí)質(zhì)上類似于第一控制器的第二控制器，所述第二控制器與第一控制器相耦合，并與至少一個(gè)電能模塊耦合，其中所述每一個(gè)第一控制器和第二控制器被配置用于確定電能供給系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和存儲由第一控制器確定的第一套參數(shù)和由第二控制器確定的第二套參數(shù)。
文檔編號G06F13/42GK1934766SQ200580009535
公開日2007年3月21日 申請日期2005年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月23日
發(fā)明者弗郎西斯·J·馬薩查埃利, 斯瑞丹·穆塔伯澤加, 耶歐布·德密斯, 邁克爾·J·英格美, 唐納德·李·查蘭蒂尼 申請人:美國能量變換公司