是在影響單個整流器橋臂的單相電力中斷和/或元件故障情況下整流器212(圖2中顯示)的電路圖。因為整流器212具有多個橋臂238、240、242，在降低的功率容量下，整流器212仍可以借助橋臂238、240、242的子集操作。整流器212可以在橋臂238、240或242之一故障或者在輸入電壓上有只影響三相中的一相的事件發(fā)生時保持操作。
[0045]例如，在示例性實施例中，在影響單個整流器橋臂的單相電力中斷和元件故障中的一個期間，所述單個整流器橋臂例如是第一整流器橋臂238，控制器220 (圖2中顯示)被配置成通過以四線配電配置操作第二和第三整流器橋臂240和242作為單相整流器，從剩余相汲取功率。
[0046]在替代性實施例中，在影響單個整流器橋臂的單相電力中斷和元件故障中的一個期間，所述單個整流器橋臂例如是第一整流器橋臂238，控制器220 (圖2中顯示)被配置成通過以三線配電配置操作第二和第三整流器橋臂240和242作為線間整流器，從剩余相汲取功率。
[0047]在示例性實施例中，如果整流器212到達其電流極限或者整流器212的功率容量是不充足的，則從能量儲存裝置228 (即電池)獲得缺失的能量。能量儲存裝置228并聯(lián)耦連到整流器212，并被配置成幫助整流器212在整流器212到達預定的電流極限時提供能量。AC輸入公用電力和能量儲存裝置228充當并聯(lián)在DC鏈接222上的單獨的能源。
[0048]在示例性實施例中，假定有以三個單獨的單相變換器操作整流器212的靈活性，則此相同原理可以用來通過實施適應性容量控制來提高效率。如果功率需求并不要求所有的整流器橋臂接通，則任何不必要的整流器橋臂238、240和/或242被關斷，以降低損耗，提高整流器212的操作效率。
[0049]本文中描述的系統(tǒng)和方法的技術效果包括以下的至少一個:(a)提供分裂直流(DC)鏈接，包括耦連于正DC鏈接端和第一節(jié)點之間的第一電容器和耦連于第一節(jié)點和負DC鏈接端之間的第二電容器；(b)將從AC源接收的AC電壓變換成DC電壓，以提供給分裂DC鏈接，AC電壓是使用耦連到分裂DC鏈接的輸入的第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂中的至少一個橋臂變換的；(c)使用整流器的第四橋臂平衡第一和第二電容器的DC鏈接電壓；以及(d)在部分公用電力中斷，全部公用電力中斷，和第一、第二、第三和第四橋臂中的至少一個橋臂故障的至少一種情況期間，通過耦連到整流器的控制器保持整流器的功能。
[0050]與至少一些已知的UPS相比，本文中描述的系統(tǒng)和方法使四橋臂整流器在部分公用電力中斷(并影響所有相)或者在一個變換器橋臂故障的情況下保持操作。所述系統(tǒng)和方法還能夠擴展整流器操作的電壓公差。進一步地，所述系統(tǒng)和方法還能夠實現(xiàn)自適應容量控制方案，以提高低負載條件下整流器的效率。所公開的實施例降低對整流器和對能量儲存的壓力。
[0051]上文詳細描述了不間斷電源的系統(tǒng)和方法的示例性實施例。所述系統(tǒng)和方法不局限于本文中描述的具體實施例，而是系統(tǒng)的元件和/或方法的操作可以獨立地并且與本文中描述的其它元件和/或操作單獨地實現(xiàn)。進一步地，所描述的元件和/或操作還可以在其它系統(tǒng)、方法和/或裝置中限定或者與其結合使用，不局限于僅用本文中描述的系統(tǒng)實現(xiàn)。
[0052]除了另外指出的之外，本文中圖示和描述的本發(fā)明的實施例中的執(zhí)行順序或操作性能不是必要的。即，除了另外指出的之外，操作可以以任何順序執(zhí)行，本發(fā)明的實施例可以包括比本文中公開的那些更多或更少的操作。例如，在另一操作之前、與其同時或在其之后執(zhí)行或進行具體的操作也認為在本發(fā)明的各方面的范圍內。
[0053]盡管在一些附圖中顯示了本發(fā)明的各個實施例的特定特征，而在其它附圖中沒有顯示，但這只是出于方便。根據(jù)本發(fā)明的原理，附圖的任何特征可以結合任何其它附圖的任何特征被引用和/或要求保護。
[0054]本書面說明書使用示例來公開本發(fā)明(包括最佳模式)，還使得任意本領域技術人員可實踐本發(fā)明(包括制造和使用任意裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任意結合的方法)。本發(fā)明的專利范圍由權利要求書限定，并且可以包括本領域技術人員想到的其他示例。如果這樣的其他示例具有與權利要求書的文字語言并非不同的結構元件、或者如果這樣的其他示例包括與權利要求書的文字語言具有非實質性區(qū)別的等同結構元件，則這樣的其他示例意欲落入權利要求的范圍內。
【主權項】
1.一種不間斷電源UPS，包括: 分裂直流DC鏈接，所述分裂直流DC鏈接包括耦連于正DC鏈接端和第一節(jié)點之間的第一電容器，和耦連于所述第一節(jié)點和負DC鏈接端之間的第二電容器； 整流器，所述整流器耦連到所述分裂DC鏈接的輸入，所述整流器包括: 第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂，所述第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂中的每個橋臂被配置成將從AC源接收的第一交流AC電壓變換成提供給所述分裂DC鏈接的DC電壓；以及 第四橋臂，所述第四橋臂被配置成平衡所述第一電容器和第二電容器的DC鏈接電壓；以及 控制器，所述控制器耦連到所述整流器，并被配置成在以下至少一種情況期間保持所述整流器的功能，所述情況包括:部分公用電力中斷，全部公用電力中斷，所述第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂中的至少一個橋臂故障。2.根據(jù)權利要求1所述的UPS，其特征在于，在所述第四橋臂故障同時存在公用電力期間，所述控制器被配置成: 傳送從所述第四橋臂平衡到所述第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂的DC鏈接電壓；以及 控制所述整流器從所述AC源汲取DC分量，以補償所述DC鏈接中的任何電壓不平衡。3.根據(jù)權利要求1所述的UPS，其特征在于，在所述第四橋臂故障同時不存在公用電力期間，所述控制器被配置成以電壓平衡電路操作所述整流器。4.根據(jù)權利要求3所述的UPS，其特征在于，為了以電壓平衡電路操作所述整流器，所述控制器還被配置成打開開關以將所述整流器與所述AC源隔離；以及以所述電壓平衡電路操作所述第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂中的一個橋臂。5.根據(jù)權利要求1所述的UPS，其特征在于，在影響單個整流器橋臂的單相電力中斷和元件故障中的一種情況期間，所述控制器還被配置成擴展所述整流器的輸入電壓公差范圍，以使所述整流器能夠操作于較低輸入電壓下。6.根據(jù)權利要求5所述的UPS，其特征在于，所述UPS還包括與所述整流器并聯(lián)耦連的能量儲存裝置，所述能量儲存裝置被配置成當所述整流器達到預定電流極限時輔助所述整流器提供能量。7.一種操作不間斷電源UPS的方法，所述方法包括: 提供分裂直流DC鏈接，所述分裂直流DC鏈接包括耦連于正DC鏈接端和第一節(jié)點之間的第一電容器和耦連于所述第一節(jié)點和負DC鏈接端之間的第二電容器； 將從AC源接收的交流AC電壓變換成提供給所述分裂DC鏈接的DC電壓；所述AC電壓是使用耦連到所述分裂DC鏈接的輸入的整流器的第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂中的至少一個橋臂變換的； 使用所述整流器的第四橋臂平衡所述第一電容器和第二電容器的DC鏈接電壓；以及 在以下至少一種情況期間，通過耦連到所述整流器的控制器保持所述整流器的功能，所述情況包括:在部分公用電力中斷，全部公用電力中斷，所述第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂中的至少一個橋臂故障。8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，在影響單個整流器橋臂的單相電力中斷和元件故障中的一種情況期間，所述方法還包括擴展所述整流器的輸入電壓公差范圍，以使所述整流器能夠操作于較低輸入電壓下。9.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，在影響單個整流器橋臂的單相電力中斷和元件故障中的一種情況期間，所述方法還包括通過在四線配電配置中以單相整流器操作剩余的整流器橋臂，從剩余的相汲取功率。10.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，在影響單個整流器橋臂的單相電力中斷和元件故障中的一種情況期間，所述方法還包括通過在三線配電配置中以線間整流器操作剩余的整流器橋臂，從剩余的相汲取功率。
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N不間斷電源UPS，包括：分裂直流DC鏈接，所述分裂直流DC鏈接具有耦連于正DC鏈接端和第一節(jié)點之間的第一電容器和耦連于所述第一節(jié)點和負DC鏈接端之間的第二電容器。所述UPS還包括耦連到所述分裂DC鏈接的輸入的整流器和耦連到所述整流器的控制器。所述整流器包括：第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂，其中，每個橋臂被配置成將從AC源接收的第一交流AC電壓變換成提供給所述分裂DC鏈接的DC電壓；以及第四橋臂，所述第四橋臂被配置成平衡所述第一和第二電容器的DC鏈接電壓。所述控制器被配置成在部分公用電力中斷、全部公用電力中斷和所述第一、第二、第三和第四橋臂中的至少一個橋臂故障的至少一種情況期間保持所述整流器的功能。
【IPC分類】H02M1/32, H02J9/06, H02J7/00, H02M5/458
【公開號】CN105305598
【申請?zhí)枴緾N201510400658
【發(fā)明人】L.久恩蒂尼, S.科隆比, A.曼努奇尼
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年7月9日
【公告號】EP2966754A1, US20160013728