的實(shí)施例，本公開(kāi)應(yīng)被視為本發(fā)明的原理的范例且當(dāng)不能W此限定本發(fā)明實(shí)施 的范圍。 W65] 本申請(qǐng)案的許多創(chuàng)新教示將W特別參照目前的較佳實(shí)施例來(lái)描述，其中運(yùn)些創(chuàng)新 教示被有益地應(yīng)用于一不斷電系統(tǒng)供應(yīng)系統(tǒng)及方法的特定問(wèn)題。然而，應(yīng)該理解的是本實(shí) 施例只是運(yùn)些創(chuàng)新教示其中的許多有利的用途的一個(gè)例子。在一般情況下，在本申請(qǐng)案的 說(shuō)明書(shū)中的陳述并不需限制任何各種請(qǐng)求保護(hù)的發(fā)明。而且，一些陳述可能適用于某些發(fā) 明特征，但不適用于其他的發(fā)明特征。
[0066] 不限定切換方法
[0067] 本發(fā)明將討論各種升壓轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中一些根據(jù)應(yīng)用的脈絡(luò)是優(yōu)選的。 運(yùn)些轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將顯示包含MOSFET電氣開(kāi)關(guān)，但本發(fā)明使用設(shè)備范圍并不在此限， 并且可W包括任何形式的電氣開(kāi)關(guān)，例如（但不限于）雙極晶體管、MOSFET及IGBT等。
[0068] 不限定控制系統(tǒng) W例當(dāng)實(shí)現(xiàn)本文描述的電力控制器時(shí)，本發(fā)明可W利用各種結(jié)構(gòu)。許多較佳的發(fā)明實(shí) 施例可利用一計(jì)算器化的控制機(jī)制，其中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行從一實(shí)體的、非瞬時(shí)的、計(jì)算機(jī)可 讀取的媒體讀取的機(jī)器指令。
[0070] 系統(tǒng)概述0300
[0071] 本發(fā)明的一個(gè)較佳的示范性系統(tǒng)實(shí)施例被描述于圖3(0300)，在此應(yīng)用上下文中， 被IPS系統(tǒng)服務(wù)的被保護(hù)設(shè)備0390包含一直流-直流轉(zhuǎn)換器0391的組合，其提供電力給 一計(jì)算機(jī)服務(wù)器/負(fù)載0392或一些其他負(fù)載。不斷電系統(tǒng)包括一個(gè)電力控制器0310,其 可包含一個(gè)計(jì)算裝置0311 (例如一微處理器、微控制器、數(shù)字邏輯，或其他形式的數(shù)字計(jì)算 機(jī)），其執(zhí)行從一計(jì)算機(jī)可讀取媒體0312讀取的機(jī)器指令。此電力控制器0310用W協(xié)調(diào)一 電池開(kāi)關(guān)0320、一電池充電器0330、一電池串0340,及一交流+直流電源供應(yīng)器0350的運(yùn) 作如同由一交流電源0360供應(yīng)。
[0072] 在正常操作中，電力控制器0310感測(cè)的交流電源0360(通常為一交流電公營(yíng)事 業(yè)供應(yīng)者）的狀態(tài)，并將電池開(kāi)關(guān)0320配置為提供交流電源給交流+直流（AC+DC)電 源供應(yīng)器0350。交流+直流電源供應(yīng)器0350被配置為接受交流輸入或直流高電壓輸入 (100V-240V)并W-升壓轉(zhuǎn)換器0351處理運(yùn)個(gè)輸入W提供直流電給一直流-直流轉(zhuǎn)換器 0352,使提供一較低的直流電壓輸入（10V-24V)給該被保護(hù)設(shè)備0390。然后，在被保護(hù)設(shè)備 0390內(nèi)的直流-直流轉(zhuǎn)換器0391將此一較低的直流輸入電壓轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)服務(wù)器/負(fù)載 0392中所需的直流電壓。 陽(yáng)073] 在穩(wěn)定的交流電源0360輸入的正常狀態(tài)下，電池充電器0330確保電池串0340被 適當(dāng)?shù)鼐S持在一充飽電的狀態(tài)。運(yùn)個(gè)電池串0340被配置為提供一相當(dāng)于交流電源0360的 直流電壓，并因此允許經(jīng)由一包含于電池充電器0330的一電池充電控制器0339進(jìn)行高效 率地充電。
[0074] 當(dāng)交流電源0360因故失效時(shí)，電力控制器0310檢測(cè)此一電壓故障，并使電池開(kāi)關(guān) 0320從交流電源0360切換到電池串0340,并在運(yùn)電源失效的情況下，提供直流電給交流 +直流電源供應(yīng)器0350。需特別說(shuō)明的是，在此情況下，被偵測(cè)到在交流電源0360中的電 力失效，實(shí)際上可能是輕微的，例如偵測(cè)當(dāng)下的一瞬間或是部分停電，亦或是一些其他的異 常，其中交流電源0360仍提供不在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可接受的電力。而運(yùn)些情況下，無(wú)論來(lái)自交流 電源0360的電力是否有效，電池充電器0330仍被設(shè)定為能對(duì)電池串0340充電。但供給交 流+直流電源供應(yīng)器的電力主要是從電池串0340取得，而不是交流電源0360。
[0075] 此結(jié)構(gòu)取消了與現(xiàn)有技術(shù)電池備援方案中關(guān)于直流電到交流電轉(zhuǎn)換的需求，因而 簡(jiǎn)化了電池充電器0330、電池串0340,及交流+直流電源供應(yīng)器0350的實(shí)施例。
[0076] 還進(jìn)一步地，由于電池串0340相較于電池組0240(圖2(0240))具有較高電壓，因 此電池串0340在充電作業(yè)上是比傳統(tǒng)技術(shù)還有效率。換句話說(shuō)，對(duì)一串聯(lián)的電池串0340 進(jìn)行充電將比對(duì)一并聯(lián)電池組構(gòu)造（圖2(0240))需要更少的電流（在一較高的電壓的情 況下），因此可減少實(shí)現(xiàn)此功能的硬件組件。此外，在電源失效移轉(zhuǎn)（failover)情況下，使 用在AC+DC電源供應(yīng)器0350中的升壓轉(zhuǎn)換器0351允許瞬間從交流電源0360切換到電池 串0340。再者，與使用在傳統(tǒng)技術(shù)中的具有較高電流的直流到交流轉(zhuǎn)換器相比，較高的電池 串0340電壓也讓交流+直流電源供應(yīng)器0350有更高的效率。 陽(yáng)077] 方法概述0400
[0078] 參閱圖3(0300)及圖4(0400)，本發(fā)明不斷電系統(tǒng)使用方法是與一個(gè)總體方法相 關(guān)聯(lián)，并包含W下步驟：
[0079] (I)W-電力控制器監(jiān)控來(lái)自一交流電源的線路電壓的狀態(tài)0401 ;
[0080] 似判斷交流電源電壓是否在預(yù)定的范圍和質(zhì)量?jī)?nèi)，若是，進(jìn)行步驟（3)，若否，則 進(jìn)行步驟巧)0402;
[0081] (3)連接交流電源到一交流+直流電源供應(yīng)器0403 ;
[00間 （4)整流交流電源電力和充電電池串，并回到步驟（1)W繼續(xù)監(jiān)控交流電源的線 路電壓的狀態(tài)0404;
[008引 妨將交流+直流電源供應(yīng)器從交流電源斷開(kāi)0405 ;及
[0084] (6)將電池串連接到交流+直流電源供應(yīng)器，并進(jìn)行步驟（1)0406。
[00化]熟悉本領(lǐng)域技藝者將了解運(yùn)些方法步驟可W被增加或重新建構(gòu)而不限于本發(fā)明 的教示。此通用方法可借由在此描述的各式組件而增加，W產(chǎn)生包含運(yùn)個(gè)整體設(shè)計(jì)描述的 多種發(fā)明實(shí)施例
[0086] 備用系統(tǒng)概述-交流電源0500
[0087] 圖5(0500)描述本發(fā)明另一較佳的示范系統(tǒng)實(shí)施例，一些較佳系統(tǒng)實(shí)施例中可W 包含一交流電源0560,其包含數(shù)個(gè)電源例如交流公用電線電力0561及一備用交流電源例 如一發(fā)電機(jī)0562或是其他電力來(lái)源。使用一交流電源選擇器0570允許依據(jù)一根據(jù)偵測(cè)到 的電源輸入情況的電力控制器0510啟動(dòng)的一交流輸入選擇控制線，在運(yùn)些不同的交流電 源0560選項(xiàng)0561,0562之間切換。
[0088] 備用方法概述0600
[0089] 圖3 (0300)、5 (0500)及圖6 (0600)描述本發(fā)明不斷電系統(tǒng)另一相關(guān)聯(lián)的實(shí)施例方 法，并包含W下步驟：
[0090] (1)W-電力控制器監(jiān)控來(lái)自一交流電源的線路電壓的狀態(tài)0601 ;
[00川 似判斷交流電源電壓是否在預(yù)定的范圍和質(zhì)量?jī)?nèi)，若是，進(jìn)行步驟（3)，若否，則 進(jìn)行步驟化)0602;
[0092] (3)將備用發(fā)電機(jī)從交流+直流電源供應(yīng)器斷開(kāi)0603 ;
[0093] (4)將交流電源連接到一交流+直流電源供應(yīng)器0604 ;
[0094] (5)整流交流電源電力和充電電池串，并回到步驟（1)0605;
[00巧](6)將交流電源從交流+直流電源供應(yīng)器斷開(kāi)0606 ;
[0096] (7)判斷備用發(fā)電機(jī)電壓是否在預(yù)定的范圍和質(zhì)量?jī)?nèi)，若是，進(jìn)行步驟做，若否， 則進(jìn)行步驟（10)0607;
[0097] 做將電池串從交流+直流電源供應(yīng)器斷開(kāi)0608 ;
[0098] (9)將備用發(fā)電機(jī)連接到交流+直流電源供應(yīng)器，并進(jìn)行步驟（12)0609;
[0099] (10)將備用發(fā)電機(jī)從交流+直流電源供應(yīng)器斷開(kāi)0610 ;
[0100] (11)將電池串連接到一交流+直流電源供應(yīng)器0611 ;及 陽(yáng)101](。）將備用發(fā)電機(jī)連接到電池串充電器，并進(jìn)行步驟（1)0612。 陽(yáng)102] 熟悉本領(lǐng)域技藝者將了解運(yùn)些方法步驟可W不受限于本發(fā)明的教示而被增加或 重新建構(gòu)。此通用方法可借由在此描述的各式組件而增加，W產(chǎn)生包含運(yùn)個(gè)整體設(shè)計(jì)描述 的多種發(fā)明實(shí)施例。 陽(yáng)103]備用系統(tǒng)概述-旁路0700 陽(yáng)104]圖7(0700)描述本發(fā)明另一較佳的示范系統(tǒng)實(shí)施例，部分較佳的系統(tǒng)實(shí)施例中可 W包含一旁路開(kāi)關(guān)0780,其允許在電池開(kāi)關(guān)0720、電池充電器0730,及/或電池串0740執(zhí) 行維持功能。在關(guān)閉旁路開(kāi)關(guān)0780作動(dòng)下運(yùn)些構(gòu)件被分路且可W被移除、測(cè)試，或被代替 而不須中斷交流+直流電源供應(yīng)器0750及被保護(hù)設(shè)備0790的整體運(yùn)作。 陽(yáng)1〇日]備用方法概述0800 陽(yáng)106]圖3(0300)、圖5(0500)及圖7(0700)描述的系統(tǒng)可與圖8描述的另一方法有關(guān)， 并包含W下步驟： 陽(yáng)107] (1)W-電力控制器監(jiān)控來(lái)自一交流電源的線路電壓的狀態(tài)0801;
[0108] (2)判斷交流電源電壓是否在預(yù)定的范圍和質(zhì)量?jī)?nèi)，若否，則進(jìn)行步驟化)0802;
[0109] (3)將備用發(fā)電機(jī)從交流+直流電源供應(yīng)器斷開(kāi)0803 ;
[0110] (4)將交流電源連接到一交流+直流電源供應(yīng)器0804 ; 陽(yáng)111] (5)整流交流電源電力和充電電池串，并進(jìn)行步驟（1)0805 ;
[0112] (6)將交流電源從交流+直流電源供應(yīng)器斷開(kāi)0806 ;
[0113] (7)將電池串連接到一交流+直流電源供應(yīng)器0807 ;
[0114] (8)啟動(dòng)備用發(fā)電機(jī)0808 ;
[0115] (9)監(jiān)控備用發(fā)電機(jī)的狀態(tài)0809 ;
[0116] (10)判斷備用發(fā)電機(jī)電壓是否在預(yù)定的范圍和質(zhì)量?jī)?nèi)，若否，則進(jìn)行步驟 (8)0810 ； 陽(yáng)117] (11)將電池串從交流+直流電源供應(yīng)器斷開(kāi)0811 ;
[0118] (12)將備用發(fā)電機(jī)連接到一交流+直流電源供應(yīng)器0812 ;及
[0119] (1扣將備用發(fā)電機(jī)連接到電池串充電器，并進(jìn)行步驟（1)0813。
[0120] 熟悉本領(lǐng)域技藝者將了解運(yùn)些方法步驟可W被增加或重新建構(gòu)而不限于本發(fā)明 的教示。此通用方法可借由在此描述的各式組件而增加，W產(chǎn)生包含運(yùn)個(gè)整體設(shè)計(jì)描述的 多種發(fā)明實(shí)施例。 陽(yáng)121] 此方法與圖6(0600)中描述相似，當(dāng)在電力失效而備用發(fā)電機(jī)可能未啟動(dòng)的情況 下，其提供啟動(dòng)備用發(fā)電機(jī)的方法。此外，在停電期間它提供了使用備用發(fā)電機(jī)將電池串充 電的方法。 陽(yáng)122] -般系統(tǒng)說(shuō)明0900-1100
[0123]圖9 (0900)至圖11(1100)描述的方塊圖說(shuō)明大型/巨型數(shù)據(jù)中屯、0901的示范性 的操作及結(jié)構(gòu)。運(yùn)個(gè)數(shù)據(jù)中屯、是由數(shù)個(gè)模塊化/貨柜型的數(shù)據(jù)中屯、0910,0920,0930組成。 在每一模塊化/貨柜型的數(shù)據(jù)中屯、中，數(shù)個(gè)模塊化機(jī)架也稱為服務(wù)器機(jī)架0940，0950，0960 可W堆找大量的服務(wù)器1205 (見(jiàn)圖12)。再參閱圖12 (1200)在模塊化/貨柜型的數(shù)據(jù)中屯、 中的電池串1240和電池充電器1230與電池開(kāi)關(guān)0970被與服務(wù)器安裝在同一個(gè)機(jī)架，或被 安裝在一單獨(dú)的機(jī)架中。交流電源0902是一個(gè)=相星形（WY巧結(jié)構(gòu)。一相電壓和中性線 被分配給每一機(jī)架0940,0950,0960W形成一個(gè)平衡負(fù)載。類似的配置可W被使用于模塊 化/貨柜型的數(shù)據(jù)中屯、0910,0920,0930的安裝上。在每一機(jī)架0940,0950,0960中有數(shù)個(gè) 用W維持機(jī)架0940,0950,0960之間的一平衡負(fù)載的服務(wù)器1205。 陽(yáng)124] 分布式不斷電系統(tǒng)/電源調(diào)節(jié)器1200
[01巧]圖12 (1200)說(shuō)明在一模塊化/貨柜型的數(shù)據(jù)中屯、