不間斷電源控制的制作方法
【專利說明】不間斷電源控制
[0001 ] 背景發(fā)明領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明的至少一個實施例總體上涉及不間斷電源的控制。
[0003]相關(guān)技術(shù)的討論
[0004]不間斷電源(UPS)用于向許多不同類型的電子設(shè)備提供可靠的電力。不間斷電源對提供給負(fù)載的電力進(jìn)行調(diào)節(jié)，并可以在發(fā)生主電力喪失時(諸如在大停電或燈火管制條件下)向負(fù)載提供備用電源。一些電力在由UPS提供電力時可能被丟失。電力丟失的越少，UPS可提供到電子設(shè)備的電力就越有效。
[0005]概述
[0006]本發(fā)明的至少一個方面針對不間斷電源。不間斷電源包括被配置為接收具有三相的輸入電力的輸入端，被配置為提供輸出電力的輸出端，與輸入端和輸出端耦合的電力轉(zhuǎn)換電路，被配置為監(jiān)測與輸出電力相關(guān)的一個或多個參數(shù)的一個或多個傳感器，以及與電力轉(zhuǎn)換電路和一個或多個傳感器耦合的控制器?？刂破鞅慌渲脼閺囊粋€或多個傳感器接收用于一個或多個參數(shù)的值，并基于用于一個或多個參數(shù)的值選擇供接收用于電力轉(zhuǎn)換電路的電力的、輸入電力的相的數(shù)量。
[0007]在一些實施例中，一個或多個參數(shù)包括相對于額定負(fù)載的在不間斷電源上汲取電力的百分比負(fù)載。
[0008]在一些實施例中，電力轉(zhuǎn)換電路包括總線，并且一個或多個參數(shù)包括在該總線上的測量電壓。
[0009]在一些實施例中，一個或多個參數(shù)包括控制器的電流基準(zhǔn)。
[0010]在一些實施例中，輸出端被配置為提供具有三相的輸出電力。
[0011]在一些實施例中，控制器被配置為確定一個或多個參數(shù)的值小于第一閾值，并且基于該比較，選擇一作為供接收用于電力轉(zhuǎn)換電路的電力的、輸入電力的相的數(shù)量。
[0012]在一些實施例中，控制器被配置為確定一個或多個參數(shù)的值大于第一閾值并且小于第二閾值，并且基于該比較，選擇二作為供接收用于電力轉(zhuǎn)換電路的電力的、輸入電力的相的數(shù)量。
[0013]在一些實施例中，控制器被配置為確定一個或多個參數(shù)的值大于第二閾值，并基于該比較，選擇三作為供接收用于電力轉(zhuǎn)換電路的電力的、輸入電力的相的數(shù)量。
[0014]在一些實施例中，不間斷電源還包括耦合到輸出端并被配置為在輸入電力的相的數(shù)量的選擇的改變期間提供電力到輸出端的電池。
[0015]各個方面還涉及用于控制不間斷電源的方法，該不間斷電源包括被配置為接收具有三相的輸入電力的輸入端、被配置為提供輸出電力的輸出端、與輸入端和輸出端親合的電力轉(zhuǎn)換電路，以及與電力轉(zhuǎn)換電路耦合的控制器。該方法包括接收用于與輸出電力相關(guān)的一個或多個參數(shù)的值，并基于用于一個或多個參數(shù)的值，選擇供接收用于電力轉(zhuǎn)換電路的電力的、輸入電力的相的數(shù)量。
[0016]各個方面還涉及不間斷電源(UPS)系統(tǒng)，包括被配置為接收具有三相的輸入電力的輸入端、被配置為提供輸出電力的輸出端、與輸入端和輸出端親合的電力轉(zhuǎn)換電路以及用于接收用于與輸出電力相關(guān)的一個或多個參數(shù)的值的裝置，并基于用于一個或多個參數(shù)的值選擇供接收用于電力轉(zhuǎn)換電路的電力的、輸入電力的相的數(shù)量。
[0017]附圖簡述
[0018]附圖不旨在按比例繪制。在附圖中，用相似的數(shù)字來表示在各圖中示出的每個相同的或幾乎相同的組件。
[0019]出于清楚的目的，并非每個組件都可以在每個圖中被標(biāo)記。在附圖中:
[0020]圖1是描繪了根據(jù)實施例的示例不間斷電源的功能框圖；
[0021]圖2是描繪了根據(jù)實施例的不間斷電源的示例控制結(jié)構(gòu)的功能框圖；
[0022]圖3是示出根據(jù)實施例的示例過程的流程圖；
[0023]圖4是示出根據(jù)實施例的不間斷電源的各相上的示例負(fù)載的曲線圖；以及
[0024]圖5是根據(jù)實施例的不間斷電源的示例部分的功能框圖；
[0025]詳細(xì)描述
[0026]根據(jù)UPS上的負(fù)載水平，不間斷電源(UPS)可在不同的模式中操作。例如，如果UPS上沒有負(fù)載或UPS在旁路模式(或經(jīng)濟模式)中運行，則UPS的元件可仍然在低水平運行而不支持負(fù)載。該元件可繼續(xù)運行，使得UPS可就緒以在從旁路模式轉(zhuǎn)換的事件中或在負(fù)載水平變化的事件中支持負(fù)載。盡管用于使元件在低水平運行的電力可以是很小的，如果更少的元件保持運行，則更少的電力可以被使用。在一些實施例中，UPS是三相UPS并且將使用三個輸入相中的僅一個輸入相在特定環(huán)境中操作，諸如當(dāng)沒有負(fù)載、低負(fù)載或UPS在旁路模式中運行時。UPS可根據(jù)負(fù)載按照需要從一相到兩相到三相升高。當(dāng)UPS的元件不支持負(fù)載時，通過從少于所有三相操作，可丟失更少的電力并且UPS可運行得更有效。在一些實施例中，UPS包括從一相到三相運行的轉(zhuǎn)換的算法。
[0027]本文所討論的方法和裝置的實例并不限于應(yīng)用于以下說明書中所闡述和附圖中所示出的組件的結(jié)構(gòu)和布置的細(xì)節(jié)。所述方法和裝置能夠在其它實例中實現(xiàn)且能夠以各種方式被實施或被執(zhí)行。本文提供的具體實施的示例僅僅是出于說明的目的且并非旨在限制。特別地，結(jié)合任何一個或多個示例所討論的動作、組件、元件、和特征并不旨在被排除在任何其他示例中的相似作用之外。
[0028]同樣，本文所使用的措辭和術(shù)語是出于描述的目的，而不應(yīng)被視為限制。對本文中以單數(shù)形式提及的系統(tǒng)和方法的實例、組件、元件或動作的任何參考還可以包含包括復(fù)數(shù)的實例，以及對本文的任何實例、組件、元件或動作的任何參考還可以包含僅包括單數(shù)的實例。以單數(shù)形式或者復(fù)數(shù)形式提及不旨在限制所公開的系統(tǒng)或者方法、它們的組件、動作或者元件。在本文中使用的“包括(including)”、“包括(comprising)”、“具有(having)”、“包含(containing)”、“包括(involving)”以及它們的變化形式的意思是包含其后所列的項及其等同物以及附加的項。對“或”的引用應(yīng)解釋為包含的，以便使用“或”描述的任何術(shù)語可以指示描述的術(shù)語的單個、多于一個和所有的任何一個。
[0029]圖1是描繪了不間斷電源(UPS)10的功能框圖。不間斷電源100包括電力轉(zhuǎn)換電路(諸如斷路器/濾波器105、整流器110、控制開關(guān)115、控制器120、備用電源125、逆變器130)、變壓器(諸如隔離變壓器135)、以及旁路開關(guān)140。不間斷電源(100)包括至少一個輸入端145和輸出端150。輸入端145將交流電源155(如，電網(wǎng)電力)與不間斷電源100耦合，并且輸出端150將不間斷電源100與負(fù)載耦合。
[0030]在一個實施例中，斷路器/濾波器105經(jīng)由輸入端145接收來自AC電源155的電力，對該輸入電力進(jìn)行濾波，并向整流器110提供濾波后的電力。在一些實施例中，AC電源155提供三相AC電力。整流器110對濾波后的電力進(jìn)行整流，并向控制開關(guān)115提供整流后的電力?？刂崎_關(guān)115從整流器110接收整流后的電力，并從備用電源125(諸如電池或燃料電池)接收直流電。在控制器120的控制下，控制開關(guān)115從整流器110向逆變器130提供電力。例如，當(dāng)控制器120確定整流器110的輸出電力在公差范圍內(nèi)時，控制器120改變控制開關(guān)115的狀態(tài)，使整流器110與逆變器130耦接。在一些實施例中，控制器120確定整流器110的輸出電力超出了公差范圍，例如，在停電或燈火管制條件期間。在該示例中，控制器120對開關(guān)115的控制進(jìn)行操作，直接或經(jīng)由插入部件(諸如整流器110)從備用電源125向逆變器130提供直流電。在交流電源155失效期間，不間斷電源100還通過備用電源125在輸出端150為負(fù)載提供電力。在一些實施例中，由不間斷電源100在輸出端150處提供的電力是三相AC電力。
[0031]逆