一些实施例提供了UPS100，其包括非电流换向的固态旁路开关120。该旁路开关可以包括被配置用于控制到负载的电流的至少一个晶体管。进一步实施例提供了包括转换器的UPS，所述转换器包括具有输入端口和输出端口的第一半桥电路和具有输入端口和输出端口的第二半桥电路，所述第一半桥电路的输入端口被配置为耦合到AC电源，所述第一半桥电路的输出端口耦合到第一和第二总线，所述第二半桥电路的输出端口被配置为耦合到负载，所述第二半桥电路的输入端口耦合到所述第一和第二总线。所述UPS还包括控制电路，被配置为控制所述转换器来提供第一模式和第二模式，在所述第一模式中，所述第一半桥电路和所述第二半桥电路分别操作为整流器和逆变器，在所述第二模式中，所述第一半桥电路和所述第二半桥电路操作为从所述AC电源到所述负载的通过式开关。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及功率转换装置和方法，并且更具体地，涉及不间断电源(UPS)装置和方法。
技术介绍
UPS系统通常用于诸如数据中心、医疗中心和工业设施之类的设备中。在此类设备中，UPS系统可以用于提供后备电源以便在主动力供应故障的情况中维持运行。随着网站服务和云计算的出现，大型数据中心已经发生扩展。一些更新型的大型数据中心占地几百万平方英尺，并容纳数十万服务器。这些中心通常由局部网格供电，可以包括包含UPS和柴油发电式后备发电机的后备电源系统，以便在公用电源丢失时支持持续运行。对于此类设施而言，功耗是一个主要关注点，因为一些设施是接近100MW级的。对于此类设施，即使是几个百分点的效率也会转换为大量开支。已经开发了多种用于提高UPS效率的技术。例如，一些双转换UPS系统支持增效或“eco”模式，在这些模式中，当输入AC电源满足特定标准时，将整流器和逆变器(inverter)旁路。其他提高数据中心功率效率的解决方案，诸如例如在授权给Krieger等人的美国专利N0.7,886,173、授权给Whitted等人的美国专利N0.7,560,831,以及授权给Sarti的美国专利N0.8,344,546中所描述的方案，包括冗余功率分布技术，其避免了使用传统UPS架构。
技术实现思路
本专利技术主题的一些实施例提供了不间断电源(UPS)，包括:逆变器，被配置为耦合至1J负载;非电流换向(non-current-commutated)的固态旁路开关，被配置为选择性地将电源耦合到负载以旁路所述逆变器；以及控制电路，被配置为控制所述逆变器和所述旁路开关。在一些实施例中，所述旁路开关包括至少一个晶体管，所述至少一个晶体管被配置为控制到负载的电流。例如，所述至少一个晶体管可以包括至少一个IGBT和/或至少一个MOSFETo在一些实施例中，所述控制电路被配置为操作所述逆变器和所述旁路开关来提供第一模式和第二模式，在所述第一模式中，所述逆变器向所述负载提供功率，在所述第二模式中，所述旁路开关向所述负载提供功率，并且其中，所述控制电路被配置为在所述第二模式中操作所述旁路开关来控制提供给所述负载的电流的幅度。所述第二模式可以是增效模式。在一些实施例中，UPS包括具有输入和输出的整流器，所述整流器的输入被配置为耦合到所述电源，所述整流器的输出被配置为耦合到所述逆变器的输入。所述旁路开关被配置为在所述第二模式中旁路所述整流器和所述逆变器。所述控制电路可以被配置为当所述电源满足特定标准时转换到所述第二模式。在一些实施例中，所述控制电路可以被配置为响应于所述整流器和/或所述逆变器的故障而转换到所述第二模式。进一步实施例提供了包括转换器的UPS，所述转换器包括具有输入端口和输出端口的第一半桥电路和具有输入端口和输出端口的第二半桥电路，所述第一半桥电路的输入端口被配置为耦合到AC电源，所述第一半桥电路的输出端口耦合到第一和第二总线，所述第二半桥电路的输出端口被配置为耦合到负载，所述第二半桥电路的输入端口耦合到所述第一和第二总线。所述UPS还包括控制电路，被配置为控制所述转换器来提供第一模式和第二模式，在所述第一模式中，所述第一半桥电路和所述第二半桥电路分别操作为整流器和逆变器，在所述第二模式中，所述第一半桥电路和所述第二半桥电路操作为从所述AC电源到所述负载的通过式(pass-through)开关。所述控制电路可以被配置为响应于所述转换器的组件的故障而转换到所述第二模式。所述第二模式可以是增效模式。所述控制电路可以被配置为在所述第二模式中操作所述转换器以控制提供给所述负载的电流的幅度。所述控制电路可以被配置为当所述电源满足特定标准时转换到所述第二模式。所述控制电路还可以被配置为控制耦合到所述第一和第二总线中至少一个总线的电容。一些实施例提供了用于操作UPS的方法，所述UPS包括转换器，所述转换器包括具有输入端口和输出端口的第一半桥电路和具有输入端口和输出端口的第二半桥电路，所述第一半桥电路的输入端口被配置为耦合到AC电源，所述第一半桥电路的输出端口耦合到第一和第二总线，所述第二半桥电路的输出端口被配置为耦合到负载，所述第二半桥电路的输入端口耦合到所述第一和第二总线。所述方法包括:在第一模式中操作所述转换器，在所述第一模式中，所述第一半桥电路和所述第二半桥电路分别操作为整流器和逆变器；以及在第二模式中操作所述转换器，在所述第二模式中，所述第一半桥电路和所述第二半桥电路操作为从所述AC电源到所述负载的通过式开关。【附图说明】图1是图示根据一些实施例的UPS系统的示意图。图2是图示根据一些实施例的带有晶体管化旁路电路的UPS系统。图3是图示根据一些实施例的图2的UPS系统的操作的流程图。图4是图示根据一些实施例的带有双模式转换器的UPS系统。图5是图示根据进一步实施例的图4的UPS系统的操作的流程图。【具体实施方式】现在将参考附图描述本专利技术的具体示例性实施例。然而，本专利技术可以以多种不同形式体现，且不应被解释为限制于本文所述实施例;相反地，提供这些实施例以便本公开将透彻和完整，并且将向本领域技术人员完全地传递本专利技术的范围。在附图中，类似的编号指代类似的元件。将会理解，当将一个元件称为“连接”或“親合”到另一元件时，其能够直接地连接到该另一元件或者耦合到该另一元件或者可以存在中间元件。本文中所使用的术语“和/或”包括相关联的所列项中一个或多个的任意以及所有组合。本文所用术语仅用于描述具体实施例的目的，而不旨在限制本专利技术的范围。本文中所使用的单数形式“一个(a、an)”和“所述(the)”旨在包含多个的形式，除非明确声明是其他情况。还将理解的是，术语“包括(includes，including)”和/或“包含(comprises ,comprising)”当在本申请中使用时，指示存在所声明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或还有一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组入口 Ο除非定义为其他情况，否则本文所用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本专利技术所属领域技术人员的公知含义相同的含义。还将理解的是，术语(诸如在公用字典中所定义的那些)应该被解释为与在本专利技术和相关技术的上下文中其含义相一致的含义，并且将不以理想化或过度形式化的意义上进行解释，除非本文中明确定义如此。本专利技术的一些实施例源自于以下创造性实现:很多UPS应用，希望具有由双转换配置提供的功率调节能力，但还能够在使用电源与负载之间的相对低损耗的功率传递路径的模式中运行相当长的时间。这种功率传递路径还可以用于在双转换电路故障时维持运行。在所述模式中，还希望具有电流控制和其他控制能力。在一些实施例中，所述能力可以以下创造性UPS来提供:该UPS具有晶体管化或其他非电流换向的旁路开关，该旁路开关可以用于支持电流控制旁路运行模式。在进一步实施例中，所述能力可以以下独出心裁的UPS来提供:该UPS具有灵活的转换器结构，该转换当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种不间断电源(UPS)，包括：逆变器，被配置为耦合到负载；非电流换向的固态旁路开关，被配置为选择性地将电源耦合到负载以旁路所述逆变器；以及控制电路，被配置为控制所述逆变器和所述旁路开关。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·A·纳瓦罗，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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