DC链路电压控制制造技术

提供了一种不间断电源(UPS)系统。该UPS系统包括：输入端(102)，其被配置为接收具有输入电压电平的输入功率；输出端(110)，其被配置为向负载提供输出AC功率；转换器(104)，其耦合到输入端(102)并且被配置为将输入功率转换成具有DC电压电平的DC功率；DC总线(106)，其耦合到转换器(104)并且被配置为接收DC功率；逆变器(108)，其耦合到DC总线(106)并且被配置为将来自DC总线(106)的DC功率转换成输出AC功率以及将输出AC功率提供到输出端(110)；以及控制器(114)，其被配置为监控输入电压电平，监控输出AC功率的电平，以及操作转换器(104)以基于输入电压电平和输出AC功率电平来调节DC电压电平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景1.专利
本专利技术大体上涉及用于控制不间断电源(UPS)的系统及方法。2.相关技术讨论已知利用电力设备(如，不间断电源(UPS))来提供用于敏感负载和/或临界负载(如，计算机系统和其他数据处理系统)的调节的不间断电源。已知的不间断电源包括在线UPS、离线UPS、线路交互UPS以及其他。在线UPS提供经调节的AC功率以及在AC功率的主源中断时提供备用AC功率。离线UPS通常不提供输入AC功率的调节，但在主AC电源中断时提供备用AC功率。线路交互UPS与离线UPS类似之处在于当断电发生时它们切换到电池供电。专利技术概述本专利技术的至少一个方面针对不间断电源(UPS)系统，该UPS系统包括：输入端，其被配置为接收具有输入电压电平的输入功率；输出端，其被配置为向负载提供输出AC功率；转换器，其被耦合到输入端并且被配置为将输入功率转换成具有DC电压电平的DC功率；DC总线，其被耦合到转换器并且被配置为接收DC功率；逆变器，其被耦合到DC总线并且被配置为将来自DC总线的DC功率转换成输出AC功率以及将输出AC功率提供到输出端；以及控制器，其被配置为监控输入电压电平，监控输出AC功率的电平，以及操作转换器以基于输入电压电平和输出AC功率电平来调节DC电压电平。根据一个实施例，控制器还被配置为基于输入电压电平和输出AC功率电平调整DC电压电平。在另一实施例中，控制器还被配置为确定输入电压电平是否低于输入电压阈值电平。在一个实施例中，响应于确定输入电压高于输入电压阈值电平，控制器还被配置为将DC电压电平调节到最大DC电压电平。根据另一实施例，控制器还被配置为确定输出AC功率电平是否低于输出功率阈值电平。在一个实施例中，响应于确定输入电压电平低于输入电压阈值电平以及输出AC功率电平低于输出功率阈值电平，控制器还被配置为减小DC电压电平。在另一实施例中，响应于确定输出AC功率电平低于输出功率阈值电平第一量值，控制器还被配置为将DC电压电平减小到第一降低电平。在另一实施例中，响应于确定输出AC功率电平低于输出功率阈值电平大于第一量值的第二量值，控制器还被配置为将DC电压电平减小到第二降低电平。根据一个实施例，响应于确定输出AC功率电平高于输出功率阈值电平，控制器还被配置将DC电压电平调节至最大DC电压电平。在一个实施例中，输入端还被配置为接收输入AC功率，并且转换器还被配置为将输入AC功率转换成DC功率。在另一实施例中，在监控输入电压电平中，控制器还被配置为确定输入功率的RMS电压。本专利技术的另一方面针对用于操作UPS系统的方法，该方法包括：在UPS系统的输入端处接收具有输入电压电平的输入功率；将输入功率转换成具有DC电压电平的DC功率；向DC总线提供DC功率；将DC功率转换成输出AC功率；向UPS系统的输出端提供输出AC功率；并基于输入电压电平和输出AC功率的电平调节DC电压电平。根据一个实施例，调节包括监控输入电压电平，监控输出AC功率电平，以及基于输入电压电平和输出AC功率电平调整DC电压电平。在一个实施例中，监控输入电压电平包括确定输入电压电平是否低于输入电压阈值电平。在另一实施例中，调整DC电压电平包括：响应于确定输入电压高于输入电压阈值电平，将DC电压电平调节到最大DC电压电平。根据另一实施例，监控输出AC功率电平包括：确定输出AC功率电平是否低于输出功率阈值电平。在一个实施例中，调整DC电压电平包括：响应于确定输入电压电平低于输入电压阈值电平以及输出AC功率电平低于输出功率阈值电平，减小DC电压电平。在另一实施例中，减小DC电压电平包括：响应于确定输出AC功率电平低于输出功率阈值电平第一量值，将DC电压电平减小到第一降低电平，以及响应于确定输出AC功率电平低于输出功率阈值电平大于第一量值的第二量值，将DC电压电平减小到第二降低电平。根据一个实施例，调整DC电压电平包括：响应于确定输出AC功率电平高于输出功率阈值电平，将DC电压电平调节到最大DC电压电平。本专利技术的一个方面针对不间断电源(UPS)系统，该UPS系统包括：输入端，其被配置为接收具有输入电压电平的输入功率；输出端，其被配置为向负载提供输出AC功率；转换器，其被耦合到输入端并且被配置为将输入功率转换成具有DC电压电平的DC功率；DC总线，其被耦合到转换器并且被配置为接收DC功率；逆变器，其被耦合到DC总线并且被配置为将来自DC总线的DC功率转换成输出AC功率以及将输出AC功率提供到输出端；以及用于基于输入电压电平和输出AC功率的电平来调节DC电压电平以提高UPS系统的效率的装置。附图简述附图不旨在按比例绘制。在附图中，用相似的数字来表示在各图中示出的各个相同的或几乎相同的组件。为了清楚起见，并不是每一个组件都可以被标记在每个附图中。在附图中：图1是根据本专利技术的方面的UPS系统的框图；图2是示出根据本专利技术的一方面用于操作UPS系统的过程的流程图；以及图3是可以根据其实现本专利技术的各种实施例的系统的框图。详细描述本文所讨论的方法和系统的示例并不将其应用限于下面描述中阐述的或者在附图中示出的组件的结构和布置的细节。该方法和系统能够在其他实施方式中实现或以各种方式被实践或执行。本文提供的具体实施的示例仅用于说明性目的且并不旨在限制。特别地，结合任何一个或者多个示例论述的动作、组件、元素以及特征并不旨在排除任何其他的示例中的类似作用。另外，本文所用的措辞和术语也是出于描述的目的，并且不应被视为具有限制性。对本文中以单数形式提到的系统和方法的示例、实施例、组件、元素或者动作的任何引用也可以涵盖包括复数的实施例，以及本文中以复数形式对任何实施例、组件、元素或者动作的任何引用也可以涵盖只包括单数的实施例。以单数形式或者复数形式的引用并不旨在限制目前公开的系统或者方法、它们的组件、动作或者元素。本文使用的“包括”、“包含”或“具有”、“含有”、“涉及”及其变型是指包括其后列举的项目及其等价物以及额外的项目。“或”的引用可被解释为包含性的，使得使用“或”所描述的任何术语可以指示所描述的术语的单个、多于一个以及全部中的任何一种。此外，在本文档和通过引用合并到本文中的文档之间的术语的使用不一致的情况下，在被合并的参考资料中的术语用法是对本文档的术语用法的补充；对于不可调和的不一致性，以本文档中的术语用法为准。如上所述，诸如不间断电源(UPS)的电力设备通常用于为敏感负载和/或临界负载提供调节的、不间断的电力。在线UPS通常包括前端AC/DCPFC转换器、DC/AC逆变器及耦合在转换器和逆变器之间的DC总线。前端AC/DCPFC转换器从电源接收输入AC功率，将输入AC功率转换成DC功率，并向DC总线提供DC功率。DC总线向DC/AC逆变器提供DC电力，DC/AC逆变器将DC功率转换成调节的AC功率，并且该调节的AC功率被提供给耦合到UPS的输出端的负载。不管负载当前正由UPS供电，DC总线的电压通常由AC/DCPFC转换器调节到固定的值(例如，380V或更高)。AC/DC转换器通常需要DC总线的电压电平比AC/DC转换器的最大输入峰值更高。正因如此，DC总线的电压电平通常被调节到高于或等于AC/DC转换器的最大输入峰值的固定电平。无论负载当前正由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不间断电源(UPS)系统，所述UPS系统包括：输入端，所述输入端被配置为接收具有输入电压电平的输入功率；输出端，所述输出端被配置为向负载提供输出AC功率；转换器，所述转换器被耦合到所述输入端，并被配置为将所述输入功率转换成具有DC电压电平的DC功率；DC总线，所述DC总线被耦合到所述转换器，并被配置为接收所述DC功率；逆变器，所述逆变器被耦合到所述DC总线，并被配置为将来自所述DC总线的DC功率转换到输出AC功率，以及向所述输出端提供所述输出AC功率；以及控制器，所述控制器被配置为监控所述输入电压电平，监控所述输出AC功率的电平，以及操作所述转换器以基于所述输入电压电平和所述输出AC功率电平来调节所述DC电压电平。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种不间断电源(UPS)系统，所述UPS系统包括：输入端，所述输入端被配置为接收具有输入电压电平的输入功率；输出端，所述输出端被配置为向负载提供输出AC功率；转换器，所述转换器被耦合到所述输入端，并被配置为将所述输入功率转换成具有DC电压电平的DC功率；DC总线，所述DC总线被耦合到所述转换器，并被配置为接收所述DC功率；逆变器，所述逆变器被耦合到所述DC总线，并被配置为将来自所述DC总线的DC功率转换到输出AC功率，以及向所述输出端提供所述输出AC功率；以及控制器，所述控制器被配置为监控所述输入电压电平，监控所述输出AC功率的电平，以及操作所述转换器以基于所述输入电压电平和所述输出AC功率电平来调节所述DC电压电平。2.根据权利要求1所述的UPS系统，其中，所述控制器还被配置为基于所述输入电压电平和所述输出AC功率电平来调整所述DC电压电平。3.根据权利要求2所述的UPS系统，其中，所述控制器还被配置为确定所述输入电压电平是否低于输入电压阈值电平。4.根据权利要求3所述的UPS系统，其中，响应于确定所述输入电压高于所述输入电压阈值电平，所述控制器还被配置为将所述DC电压电平调节到最大DC电压电平。5.根据权利要求3所述的UPS系统，其中，所述控制器还被配置为确定所述输出AC功率电平是否低于输出功率阈值电平。6.根据权利要求5所述的UPS系统，其中，响应于确定所述输入电压电平低于所述输入电压阈值电平以及所述输出AC功率电平低于所述输出功率阈值电平，所述控制器还被配置为减小所述DC电压电平。7.根据权利要求6所述的UPS系统，其中，响应于确定所述输出AC功率电平低于所述输出功率阈值电平第一量值，所述控制器还被配置为将所述DC电压电平减小到第一降低电平。8.根据权利要求7所述的UPS系统，其中，响应于确定所述输出AC功率电平低于所述输出功率阈值电平第二量值，所述第二量值大于所述第一量值，所述控制器还被配置为将所述DC电压电平减小到第二降低电平。9.根据权利要求5所述的UPS系统，其中，响应于确定所述输出AC功率电平高于所述输出功率阈值电平，所述控制器还被配置为将所述DC电压电平调节到最大DC电压电平。10.根据权利要求1所述的UPS系统，其中，所述输入端还被配置为接收输入AC功率，并且所述转换器还被配置为将所述输入AC功率转换成所述DC功率。11.根据权利要求1所述的UPS系统，其中，在监控所述输入电压电平中，所述控制器还被配置为确定所述输入功率的RMS电压。12....

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，江伟石，D·克里基克，姜志强，
申请(专利权)人：施耐德电气IT公司，
类型：发明
国别省市：美国;US