用于快速功率输送模式改变的系统和方法技术方案

根据一个方面，提供不间断电源(UPS)。UPS包括构造成从第一电源接收输入功率的第一输入端、构造成从第二电源接收输入功率的第二输入端、构造成提供从第一电源和第二电源中的至少一个得到的输出交流电(AC)功率的输出端、耦合在第一输入端和输出端之间的具有接通状态和断开状态的旁路开关、耦合在第二输入端和输出端之间并构造成产生输出AC功率的逆变器。UPS构造成从第一功率输送模式快速转变到第二功率输送模式，第一功率输送模式提供从第一电源得到的输出功率，而第二功率输送模式提供从第二电源得到的输出功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景
本公开的实施方式通常涉及快速功率输送模式改变。更具体地，实施方式涉及用于在不间断电源(UPS)中的快速功率输送模式改变的系统和方法。背景讨论UPS通常用于隔离外部负载与功率干扰，包括例如功率骤增、下跌、失灵、断电和灯火管制。UPS通过从多个电源得到输出功率来隔离外部负载与功率干扰。在从第一电源检测到功率干扰的情况下，UPS可从单独的第二电源得到输出功率。概述根据一个方面，提供UPS。UPS包括构造成从第一电源接收输入功率的第一输入端、构造成从第二电源接收输入功率的第二输入端、构造成提供从第一电源和第二电源中的至少一个得到的输出交流电(AC)功率的输出端、耦合在第一输入端和输出端之间的具有接通状态和断开状态的旁路开关、耦合在第二输入端和输出端之间并构造成基于逆变器命令来产生输出AC功率的逆变器以及耦合到逆变器的控制器。配置成检测第一电源的电力故障的控制器至少部分地通过响应于检测到电力故障而将旁路开关从接通状态改变到断开状态来将第一输入端从输出端断开，并响应于检测到电力故障而基于逆变器基准信号产生逆变器命令以输出从第二电源得到的AC功率，逆变器基准信号是在第一时间段期间的非正弦电压和在第一时间段之后的正弦电压基准。在一个实施方式中，非正弦电压基准是方波、脉冲串和平顶正弦信号之一。在一个实施方式中，第一时间段在1和1.5功率循环之间。在一个实施方式中，UPS还包括耦合在逆变器和输出端之间的具有接通状态和断开状态的逆变器开关。在这个实施方式中，控制器可耦合到逆变器开关并且还配置成至少部分地通过将逆变器开关的状态从断开状态改变到接通状态而将逆变器连接到输出端。在一个实施方式中，旁路继电器开关包括：耦合到第一输入端的第一端子；耦合到输出端的第二端子；构造成接收在第一电压电平处的功率的第一电源端子；构造成接收在第二电压电平处的功率的第二电源端子，第二电压电平低于第一电压电平；耦合在第一端口和第二端口之间的可移动电枢，可移动电枢具有将第一端子连接到第二端子的第一状态和将第一端子从第二端子断开的第二状态；耦合到第一电源端子和第二电源端子的电路，电路构造成通过将第一电压电平施加到线圈来诱导线圈产生第一强度的第一磁场以将可移动电枢从第一状态移动到第二状态，并通过将第二电压电平施加到线圈来诱导线圈产生第二强度的第二磁场以将可移动电枢维持在第二位置上，第二强度比第一强度弱；以及耦合到可移动电枢的弹簧，弹簧构造成抵抗第二强度的相反磁场将可移动电枢保持在第一状态中。UPS还可包括耦合到逆变器的直流(DC)总线，以及其中DC总线具有实质上等于在旁路继电器开关的第一功率端子处的第一电压的电压电平。线圈可具有实质上等于在旁路继电器开关的第二端子处的第二电压电平的电压额定值。在一个实施方式中，旁路开关的电路包括耦合在第一电源端子和线圈之间的第一二极管和耦合在第二电源端子和线圈之间的第二二极管。旁路开关的电路还可包括耦合在第一二极管和第一电源端子之间的电阻器。根据一个方面，提供用于操作UPS的方法。该方法包括：从第一电源接收输入功率，基于来自第一电源的输入功率向外部负载提供输出功率，检测第一电源的电力故障，响应于检测到第一电源的电力故障而将第一电源从外部负载断开，从第二电源接收输入功率，基于逆变器基准信号而产生逆变器命令，以及基于逆变器命令而产生从第二电源得到的输出交流(AC)功率。产生逆变器命令的行动包括在第一时间段期间产生非正弦逆变器电压基准信号以及在第一时间段之后产生正弦逆变器电压基准信号。在一个实施方式中，产生非正弦基准电压信号包括产生方波、脉冲串和平顶正弦信号之一。在一个实施方式中，第一时间段在1和1.5功率循环之间。在一个实施方式中，将第一电源从外部负载断开包括将耦合在第一电源和外部负载之间的旁路开关从接通状态改变到断开状态。在这个实施方式中，将旁路开关从接通状态改变到断开状态可包括由耦合到可移动电枢的弹簧将电磁继电器的可移动电枢从闭合状态——第一状态改变到断开状态。旁路开关还可包括具有电压额定值的线圈，以及其中弹簧构造成抵抗通过将等于电压额定值的电压电平施加到线圈而产生的相反的磁场来将可移动电枢保持在断开状态中。在一个实施方式中，产生逆变器命令包括产生脉冲宽度调制(PWM)命令。根据一个方面，提供UPS。UPS包括构造成从第一电源接收输入功率的第一输入端、构造成从第二电源接收输入功率的第二输入端、构造成提供从第一电源和第二电源中的至少一个得到的输出交流电(AC)功率的输出端、耦合在第一输入端和输出端之间的具有接通状态和断开状态的旁路开关、耦合在第二输入端和输出端之间并构造成产生输出AC功率的逆变器以及用于将UPS从第一功率输送模式转变到第二功率输送模式的装置，第一功率输送模式提供从第一电源得到的输出功率，而第二功率输送模式提供从第二电源得到的输出功率。在一个实施方式中，用于将UPS从第一功率输送模式转变到第二功率输送模式的装置包括用于减小旁路开关从接通状态改变到断开状态所需的时间段的装置。在一个实施方式中，用于将UPS从第一功率输送模式转变到第二功率输送模式的装置包括用于在第二功率输送模式中从逆变器快速提供输出功率的装置。下面详细讨论这些示例性方面和实施方式的又一些其它方面、实施方式和优点。而且，应理解，前述信息和接下来的详细描述都仅仅是各种方面和实施方式的例证性例子，且并不意欲提供用于理解所主张的主题的性质和特征的概述或框架。对诸如“实施方式”、“另一实施方式”、“一些实施方式”、“其它实施方式”、“可选实施方式”、“各种实施方式”、“一个实施方式”、“至少一个实施方式”、“这个和其它实施方式”等的示例和实施方式的特别提及并不一定是相互排他的，且意欲指示特定特征、结构或特性结合该实施方式或示例被描述并可被包括在那个实施方式或例子和其它实施方式或例子中。这样的术语在本文的出现并不一定都指同一实施方式或例子。此外，在这个文档和通过引用并入本文的文档之间的术语的不一致使用的情况下，在所并入的参考资料中的术语使用是对本文档的术语使用的补充；对于不可调和的不一致，在本文档中的术语使用有控制权。此外，附图被包括以提供对各种方面和实施方式的说明和进一步理解，并被合并在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图连同说明书的其余部分一起用于解释所述和所主张的方面和实施方式的原理和操作。附图的简要说明下面参考附图讨论了至少一个实施方式的各种方面，附图并没有被规定为按比例绘制。附图被包括以提供对各种方面和实施方式的说明和进一步理解，并被合并在本说明书中并构成本说明书的一部分，但并不意欲作为任何特定的实施方式的限制的定义。附图连同说明书的其余部分一起用来解释所述和所主张的方面和实施方式的原理和操作。在附图中，在不同图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相似的数字表示。为了清楚的目的，不是每个部件都在每个附图中被标出。在附图中：图1示出根据一个实施方式的UPS的方框图；图2示出电磁继电器的一个实施方式；图3示出根据一个实施方式的UPS控制器的方框图；图4是示出各种UPS波形的曲线图；图5是一个示例快速功率输送模式改变方法的流程图；图6是产生逆变器命令的一个示例方法的流程图；以及图7是计算机系统的一个例子的方框图，当前实施方式的各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不间断电源(UPS)，包括：第一输入端，其构造成从第一电源接收输入功率；第二输入端，其构造成从第二电源接收输入功率；输出端，其构造成提供从所述第一电源和所述第二电源中的至少一个得到的输出交流电(AC)功率；旁路开关，其具有接通状态和断开状态，耦合在所述第一输入端和所述输出端之间；逆变器，其耦合在所述第二输入端和所述输出端之间并构造成基于逆变器命令来产生所述输出AC功率；以及控制器，其耦合到所述逆变器并配置成：检测所述第一电源的电力故障；响应于检测到所述电力故障而至少部分地通过将所述旁路开关从所述接通状态改变到所述断开状态来将所述第一输入端从所述输出端断开；以及响应于检测到所述电力故障而基于逆变器基准信号产生所述逆变器命令以输出从所述第二电源得到的AC功率，所述逆变器基准信号是在第一时间段期间的非正弦电压信号和在所述第一时间段之后的正弦电压基准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种不间断电源(UPS)，包括：第一输入端，其构造成从第一电源接收输入功率；第二输入端，其构造成从第二电源接收输入功率；输出端，其构造成提供从所述第一电源和所述第二电源中的至少一个得到的输出交流电(AC)功率；旁路开关，其具有接通状态和断开状态，耦合在所述第一输入端和所述输出端之间；逆变器，其耦合在所述第二输入端和所述输出端之间并构造成基于逆变器命令来产生所述输出AC功率；以及控制器，其耦合到所述逆变器并配置成：检测所述第一电源的电力故障；响应于检测到所述电力故障而至少部分地通过将所述旁路开关从所述接通状态改变到所述断开状态来将所述第一输入端从所述输出端断开；以及响应于检测到所述电力故障而基于逆变器基准信号产生所述逆变器命令以输出从所述第二电源得到的AC功率，所述逆变器基准信号是在第一时间段期间的非正弦电压信号和在所述第一时间段之后的正弦电压基准。2.如权利要求1所述的UPS，其中所述非正弦电压基准是方波、脉冲串和平顶正弦信号之一。3.如权利要求1所述的UPS，其中所述第一时间段在1和1.5功率循环之间。4.如权利要求1所述的UPS，还包括耦合在所述逆变器和所述输出端之间的具有接通状态和断开状态的逆变器开关。5.如权利要求4所述的UPS，其中所述控制器耦合到所述逆变器开关，并且所述控制器还配置成至少部分地通过将所述逆变器开关的状态从所述断开状态改变到所述接通状态而将所述逆变器连接到所述输出端。6.如权利要求1所述的UPS，其中所述旁路继电器开关包括：第一端子，其耦合到所述第一输入端；第二端子，其耦合到所述输出端；第一电源端子，其构造成接收在第一电压电平处的功率；第二电源端子，其构造成接收在第二电压电平处的功率，所述第二电压电平低于所述第一电压电平；可移动电枢，其耦合在所述第一端口和所述第二端口之间，所述可移动电枢具有将所述第一端子连接到所述第二端子的第一状态和将所述第一端子从所述第二端子断开的第二状态；电路，其耦合到所述第一电源端子和所述第二电源端子，所述电路构造成通过将所述第一电压电平施加到线圈来诱导所述线圈产生第一强度的第一磁场以将所述可移动电枢从所述第一状态移动到所述第二状态，并通过将所述第二电压电平施加到所述线圈来诱导所述线圈产生第二强度的第二磁场以将所述可移动电枢维持在所述第二位置上，所述第二强度比所述第一强度弱；以及弹簧，其耦合到所述可移动电枢，所述弹簧构造成抵抗所述第二强度的相反磁场将所述可移动电枢保持在所述第一状态中。7.如权利要求6所述的UPS，还包括耦合到所述逆变器的直流(DC)总线，以及其中所述DC总线具有实质上等于在所述旁路继电器开关的所述第一功率端子处的所述第一电压的电压电平。8.如权利要求6所述的UPS，其中所述线圈具有实质上等于在所述旁路继电器开关的所述第二端子处的所述第二电压电平的电压额定值。9.如权利要求6所述的UPS，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁擎红，考沙尔·J·帕特尔，亚当·丹尼尔·桑纳，
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