專利名稱：用于逆變器的過電壓保護(hù)的方法和裝置的制作方法
用于逆變器的過電壓保護(hù)的方法和裝置發(fā)明背景 1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明大體上涉及逆變器。更具體地，本發(fā)明的至少一種實施方式涉及用于提高逆變器的性能以及用于為逆變器的組件提供保護(hù)的方法和裝置。2.相關(guān)技術(shù)的討論逆變器被用在各種不同的功率系統(tǒng)中。例如，逆變器通常被用在不間斷電源(UPS) 中以為敏感和/或臨界負(fù)載例如計算機(jī)系統(tǒng)和其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提供調(diào)節(jié)的不間斷功率。 在至少一種類型的UPS中，逆變器具有電池操作狀態(tài)和充電器操作狀態(tài)。當(dāng)由主AC輸入提供到負(fù)載的交流(AC)功率不能支持負(fù)載時，進(jìn)入電池操作狀態(tài)。在電池操作狀態(tài)中，逆變器將來自電池的直流(DC)功率轉(zhuǎn)換成AC功率，并將AC功率提供到負(fù)載。在主AC輸入能夠支持負(fù)載時，逆變器進(jìn)入充電器操作狀態(tài)。在充電器操作狀態(tài)中，逆變器將來自主AC輸入的AC功率轉(zhuǎn)換成DC功率并將DC功率提供到備用電池以給電池充電。在單相逆變器被使用的某些功率系統(tǒng)中，負(fù)載可被連接到多個不同的相線和中性線。這樣的系統(tǒng)的實例在

圖1中示出。在所示實例中，功率系統(tǒng)100包括具有公共中性線 102的三相電源系統(tǒng)、三個電力線/三相104、耦合到三相104和中性線102的多個負(fù)載106、 以及耦合到三相104之一和中性線102的逆變器110。在一些情況下，可能中性線102或相104之一可能例如由于燒斷的保險絲或其它狀況而出故障。例如，點108示出在中性線 102上的故障或斷路狀況。在中性線102(或相104之一)中的故障可造成在功率系統(tǒng)100 的負(fù)載中的不均衡——一種被稱為動態(tài)負(fù)載的狀況，其使不可預(yù)測的電壓被提供到逆變器 110以及多個負(fù)載106連接到電力線。特別是，到逆變器110的輸入電壓可能不可預(yù)測地下降或上升，使逆變器出現(xiàn)故障。
發(fā)明概要在功率系統(tǒng)例如圖1所示的功率系統(tǒng)中的不穩(wěn)定的電弧放電或斷開的中性線—— 被稱為“中性解除(neutral lifting) ”的一種條件——可造成輸入線電壓的不受控制的和不可預(yù)測的下降和上升，導(dǎo)致逆變器的故障。因此，方面和實施方式目的在于通過在高壓線被檢測以防止高電流損壞時使逆變器與電力線隔離并通過在中性解除被質(zhì)疑以防止?fàn)顟B(tài)懸停時暫停逆變器的狀態(tài)改變來保護(hù)逆變器免受歸因于與中性解除相關(guān)的問題的永久故障的方法和裝置，如在下面更詳細(xì)地討論的。在一方面，本發(fā)明以控制在不間斷電源系統(tǒng)中的逆變器的方法為特征，逆變器選擇性地耦合到電力線并包括輸入以從電力線接收輸入電壓。該方法可包括行為監(jiān)控輸入電壓，基于監(jiān)控的行為而檢測輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值，響應(yīng)于檢測到輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值而使逆變器與電力線隔離，確定中性解除條件是否存在于電力線上， 如果中性解除條件存在，則指示逆變器在故障狀態(tài)中，以及如果中性解除條件不存在，則將逆變器重新連接到電力線。
根據(jù)一種實施方式，確定中性解除條件是否存在的行為包括基于監(jiān)控電壓的行為來確定中性解除條件在電力線上被質(zhì)疑，以及響應(yīng)于中性解除條件被質(zhì)疑而暫停在逆變器中的狀態(tài)改變。在一個實例中，確定中性解除條件被質(zhì)疑的行為包括確定輸入電壓在輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值之后的第一時間段內(nèi)滿足第一預(yù)先確定的條件，以及響應(yīng)于輸入電壓在第一時間段內(nèi)滿足第一預(yù)先確定的條件而指示逆變器在中性解除質(zhì)疑狀態(tài) (neutral lifting suspected state)中。確定輸入電壓滿足第一預(yù)先確定的條件可包括檢測到輸入電壓在第一時間段內(nèi)從大于高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于高電壓閾值的值并返回到大于高電壓閾值的值。在另一實施方式中，方法還可包括響應(yīng)于檢測到輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值而啟動第一計時器，以規(guī)定第一預(yù)先確定的時間段。啟動第一計時器可包括啟動可再觸發(fā)計時器。在一個實例中，方法還包括響應(yīng)于下列條件的至少一個而使可再觸發(fā)計時器復(fù)位 輸入電壓從大于高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于高電壓閾值的值，輸入電壓從小于高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為大于高電壓閾值的值，輸入電壓從大于低電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于低電壓閾值的值，以及輸入電壓從小于低電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為大于低電壓閾值的值。在另一實例中，啟動第一計時器可包括啟動20秒計時器以將第一時間段規(guī)定為從輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值時起的20秒。根據(jù)另一實例，指示逆變器在中性解除質(zhì)疑狀態(tài)中可包括設(shè)置中性解除質(zhì)疑標(biāo)志。確定中性解除條件是否存在還可包括確定逆變器在指示中性解除條件被質(zhì)疑的行為之后的第二時間段內(nèi)滿足第二預(yù)先確定的條件，以及響應(yīng)于逆變器在第二時間段內(nèi)滿足第二預(yù)先確定的條件而指示中性解除條件被確認(rèn)。在另一實例中，指示中性解除條件被確認(rèn)包括設(shè)置中性解除故障標(biāo)志。確定逆變器滿足第二預(yù)先確定的條件可包括檢測到逆變器在第二時間段的持續(xù)時間內(nèi)保持在中性解除質(zhì)疑狀態(tài)中。根據(jù)另一實例，方法還可包括響應(yīng)于指示逆變器在中性解除質(zhì)疑狀態(tài)中而啟動第二計時器，以規(guī)定第二時間段。啟動第二計時器可包括啟動30秒不可再觸發(fā)計時器以將第二時間段規(guī)定為從中性解除條件被質(zhì)疑時起的30秒。在另一方面，本發(fā)明以控制在不間斷電源系統(tǒng)中的逆變器的方法為特征，逆變器選擇性地耦合到電力線并包括輸入以從電力線接收輸入電壓。該方法可包括行為監(jiān)控輸入電壓，基于監(jiān)控的行為而檢測輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值，響應(yīng)于檢測到輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值而使逆變器與電力線隔離，響應(yīng)于在輸入電壓在輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值之后的第一時間段內(nèi)滿足第一預(yù)先確定的條件而指示中性解除條件在電力線上被質(zhì)疑，響應(yīng)于中性解除條件被質(zhì)疑而暫停在逆變器中的狀態(tài)改變，響應(yīng)于輸入電壓在中性解除條件被質(zhì)疑之后的第二時間段內(nèi)滿足第二預(yù)先確定的條件而指示中性解除條件被確認(rèn)，以及響應(yīng)于中性解除條件被確認(rèn)而將逆變器設(shè)置到故障狀態(tài)。根據(jù)另一方面，本發(fā)明以不間斷電源為特征。不間斷電源可包括輸入，其接收輸入電壓；電力線，其耦合到所述輸入以接收輸入電壓；逆變器，其配置成選擇性地耦合到電力線并具有逆變器輸入以從電力線接收輸入電壓；傳感器，其耦合到逆變器輸入并配置成監(jiān)控輸入電壓和生成表示輸入電壓的幅值的指示符；控制器，其耦合到傳感器并配置成接收指示符?？刂破骺杀慌渲贸苫诮邮盏街甘痉麃泶_定輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值， 響應(yīng)于輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值而使逆變器與電力線隔離，確定中性解除條件是否存在于電力線上，如果中性解除條件存在，則指示逆變器在故障狀態(tài)中，以及如果中性解除條件不存在，則將逆變器重新連接到電力線。根據(jù)一種實施方式，在確定中性解除條件是否存在于電力線上時，控制器還被配置成基于接收到指示符來確定中性解除條件在電力線上被質(zhì)疑，并響應(yīng)于中性解除條件被質(zhì)疑而暫停在逆變器中的狀態(tài)改變。根據(jù)一個實例，在確定中性解除條件被質(zhì)疑時，控制器還被配置成確定輸入電壓在輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值之后的第一時間段內(nèi)滿足第一預(yù)先確定的條件，并響應(yīng)于輸入電壓在第一時間段內(nèi)滿足第一預(yù)先確定的條件而指示逆變器在中性解除質(zhì)疑狀態(tài)中。在確定輸入電壓滿足第一預(yù)先確定的條件時，控制器還可被配置成確定輸入電壓在第一時間段內(nèi)從大于高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于高電壓閾值的值并返回到大于高電壓閾值的值?？刂破鬟€可被配置成響應(yīng)于檢測到輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值而啟動第一計時器，以規(guī)定第一預(yù)先確定的時間段。在一個實例中，第一計時器為可再觸發(fā)計時器?？刂破鬟€可被配置成響應(yīng)于下列條件的至少一個而使可再觸發(fā)計時器復(fù)位輸入電壓從大于高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于高電壓閾值的值，輸入電壓從小于高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為大于高電壓閾值的值，輸入電壓從大于低電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于低電壓閾值的值，以及輸入電壓從小于低電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為大于低電壓閾值的值。在一個實例中，第一計時器是將第一時間段規(guī)定為從輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值時起的20秒的20秒計時器。根據(jù)本發(fā)明的一個或多個方面，控制器還可被配置成設(shè)置中性解除質(zhì)疑標(biāo)志以指示中性解除被質(zhì)疑。在確定中性解除條件是否存在時，控制器還可被配置成確定逆變器在中性解除條件被質(zhì)疑之后的第二時間段內(nèi)滿足第二預(yù)先確定的條件，并響應(yīng)于逆變器在第二時間段內(nèi)滿足第二預(yù)先確定的條件而指示中性解除條件被確認(rèn)。在一個實例中，控制器還被配置成設(shè)置中性解除故障標(biāo)志以指示中性解除條件被確認(rèn)。根據(jù)另一實例，控制器還被配置成響應(yīng)于指示逆變器在中性解除質(zhì)疑狀態(tài)中而啟動第二計時器，以規(guī)定第二時間段。在一個實例中，第二計時器是將第二時間段的持續(xù)時間規(guī)定為三十秒的三十秒不可再觸發(fā)計時器。在另一方面，本發(fā)明以不間斷電源系統(tǒng)為特征。該不間斷電源系統(tǒng)可包括輸入， 其接收輸入電壓；電力線，其耦合到所述輸入以接收輸入電壓；逆變器，其配置成選擇性地耦合到電力線并具有逆變器輸入以從電力線接收輸入電壓；傳感器，其耦合到逆變器輸入并配置成監(jiān)控輸入電壓和生成表示輸入電壓的幅值的指示符；以及用于確定電力線正經(jīng)歷中性解除條件的裝置。根據(jù)一個實例，用于確定電力線正經(jīng)歷中性解除條件的裝置可包括用于確定中性解除條件在電力線上被質(zhì)疑的裝置。根據(jù)另一實例，用于確定電力線正經(jīng)歷中性解除條件的裝置還可包括用于確認(rèn)中性解除條件存在于電力線上的裝置。又一些其它方面、實施方式以及這些示例性方面和實施方式的優(yōu)點在下面詳細(xì)地被討論。在此公開的任何實施方式可用與在此公開的目標(biāo)、目的和需要一致的任何方式與任何其它的實施方式組合，以及對“實施方式”、“一些實施方式”、“可選的實施方式”、“各種實施方式”、“一種實施方式”等的提及不一定是互相排他的且用來指示關(guān)于實施方式描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特點可被包括在至少一種實施方式中。這類術(shù)語的出現(xiàn)在此不一定都指相同的實施方式。附圖被包括以提供各種方面和實施方式的說明和進(jìn)一步的理解，并被合并到該說明書中和組成該說明書的一部分。附圖與說明書的剩余部分一起用于解釋所描述和主張的方面和實施方式的原理和操作。附圖的簡要說明參考附圖在下面討論了至少一種實施方式的各種方面，附圖沒有被規(guī)定為按比例繪制。在附圖、詳細(xì)的描述或任何權(quán)利要求中的技術(shù)特征后面有參考符號的場合，參考符號為了增加附圖、詳細(xì)的描述以及權(quán)利要求的可理解性的唯一目的而被包括。因此，參考符號或其缺乏都不是意欲對任何權(quán)利要求元素的范圍有任何限制的影響。在附圖中，在各個附圖中示出的每個相同的或幾乎相同的組件由相似的數(shù)字表示。為了清楚的目的，并不是每個組件都可被標(biāo)注在每個附圖中。附圖為了說明和解釋的目的而被提供且并不意欲作為本發(fā)明的限制的限定。在附圖中圖IA為傳統(tǒng)的三相電源系統(tǒng)的一個實例的示意圖；圖IB為歸因于中性解除的可變輸入電壓電平的圖示；圖2為包括逆變器的UPS系統(tǒng)的一個實例的圖；圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的圖2的逆變器的操作的方法的一個實例的流程圖；圖4A和4B為示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的圖2的逆變器的操作的慢循環(huán)方法的算法的一個實例的流程圖；圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的圖2的逆變器的操作的快循環(huán)方法的算法的一個實例的流程圖；圖6為示出根據(jù)本發(fā)明的方面的用于從圖2的故障模式自恢復(fù)的算法的一個實例的流程圖；以及圖7為示出根據(jù)本發(fā)明的方面的圖2的逆變器的操作的方法的一個實例的時序圖。詳細(xì)描述方面和實施方式目的在于用于保護(hù)在功率系統(tǒng)中的逆變器免受歸因于輸入線電壓的不受控制的和猛烈的下降和上升的永久故障的方法和裝置，所述下降和上升是由于中性解除和/或動態(tài)負(fù)載條件。如以上討論的，不穩(wěn)定的電弧放電或斷開的中性線可造成輸入線電壓的不受控制的、不可預(yù)測的下降和上升。例如，電壓可從零(或接近于零)擺動到高達(dá)線到線電壓。參照圖1B，示出了歸因于中性解除的到逆變器的變化的輸入線電壓的實例。電壓可在“線良好”電壓電平112之下下降到“低壓線”電平114或上升到“高壓線”電平116，其小于或等于系統(tǒng)的線到線電壓。參照圖2，示出了不間斷電源(UPS)201的實例，其具有耦合到三相功率系統(tǒng)的電力線202的逆變器200。UPS 201包括耦合到電力線202的AC輸入線，電力線202經(jīng)由切換繼電器204接收輸入電壓220(以及電流)。UPS 201還包括變壓器208、電池212以及逆變器繼電器218。逆變器200包括提供整流器的多個二極管210以及多個場效應(yīng)晶體管 (FET) 216。如以上討論的，逆變器200基于AC輸入功率是否可支持所連接的負(fù)載在電池操作狀態(tài)與充電器操作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在切換繼電器204被關(guān)閉時，輸入電壓220通過電力線202耦合以將輸出電壓206提供到負(fù)載(未示出)。在逆變器200在充電器操作狀態(tài)中時，輸入電壓220也經(jīng)由變壓器208被提供到逆變器200，給電池212充電。在輸入電壓220變高(也就是，大于規(guī)定的高電壓閾值電平)時，切換繼電器204打開，以及逆變器200從充電器狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電池狀態(tài)。UPS 201也可包括控制器203。使用存儲在相關(guān)存儲器中的數(shù)據(jù)，控制器執(zhí)行可導(dǎo)致被操縱的數(shù)據(jù)的一個或多個指令，以及控制器監(jiān)控和控制UPS 201的操作。在一些實施方式中，控制器可包括一個或多個處理器或其它類型的控制器。在一個實例中，控制器為市場上可買到的通用處理器。在另一實例中，控制器在通用處理器上執(zhí)行在此公開的功能的一部分，并使用適合于執(zhí)行特定的操作的專用集成電路(ASIC)執(zhí)行另一部分。如由這些實例說明的，依照本發(fā)明的實例可使用硬件和軟件的許多特定的組合來執(zhí)行在此描述的操作，以及本發(fā)明不限于硬件和軟件組件的任何特定的組合。UPS 201也可包括數(shù)據(jù)存儲器205。數(shù)據(jù)存儲器存儲UPS 201的操作所需的計算機(jī)可讀和可寫入的信息。除了其它數(shù)據(jù)以外，該信息還可包括受到控制器的操縱的數(shù)據(jù)以及由控制器可執(zhí)行來操縱數(shù)據(jù)的指令。數(shù)據(jù)存儲器可為相對高性能易失性隨機(jī)存取存儲器， 例如動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)或靜態(tài)存儲器(SRAM)，或可為非易失存儲介質(zhì)，例如磁盤或閃存。在一個實例中，數(shù)據(jù)存儲器包括易失性和非易失性存儲器。通常在UPS系統(tǒng)中，逆變器200從充電器狀態(tài)到電池狀態(tài)的轉(zhuǎn)換占用多個功率周期，例如，兩個或多個功率周期。在這個時間期間，電流流過多個FET 216的多個正向偏壓體二極管214。該電流僅由變壓器208的繞組的漏電感/電阻、正向偏壓二極管210的動態(tài)電阻以及電池212的內(nèi)電阻限制。在由于中性解除而改變輸入線電壓的情況下，該電流可能很大，且可能對逆變器200是破壞性的。此外，如在圖IB中所示，由于輸入電壓在幅值上變化的事實，在逆變器200轉(zhuǎn)換為電池狀態(tài)之后，輸入電壓可通過“線良好”電平112減小， 使逆變器轉(zhuǎn)換回充電器狀態(tài)。在逆變器200轉(zhuǎn)換到充電器狀態(tài)之后，輸入電壓可再次增加到“高壓線”電平116，使逆變器轉(zhuǎn)換回電池狀態(tài)，驅(qū)動穿過逆變器200的高的、潛在地有破壞性的電流，如以上討論的。這造成被稱為“狀態(tài)懸?！钡牟黄谕械臓顩r，其中逆變器欺騙性地在充電器狀態(tài)和電池狀態(tài)之間搖擺。對由中性解除造成的問題的一個解決方案是通過增加匝數(shù)來“過高估計”變壓器 208，以使變壓器可經(jīng)受住可在中性解除條件期間被經(jīng)歷的高壓線電壓。然而，過高估計變壓器208增加了解決方案的成本和復(fù)雜性。在歐洲和部分非洲和亞洲中普遍的220伏特 (V)系統(tǒng)中，線到線電壓可高達(dá)440V。因此，該解決方案遭受變壓器必須被顯著地過高估計——增加了相當(dāng)大的成本——以應(yīng)付僅在短的持續(xù)時間內(nèi)經(jīng)歷的高電壓的缺點。另一解決方案是在電力線202上包括保險絲或電流抑制器。然而，該解決方案是緩慢的，以及存在FET 216將在保險絲有時間觸發(fā)之前被損壞的相當(dāng)大的可能性。此外，該解決方案由于所使用的附加的組件而增加了成本，且需要硬件修復(fù)(對燒斷的保險絲)來重新初始化系統(tǒng)。另一解決方案是將附加的繼電器增加到電力線202以在高峰值電流的情況下隔離逆變器200 ；然而，該解決方案也需要附加的硬件組件，且增加了成本。此外，這些解決方案不會防止?fàn)顟B(tài)懸停的問題。因此，方面和實施方式目的在于實現(xiàn)用于在中性解除/動態(tài)負(fù)載條件期間保護(hù)逆變器200的算法的方法和裝置。如在下面被進(jìn)一步討論的，在一種實施方式中，方法包括在中性解除被質(zhì)疑時暫停狀態(tài)轉(zhuǎn)換(以避免狀態(tài)懸停)，以及在中性解除被確認(rèn)時，發(fā)信號指示故障條件并隔離逆變器以防止損害。至少一些實施方式可能需要很少的或不需要對逆變器的硬件修改，且可不干擾現(xiàn)有的保護(hù)或逆變器的正常操作。此外，至少一些實施方式可能對現(xiàn)有的系統(tǒng)增加很少的或不增加額外的成本，且可在所有中性解除條件下提供對逆變器的保護(hù)。如在下面進(jìn)一步討論的，在一種實施方式中，對逆變器的應(yīng)力可能在高壓輸入線第一次出現(xiàn)時減少，以及歸因于亂真狀態(tài)改變的對逆變器的連續(xù)應(yīng)力可被防止。應(yīng)認(rèn)識到，在此討論的方法和裝置的實施方式不限于在以下描述中闡述的或在附圖中示出的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和組件的布置。方法和裝置能夠在其它實施方式中實現(xiàn)并且以各種方式被實踐或執(zhí)行。具體的實現(xiàn)的實例在此僅為了說明的目的而被提供，且沒有被規(guī)定為限制性的。特別是，關(guān)于任何一種或多種實施方式討論的行為、元素和特征并沒有被規(guī)定為從在任何其它實施方式中的類似作用排除。此外，在此使用的措辭和術(shù)語是為了描述的目的，而不應(yīng)被視為限制性的。對在此以單數(shù)形式提到的系統(tǒng)和方法的實施方式或元素或行為的提及也可包含包括多個這些元素的實施方式，以及對此處任何實施方式或元素或行為的以復(fù)數(shù)形式的任何提及也可包含僅包括單個元素的實施方式。以單數(shù)或復(fù)數(shù)形式的提及并不是用來限制目前公開的系統(tǒng)或方法、它們的組件、行為或元素。在此“包括(including) ” “包括(comprising) ” “具有(having) ” “包含(containing) ” “涉及 (involving) ”及其變形的使用意味著包括其后列出的項目及其等效物以及附加的項目。對 “或(or)”的提及可被解釋為包括端點的，使得使用“或(or)”描述的任何項目可指示單個、 多于一個以及所有所描述的項目的任何一個。如以上描述的，與中性解除相關(guān)聯(lián)的一個問題是非常大的電流可流過逆變器200， 潛在地?fù)p壞或破壞它，以及另一問題是狀態(tài)懸停，其給逆變器加應(yīng)力，并且也可損壞它或致使它變得不可操作。因此，一個實施方式建議通過在高輸入被檢測以防止高電流損壞時使逆變器與輸入線隔離并通過在中性解除被質(zhì)疑以防止?fàn)顟B(tài)懸停時暫停狀態(tài)改變來減少與中性解除有關(guān)的高電流和狀態(tài)懸停問題。參考圖3，示出了根據(jù)一種實施方式的控制逆變器200的方法的一個實例的流程圖。方法包括監(jiān)控在電力線202上的平均電壓，如由步驟302指示的。平均電壓可為均方根(RMS)電壓，或可為平均電壓的另一度量。在一個實例中，從在電力線202上的電壓的多個樣本計算在電力線202上的電壓的平均值。在一個實例中，使用在電力線202上的電壓的八個不同的樣本來計算在電力線202上的電壓的平均值。然而，應(yīng)認(rèn)識到，任何數(shù)量的樣本可被使用，不限于八個樣本。輸入電壓220可能已經(jīng)在現(xiàn)有逆變器系統(tǒng)中被監(jiān)控以確定何時需要真正的狀態(tài)改變。因此，在步驟302中監(jiān)控輸入電壓可能不需要任何附加的硬件 (例如附加的傳感器或換能器)。在一種實施方式中，監(jiān)控輸入電壓(步驟30 包括監(jiān)控輸入電壓以確定在電力線 202上的平均電壓是低的(下降)、良好的還是高的(上升)。低電壓為幅值小于規(guī)定的低電壓閾值的平均電壓?！傲己玫摹彪妷簽榉翟谝?guī)定的“良好”范圍內(nèi)的平均電壓，例如，大于規(guī)定的低電壓閾值和小于規(guī)定的高電壓閾值。高電壓為大于規(guī)定的高電壓閾值的平均電壓。在高輸入電壓或電壓上升被檢測到(步驟304)時，可采取保護(hù)逆變器的行動，如在下面進(jìn)一步討論的。根據(jù)一種實施方式，在步驟306，響應(yīng)于確定在電力線202上的平均電壓是高的， 逆變器200從電力線202隔離以防止高電流損壞逆變器200。在一個實例中，逆變器200在從在電力線202上的高平均電壓被檢測到時起的四分之一周期內(nèi)從電力線202隔離。在一個實例中，如果逆變器200在充電器狀態(tài)中，逆變器200通過打開逆變器繼電器218而從電力線202隔離。如果逆變器200在電池狀態(tài)中，逆變器可通過打開切換繼電器204而被隔離。以此方式，一檢測到高輸入電壓，就可保護(hù)逆變器200。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，也可能監(jiān)控在線202上的電流，而不是電壓，并基于所監(jiān)控的電流的幅值來采取以上討論的行動。根據(jù)一種實施方式，也在步驟306，響應(yīng)于確定在電力線202上的平均電壓是高的；短時可再觸發(fā)計時器被啟動。該短時可再觸發(fā)計時器可用來確定中性解除是否被質(zhì)疑， 如在下面被進(jìn)一步討論的，以及逆變器200是否應(yīng)該被重新連接到電力線202。因此，在一種實施方式中，每當(dāng)在電力線202上的平均電壓從良好電平轉(zhuǎn)換為高電平或低電平、從高電平或低電平轉(zhuǎn)換為良好電平、以及從高電平轉(zhuǎn)換為低電平時，短時可再觸發(fā)計時器可被重新觸發(fā)，如在圖7中示出的。圖7為示出控制逆變器和逆變器保護(hù)裝置的方法的一個實例的時序圖。繼續(xù)參考圖7，各種方面將在下面被討論。如在圖7中所示的，描記線704為輸入線電壓，示出在低值、良好值以及高值之間波動，描記線716表示良好值。描記線706示出短時可再觸發(fā)計時器的觸發(fā)，計時器在718 被啟動(對應(yīng)于在圖3中的步驟306)并通過輸入電壓704的轉(zhuǎn)換在時間段720被再觸發(fā)， 如以上討論的。可基于各種設(shè)計條件——例如但不限于功率周期的長度、關(guān)于輸入電壓變化或可能變化的速率的信息等來選擇短時可再觸發(fā)計時器的值。在一個實例中，短時可再觸發(fā)計時器為二十秒可再觸發(fā)計時器；然而，應(yīng)認(rèn)識到，其它計時器值可被選擇。再次參考圖3，步驟308包括確定中性解除是否被質(zhì)疑。在一種實施方式中，在第一次確定在功率線202上的平均電壓是高的之后，但在短時可再觸發(fā)計時器超時之前，當(dāng)?shù)诙未_定在電力線202上的平均電壓是高的時，在電力線202上的平均電壓以前減少到良好的或低電壓之后，中性解除被質(zhì)疑。中性解除也可在電力線202上的電壓和/或電流的第一規(guī)定數(shù)量的樣本大于規(guī)定的樣本閾值電平時被質(zhì)疑。例如，在一種實施方式中，響應(yīng)于在一個線周期中多于四個的單獨的電壓樣本被發(fā)現(xiàn)大于樣本電壓閾值電平，中性解除被質(zhì)疑。在另一實例中，中性解除在電力線202的第一規(guī)定數(shù)量的單獨的電流樣本大于樣本電流閾值電平時被質(zhì)疑。例如，在一種實施方式中，響應(yīng)于在一個線周期中的多于兩個的單獨的電流樣本大于規(guī)定的樣本電流閾值電平，中性解除被質(zhì)疑。在中性解除被質(zhì)疑時，中性解除(NL)質(zhì)疑標(biāo)志(NL質(zhì)疑)被設(shè)置，以及狀態(tài)改變可在逆變器中被暫停(步驟312)，如在下面被進(jìn)一步討論的。如果使中性解除被質(zhì)疑的條件在規(guī)定的時間段內(nèi)沒有出現(xiàn)，逆變器可重新連接到電力線202 (步驟310)，以及系統(tǒng)可返回以針對第一次高電壓的出現(xiàn)監(jiān)控輸入電壓(步驟 302)。在一種實施方式中，響應(yīng)于自從逆變器200從電力線202斷開以來等待時期流逝、確定中性解除不被質(zhì)疑、以及在電力線202上的電壓處于良好電平，逆變器200重新連接到電力線202(步驟310)。在一個實例中，等待時期為兩秒。根據(jù)一種實施方式，如果中性解除被質(zhì)疑，逆變器狀態(tài)改變被暫停(步驟312)，以避免狀態(tài)懸停，如以上討論的。此外在步驟312，長時不可再觸發(fā)計時器可被啟動以便于確定是否中性解除可被確認(rèn)，如在下面進(jìn)一步討論的。這在圖7中示出。如在圖7所示，在點 722，當(dāng)NL質(zhì)疑標(biāo)志(由描記線708表示)被設(shè)置時，長時不可再觸發(fā)計時器(由描記線 710表示)也可被觸發(fā)?？苫诟鞣N設(shè)計條件來選擇長時不可再觸發(fā)計時器的值，如將被本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識到的。在一個實例中，不可再觸發(fā)計時器為三十秒不可再觸發(fā)計時器； 然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，計時器的其它值/長度可被選擇。此外，短時可再觸發(fā)計時器和長時不可再觸發(fā)計時器都可在軟件中被定義，并可基于動態(tài)負(fù)載條件來確定或改變。仍參考圖3，步驟314包括確定是否中性解除被確認(rèn)。如果中性解除沒有被確認(rèn)， 則在步驟315，NL質(zhì)疑標(biāo)志可被清除。NL質(zhì)疑標(biāo)志被清除，且狀態(tài)改變響應(yīng)于以下確定而重新開始(步驟316)在電力線202上的電壓在低電平、良好電平或高電平的任何一個處在由短時可再觸發(fā)計時器設(shè)置的時間內(nèi)是穩(wěn)定的，自從中性解除第一次被質(zhì)疑以來等待時期流逝，以及在一個線周期上從電力線202取得的樣本(電壓或電流的)不大于相應(yīng)的規(guī)定樣本閾值電平。如果中性解除被確認(rèn)(步驟314)，然后系統(tǒng)可進(jìn)入故障狀態(tài)(步驟318)。 根據(jù)一種實施方式，當(dāng)中性解除被確認(rèn)時，中性解除故障狀態(tài)標(biāo)志(NL故障)被設(shè)置，以及在沒有外界干擾的情況下狀態(tài)改變繼續(xù)被暫停，如在下面被進(jìn)一步討論的。在一個實例中， 響應(yīng)于長時不可再觸發(fā)計時器的終止/超時，進(jìn)入中性解除故障狀態(tài)。這在圖7中示出，其中當(dāng)長時不可再觸發(fā)計時器(描記線710)超時以及中性解除質(zhì)疑(NL質(zhì)疑)標(biāo)志被重新設(shè)置時，中性解除故障標(biāo)志(NL故障，由描記線712表示)示為在時間段7M被設(shè)置。當(dāng)從電力線202取得的第二規(guī)定數(shù)量的單獨(電流或電壓)樣本大于規(guī)定的(電壓或電流)樣本閾值電平時，也可進(jìn)入中性解除故障狀態(tài)。在一個實例中，這個規(guī)定數(shù)量的樣本多于在一個線周期中的八個電壓樣本或多于四個單獨的電流樣本。在一種實施方式中，在進(jìn)入中性解除故障狀態(tài)318后，在逆變器中的暫停狀態(tài)和逆變器的隔離將繼續(xù)，直到有來自用戶的干預(yù)。例如，在一種實施方式中，中性解除故障狀態(tài)只在按鈕或其它手動接口設(shè)備被用戶啟動(例如，按下)時退出。圖4A-6為識別被質(zhì)疑的中性解除和確認(rèn)中性解除的方法的實例的更加詳細(xì)的流程圖。圖4A-5分別示出了操作400的慢循環(huán)和操作500的快循環(huán)的算法的實例。在一種實施方式中，慢循環(huán)和快循環(huán)同時運(yùn)行。圖4A和4B被認(rèn)為是慢循環(huán)400，因為它相對于快循環(huán)500花費更多的時間來操作。圖5被認(rèn)為是快循環(huán)500，因為它相對于慢循環(huán)400花費更少的時間來操作。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，快循環(huán)和慢循環(huán)的運(yùn)行次數(shù)可取決于它們被使用的系統(tǒng)的條件，并且是可變的。例如，在逆變器200被用在離線UPS中的一種實施方式中，在快循環(huán)500期間，每600微秒采用電壓或電流的一個樣本。在逆變器200被用在在線式UPS中的另一實施方式中，在快循環(huán)500期間，電壓或電流的樣本比它在離線UPS中更經(jīng)常地被采用。例如，可每幾微秒采用電壓或電流的一個樣本。在其它實施方式中，在線周期上采用的樣本的數(shù)量可被規(guī)定為任何值。在一個實例中，慢循環(huán)400可能比快循環(huán)花費更長的時間，作為它需要采用多個樣本來生成平均電壓(或電流)電平的結(jié)果，它在該電平操作。現(xiàn)在將參考圖2、4A和4B描述與逆變器200相關(guān)的慢循環(huán)400的實例。在步驟 402，慢循環(huán)被啟動。在步驟404，開始測量在電力線202上的平均電壓所需的任何預(yù)先規(guī)定的任務(wù)被執(zhí)行。在步驟406，確定高壓線(HL)標(biāo)志是否被設(shè)置。響應(yīng)于高輸入電壓被檢測到(步驟304)，可設(shè)置HL標(biāo)志，如上面參考圖3討論的。因此，所設(shè)置的HL標(biāo)志指示高輸入電壓被檢測到。響應(yīng)于HL標(biāo)志被設(shè)置(步驟406)，在步驟408，短時可再觸發(fā)計時器被啟動。在下一個步驟410中，確定中性解除質(zhì)疑標(biāo)志(NL質(zhì)疑)是否被設(shè)置。如以上討論的，在中性解除被質(zhì)疑時，NL質(zhì)疑標(biāo)志被設(shè)置。如果NL質(zhì)疑標(biāo)志被設(shè)置(步驟410)， 在步驟412，長時不可再觸發(fā)計時器被啟動。在下一個步驟414中，確定在電力線202上的平均電壓是否高于高電壓閾值。如果電壓不高，在步驟416，確定HL標(biāo)志是否被設(shè)置，且如果HL標(biāo)志被設(shè)置，在步驟418，“l(fā)inegoodonce"標(biāo)志被設(shè)置。在當(dāng)“良好線” 112或“低壓線” 114電壓電平在“高壓線” 116出現(xiàn)之后出現(xiàn)時，“ 1 inegoodonce，，標(biāo)志被設(shè)置，也就是， 在升高之后的下降，這可以是在輸入電壓220處的中性解除條件的特點。一旦該條件被識別出(“l(fā)inegoodonce”標(biāo)志被設(shè)置)，中性解除質(zhì)疑標(biāo)志就可在下一個“高壓線” 116出現(xiàn)時被設(shè)置?！發(fā)inegoodonce”標(biāo)志可被用于區(qū)分開正常高壓線和中性解除條件。如果步驟 414的結(jié)果是電壓為高的，系統(tǒng)檢查“l(fā)inegoodonce”標(biāo)志是否被設(shè)置(步驟420)。如果 “l(fā)inegoodonce”標(biāo)志被設(shè)置，短時可再觸發(fā)計時器被復(fù)位(步驟42 。HL標(biāo)志然后被設(shè)置 (步驟424)，且確定中性解除質(zhì)疑(NL質(zhì)疑)標(biāo)志是否被設(shè)置(步驟426)。如果在步驟426中性解除質(zhì)疑標(biāo)志沒有被設(shè)置，系統(tǒng)檢查“l(fā)inegoodonce”標(biāo)志是否被設(shè)置(步驟444)。如果沒有，系統(tǒng)等待慢循環(huán)400的下一周期(步驟442)。如果在步驟444 “l(fā)inegoodonce”標(biāo)志被設(shè)置，該標(biāo)志被重新設(shè)置，以及NL質(zhì)疑標(biāo)志被設(shè)置以指示中性解除被質(zhì)疑。系統(tǒng)然后等待下一狀態(tài)(步驟436)。如果在步驟426，中性解除質(zhì)疑標(biāo)志被設(shè)置，意味著中性解除已經(jīng)被質(zhì)疑，“l(fā)inegoodonce”標(biāo)志被重新設(shè)置(步驟428)。系統(tǒng)然后檢查來查看短時可再觸發(fā)計時器是否已經(jīng)達(dá)到它的最大值，例如，已“超時”(步驟430)。 接下來，在步驟432和438，確定長時不可再觸發(fā)計時器是否已經(jīng)超時。響應(yīng)于在步驟432 中確定該長時不可再觸發(fā)計時器已經(jīng)超時，在步驟434，中性解除故障狀態(tài)(NL故障)標(biāo)志被設(shè)置。如果在另一方面長時不可再觸發(fā)計時器沒有超時，NL質(zhì)疑和HL標(biāo)志被清除，以及如果必要，短時可再觸發(fā)計時器被復(fù)位(步驟440)，且系統(tǒng)等待慢循環(huán)400的下一周期(步驟44 。因此，慢循環(huán)算法包括在由短時可再觸發(fā)計時器和長時不可再觸發(fā)計時器規(guī)定的時間間隔期間監(jiān)控輸入電壓的條件(也就是，它是否是高的、低的或良好的，以及它是否進(jìn)行轉(zhuǎn)換)，以及基于輸入電壓的條件，確定是否有質(zhì)疑或?qū)嶋H中性解除條件?；谫|(zhì)疑的和確認(rèn)的中性解除條件可采取適當(dāng)?shù)男袆?。如以上討論的，?dāng)中性解除被質(zhì)疑和/或確認(rèn)以及NL質(zhì)疑或NL故障標(biāo)志因此被設(shè)置時，在逆變器中的狀態(tài)改變可被暫停。在一種實施方式中，逆變器200可被編程為當(dāng)中性解除被質(zhì)疑或確認(rèn)時僅暫停某些規(guī)定的狀態(tài)改變，并允許其它某些規(guī)定的狀態(tài)改變，即使中性解除被質(zhì)疑或確認(rèn)。在另一實施方式中，在中性解除被質(zhì)疑或確認(rèn)時，所有的狀態(tài)改變被暫停。在步驟436，在NL故障狀態(tài)標(biāo)志在步驟434中被設(shè)置之后，逆變器200可等待轉(zhuǎn)換到另一可用的狀態(tài)?，F(xiàn)在將參考圖2和5描述與逆變器200相關(guān)的快循環(huán)500的實例。在步驟502，快循環(huán)被啟動。在步驟504，關(guān)于采用在電力線202上的電壓或電流樣本的任何預(yù)先規(guī)定的任務(wù)被執(zhí)行。接下來，在步驟506，確定在電力線202上的電壓樣本是否大于樣本電壓閾值電平。響應(yīng)于在步驟506中確定在電力線202上的電壓樣本大于樣本電壓閾值電平(506)，在步驟508，第一計數(shù)器被遞增。系統(tǒng)然后確定第一計數(shù)器的值是否大于第一規(guī)定數(shù)量(步驟510)。在所示實例中，確定第一計數(shù)器的值是否大于4 ；然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，第一規(guī)定數(shù)量可為任何數(shù)字，不限于4。響應(yīng)于在步驟510中確定第一計數(shù)器的值大于第一規(guī)定數(shù)量，在步驟512，確定第一計數(shù)器的值是否大于第二規(guī)定數(shù)量。在所示實例中，第二規(guī)定數(shù)量為八；然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，第二規(guī)定數(shù)量可為任何數(shù)字，不限于八。 響應(yīng)于在步驟512中確定第一計數(shù)器的值大于第二規(guī)定數(shù)量，在步驟524，NL故障標(biāo)志被設(shè)置(步驟524)。在另一方面，如果第一計數(shù)器的值不大于第二規(guī)定數(shù)量，則中性解除質(zhì)疑 (NL質(zhì)疑)標(biāo)志被設(shè)置(步驟514)。仍參考圖5，響應(yīng)于在步驟506中確定在電力線202上的電壓的樣本小于樣本電壓閾值電平，在步驟516，確定在電力線202上的電流是否大于樣本電流閾值電平。響應(yīng)于在電力線202上的電流大于樣本電流閾值電平，在步驟518，第二計數(shù)器被遞增。在步驟518 中第二計數(shù)器被遞增后，或在步驟516中確定在電力線202上的電流小于樣本電流閾值電平之后，在步驟520，確定第二計數(shù)器的值是否大于第三規(guī)定數(shù)量。在所示實例中，確定第二計數(shù)器的值是否大于2 ；然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，第三規(guī)定數(shù)量可為任何數(shù)字，而不限于二。響應(yīng)于在步驟520中確定第二計數(shù)器的值大于第三規(guī)定數(shù)量，在步驟522，確定第二計時器的值是否大于第四規(guī)定數(shù)量。在所示實例中，確定第二計數(shù)器的值是否大于四； 然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，第四規(guī)定數(shù)量可為任何數(shù)字，而不限于四。響應(yīng)于在步驟 522中確定第二計數(shù)器的值大于第四規(guī)定數(shù)量，在步驟524，NL故障標(biāo)志被設(shè)置?？蛇x地， 響應(yīng)于在步驟522中確定第二計數(shù)器的值不大于第四規(guī)定值，在步驟514，NL質(zhì)疑標(biāo)志被設(shè)置。因此，在快循環(huán)算法的一個實例中，在電力線202上的電流和電壓的樣本在由第一和第二計數(shù)器設(shè)置的規(guī)定時間間隔期間被監(jiān)控?；谠谶@些時間間隔期間采樣的電壓和 /或電流的條件，中性解除可被質(zhì)疑和/或確認(rèn)。在中性解除被質(zhì)疑和/或確認(rèn)時，采取從電力線隔離逆變器以及暫停在逆變器中的狀態(tài)改變以保護(hù)逆變器在中性解除期間免受損壞的行動。響應(yīng)于在步驟510中確定第一計數(shù)器的值不大于第一規(guī)定值(例如，四)，或在NL 質(zhì)疑或NL故障標(biāo)志被設(shè)置(步驟514或524)之后，在步驟526，確定規(guī)定數(shù)量的樣本是否在電流線周期內(nèi)被采用。響應(yīng)于在步驟526中確定所需數(shù)量的樣本在電流線周期內(nèi)被采用，第一計數(shù)器和第二計數(shù)器被清零(步驟528)。然后，在步驟530，快循環(huán)結(jié)束。如以上討論的，根據(jù)一種實施方式，一旦進(jìn)入中性解除故障狀態(tài)，故障狀態(tài)就在來自用戶的外界干擾時退出。在另外的實施方式中，故障狀態(tài)可響應(yīng)于某些條件被滿足而退出。圖6示出了依照一種實施方式的用于從故障模式自恢復(fù)的算法600的實例。在步驟602，故障狀態(tài)循環(huán)被啟動。在每個線周期至少調(diào)用一次故障狀態(tài)循環(huán)以檢查故障。在步驟604，確定NL故障標(biāo)志是否被設(shè)置以及逆變器的電流狀態(tài)在NL故障狀態(tài)期間是否應(yīng)被暫停。響應(yīng)于確定NL故障標(biāo)志被設(shè)置以及逆變器的電流狀態(tài)在中性解除故障狀態(tài)期間應(yīng)被暫停，在步驟606，確定“l(fā)inegoodonce”標(biāo)志和HL標(biāo)志是否被設(shè)置以及故障計數(shù)器是否已經(jīng)超時。在一種實施方式中，故障計數(shù)器為2分鐘計數(shù)器；然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，計數(shù)器的值不限于兩分鐘。響應(yīng)于確定“l(fā)inegoodonce”標(biāo)志和HL標(biāo)志被設(shè)置或故障計數(shù)器沒有超時(606)，在步驟616，故障計數(shù)器被啟動。在步驟618，故障循環(huán)結(jié)束。響應(yīng)于在步驟606中確定“l(fā)inegoodonce”標(biāo)志和HL標(biāo)志沒有被設(shè)置以及故障計數(shù)器已超時，在步驟608，確定中性解除(NL)再觸發(fā)計數(shù)器是否小于規(guī)定值。在沒有用戶干預(yù)的情況下，NL再觸發(fā)計數(shù)器指定系統(tǒng)試圖從故障狀態(tài)自動恢復(fù)的次數(shù)。在所示實例中， 確定NL再觸發(fā)計數(shù)器是否小于三；然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，計數(shù)器的值可為任何數(shù)字而不限于三。響應(yīng)于在步驟608中確定NL再觸發(fā)計數(shù)器小于規(guī)定數(shù)量，在步驟610， NL再觸發(fā)計數(shù)器被遞增，以及“l(fā)inegoodonce”標(biāo)志和HL標(biāo)志被重新設(shè)置。在步驟612，確定是否存在來自用戶的外界干擾。在一個實例中，用戶可按下按鈕。響應(yīng)于在步驟612中確定存在來自用戶的外界干擾，在步驟614，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，以及“l(fā)inegoodonce”標(biāo)志和HL 標(biāo)志被重新設(shè)置。在步驟618，故障循環(huán)結(jié)束。仍參考圖6，響應(yīng)于在步驟608中確定NL再觸發(fā)計數(shù)器高于規(guī)定值，在步驟612中確定是否存在來自用戶的外界干擾。響應(yīng)于在步驟612中確定存在來自用戶的外界干擾， 在步驟614，進(jìn)入待機(jī)模式，以及“l(fā)inegoodonce”標(biāo)志和HL標(biāo)志被重新設(shè)置。在步驟618， 故障循環(huán)結(jié)束。應(yīng)認(rèn)識到，以上描述的操作逆變器的方法可以用在可能遭受中性解除的具有任何類型的配置的任何類型的逆變器上。也應(yīng)認(rèn)識到，在此討論的操作逆變器的方法可以用在離線UPS、在線UPS、線交互式UPS或任何其它類型的功率系統(tǒng)中的逆變器上。描述了可減少與中性解除有關(guān)的高電流和狀態(tài)懸停問題的方法和裝置的方面和實例。如以上討論的，通過在高壓線被檢測到時從輸入線隔離逆變器，以及通過在中性解除被質(zhì)疑時暫停狀態(tài)改變以防止?fàn)顟B(tài)懸停，可防止高電流損壞。這些方法也可以是有成本效率的，因為它們可使用已經(jīng)在逆變器和相關(guān)的功率系統(tǒng)中被利用的硬件來實現(xiàn)。因此描述了至少一種實施方式的幾個方面，應(yīng)認(rèn)識到，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易想到各種變更、修改和改進(jìn)。這樣的變更、修改和改進(jìn)被規(guī)定為本公開的部分，且被規(guī)定為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，前述描述和附圖僅作為例子，以及本發(fā)明的范圍應(yīng)從所附權(quán)利要求及其等效形式的適當(dāng)?shù)慕忉寔泶_定。
權(quán)利要求
1.一種控制在不間斷電源系統(tǒng)中的逆變器的方法，所述逆變器選擇性地耦合到電力線并包括輸入以從所述電力線接收輸入電壓，所述方法包括以下行為監(jiān)控所述輸入電壓；基于監(jiān)控的所述行為檢測所述輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值；響應(yīng)于檢測到所述輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值而使所述逆變器與所述電力線隔離 ；確定中性解除條件是否存在于所述電力線上； 如果所述中性解除條件存在，則指示所述逆變器在故障狀態(tài)中；以及如果所述中性解除條件不存在，則將所述逆變器重新連接到所述電力線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述中性解除條件是否存在的所述行為包括基于監(jiān)控所述電壓的所述行為來確定所述中性解除條件在所述電力線上被質(zhì)疑；以及響應(yīng)于所述中性解除條件被質(zhì)疑而暫停在所述逆變器中的狀態(tài)改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定所述中性解除條件被質(zhì)疑的所述行為包括 確定所述輸入電壓在所述輸入電壓超過所述預(yù)先確定的高閾值之后的第一時間段內(nèi)滿足第一預(yù)先確定的條件；以及響應(yīng)于所述輸入電壓在所述第一時間段內(nèi)滿足所述第一預(yù)先確定的條件而指示所述逆變器在中性解除質(zhì)疑狀態(tài)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中確定所述輸入電壓滿足所述第一預(yù)先確定的條件包括檢測所述輸入電壓在所述第一時間段內(nèi)從大于所述高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于所述高電壓閾值的值并返回到大于所述高電壓閾值的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括響應(yīng)于檢測到所述輸入電壓超過所述預(yù)先確定的高閾值而啟動第一計時器，以規(guī)定所述第一預(yù)先確定的時間段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中啟動所述第一計時器包括啟動可再觸發(fā)計時器， 以及還包括響應(yīng)于下列條件的至少一個而使所述可再觸發(fā)計時器復(fù)位所述輸入電壓從大于所述高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于所述高電壓閾值的值； 所述輸入電壓從小于所述高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為大于所述高電壓閾值的值； 所述輸入電壓從大于低電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于所述低電壓閾值的值；以及所述輸入電壓從小于所述低電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為大于所述低電壓閾值的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中啟動所述第一計時器包括啟動20秒計時器以將所述第一時間段規(guī)定為從所述輸入電壓超過所述預(yù)先確定的高閾值時起的20秒。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中指示所述逆變器在中性解除質(zhì)疑狀態(tài)中的所述行為包括設(shè)置中性解除質(zhì)疑標(biāo)志。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定所述中性解除條件是否存在的所述行為還包括確定所述逆變器在指示所述中性解除條件被質(zhì)疑的所述行為之后的第二時間段內(nèi)滿足第二預(yù)先確定的條件；以及響應(yīng)于所述逆變器在所述第二時間段內(nèi)滿足所述第二預(yù)先確定的條件而指示所述中性解除條件被確認(rèn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中指示所述中性解除條件被確認(rèn)的所述行為包括設(shè)置中性解除故障標(biāo)志。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中確定所述逆變器滿足所述第二預(yù)先確定的條件包括檢測到所述逆變器在所述第二時間段的持續(xù)時間內(nèi)保持在所述中性解除質(zhì)疑狀態(tài)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括響應(yīng)于指示所述逆變器在中性解除質(zhì)疑狀態(tài)中而啟動第二計時器，以規(guī)定所述第二時間段。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中啟動所述第二計時器包括啟動30秒不可再觸發(fā)計時器，以將所述第二時間段規(guī)定為從所述中性解除條件被質(zhì)疑時起的30秒。
14.一種控制在不間斷電源系統(tǒng)中的逆變器的方法，所述逆變器選擇性地耦合到電力線并包括輸入以從所述電力線接收輸入電壓，所述方法包括以下行為監(jiān)控所述輸入電壓；基于監(jiān)控的所述行為檢測所述輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值；響應(yīng)于檢測到所述輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值而使所述逆變器與所述電力線隔1 ；響應(yīng)于所述輸入電壓在所述輸入電壓超過所述預(yù)先確定的高閾值之后的第一時間段內(nèi)滿足第一預(yù)先確定的條件而指示中性解除條件在所述電力線上被質(zhì)疑； 響應(yīng)于所述中性解除條件被質(zhì)疑而暫停在所述逆變器中的狀態(tài)改變； 響應(yīng)于所述輸入電壓在所述中性解除條件被質(zhì)疑之后的第二時間段內(nèi)滿足第二預(yù)先確定的條件而指示所述中性解除條件被確認(rèn)；以及響應(yīng)于所述中性解除條件被確認(rèn)而將所述逆變器設(shè)置到故障狀態(tài)。
15.一種不間斷電源系統(tǒng)，包括 輸入，其接收輸入電壓；電力線，其耦合到所述輸入以接收所述輸入電壓；逆變器，其配置成選擇性地耦合到所述電力線，并具有逆變器輸入以從所述電力線接收所述輸入電壓；傳感器，其耦合到所述逆變器輸入，并配置成監(jiān)控所述輸入電壓和生成表示所述輸入電壓的幅值的指示符；控制器，其耦合到所述傳感器，且配置成接收所述指示符并基于接收到所述指示符來確定所述輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值；響應(yīng)于所述輸入電壓超過所述預(yù)先確定的高閾值而使所述逆變器與所述電力線隔1 ；確定中性解除條件是否存在于所述電力線上； 如果所述中性解除條件存在，則指示所述逆變器在故障狀態(tài)中；以及如果所述中性解除條件不存在，則將所述逆變器重新連接到所述電力線。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的不間斷電源系統(tǒng)，其中在確定中性解除條件是否存在于所述電力線上時，所述控制器還被配置為基于接收到所述指示符來確定所述中性解除條件在所述電力線上被質(zhì)疑；以及響應(yīng)于所述中性解除條件被質(zhì)疑而暫停在所述逆變器中的狀態(tài)改變。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的不間斷電源，其中在確定所述中性解除條件被質(zhì)疑時，所述控制器還被配置為確定所述輸入電壓在所述輸入電壓超過所述預(yù)先確定的高閾值之后的第一時間段內(nèi)滿足第一預(yù)先確定的條件；以及響應(yīng)于所述輸入電壓在所述第一時間段內(nèi)滿足所述第一預(yù)先確定的條件而指示所述逆變器在中性解除質(zhì)疑狀態(tài)中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的不間斷電源，其中在確定所述輸入電壓滿足所述第一預(yù)先確定的條件時，所述控制器還被配置為確定所述輸入電壓在所述第一時間段內(nèi)從大于所述高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于所述高電壓閾值的值并返回到大于所述高電壓閾值的值。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的不間斷電源，其中所述控制器還被配置為響應(yīng)于檢測到所述輸入電壓超過所述預(yù)先確定的高閾值而啟動第一計時器，以規(guī)定第一預(yù)先確定的時間段。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的不間斷電源，其中所述第一計時器是可再觸發(fā)計時器； 以及其中所述控制器還被配置成響應(yīng)于下列條件的至少一個而使所述可再觸發(fā)計時器復(fù)位所述輸入電壓從大于所述高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于所述高電壓閾值的值；所述輸入電壓從小于所述高電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為大于所述高電壓閾值的值；所述輸入電壓從大于低電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為小于所述低電壓閾值的值；以及所述輸入電壓從小于所述低電壓閾值的值轉(zhuǎn)換為大于所述低電壓閾值的值。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的不間斷電源，其中所述第一計時器是將所述第一時間段規(guī)定為從所述輸入電壓超過所述預(yù)先確定的高閾值時起的20秒的20秒計時器。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的不間斷電源，其中所述控制器還被配置成設(shè)置中性解除質(zhì)疑標(biāo)志以指示中性解除被質(zhì)疑。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的不間斷電源，其中在確定所述中性解除條件是否存在時， 所述控制器還被配置為確定所述逆變器在所述中性解除條件被質(zhì)疑之后的第二時間段內(nèi)滿足第二預(yù)先確定的條件；以及響應(yīng)于所述逆變器在所述第二時間段內(nèi)滿足所述第二預(yù)先確定的條件而指示所述中性解除條件被確認(rèn)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的不間斷電源，其中所述控制器還被配置成設(shè)置中性解除故障標(biāo)志以指示所述中性解除條件被確認(rèn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的不間斷電源，其中所述控制器還被配置為響應(yīng)于指示所述逆變器在中性解除質(zhì)疑狀態(tài)中而啟動第二計時器，以規(guī)定所述第二時間段。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的不間斷電源，其中所述第二計時器是將所述第二時間段的持續(xù)時間規(guī)定為三十秒的三十秒不可再觸發(fā)計時器。
27.一種不間斷電源系統(tǒng)，包括 輸入，其接收輸入電壓；電力線，其耦合到所述輸入以接收所述輸入電壓；逆變器，其配置成選擇性地耦合到所述電力線，并具有逆變器輸入以從所述電力線接收所述輸入電壓；傳感器，其耦合到所述逆變器輸入，并配置成監(jiān)控所述輸入電壓和生成表示所述輸入電壓的幅值的指示符；以及用于確定所述電力線正經(jīng)歷中性解除條件的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的不間斷電源系統(tǒng)，其中所述用于確定所述電力線正經(jīng)歷中性解除條件的裝置包括用于確定所述中性解除條件在所述電力線上被質(zhì)疑的裝置。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的不間斷電源系統(tǒng)，其中所述用于確定所述電力線正經(jīng)歷中性解除條件的裝置還包括用于確認(rèn)所述中性解除條件存在于所述電力線上的裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于保護(hù)逆變器免受歸因于中性解除的故障的方法和裝置。在一方面，本發(fā)明提供控制在UPS中的逆變器的方法，逆變器被選擇性地耦合到電力線并包括輸入以從電力線接收輸入電壓。該方法包括行為監(jiān)控輸入電壓，基于監(jiān)控的行為檢測輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值，響應(yīng)于檢測到輸入電壓超過預(yù)先確定的高閾值而使逆變器與電力線隔離，確定中性解除條件是否存在于電力線上，如果中性解除條件存在，則指示逆變器在故障狀態(tài)中，以及如果中性解除條件不存在，則將逆變器重新連接到電力線。
文檔編號H02H7/122GK102341983SQ201080009959
公開日2012年2月1日 申請日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者拉馬克里希南·曼德努爾·克里什楠, 斯瑞亞庫瑪爾·斯瑞坎坦·奈爾 申請人:美國能量變換公司