用于接收來自不同電力事業(yè)配置的功率的不間斷電源設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種能夠接收來自不同電力事業(yè)配置的功率的不間斷電源(UPS)設(shè)備。該UPS的輸入級包括三相整流橋設(shè)計，該三相整流橋設(shè)計具有配置用于連接到不同電力事業(yè)配置的三個橋臂。在UPS輸入級的一些所公開實施例的實施中可實現(xiàn)的優(yōu)點在于，單個UPS能夠具有與具有不同電壓和相的不同電力事業(yè)配置配合使用的靈活性。
【專利說明】用于接收來自不同電力事業(yè)配置的功率的不間斷電源設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所公開的主題涉及不間斷電源(UPS)，以及具體來說，涉及能夠接收來自不同電力事業(yè)(electrical utility)配置的功率的UPS輸入級。
【背景技術(shù)】
[0002]不間斷電源用于即使在輸入電源出故障時也向關(guān)鍵負載(例如，諸如計算機、數(shù)據(jù)中心、現(xiàn)金出納機之類的受保護設(shè)備)提供純凈功率。UPS能夠通過供應(yīng)能夠向受保護設(shè)備供電充分時間量以啟動備用電源或者正確關(guān)閉受保護設(shè)備的電池或其它電容裝置中存儲的能量，來提供對輸入電源中斷的瞬時保護。由于關(guān)鍵負載能夠見于具有不同電力事業(yè)配置(例如，不同的交流(AC)電壓(120 V、208 V、240 V)和/或具有不同相角(120°、180°或240° )的相的不同數(shù)量(I或2))的多種住宅或商業(yè)場所。不同的UPS必須設(shè)計用于連接到不同的電力事業(yè)配置。
[0003]圖1是說明性和示范電力事業(yè)配置2的示意圖，其中包括具有第一電壓源線路(線路I) 11的第一電壓源10、具有第二電壓源線路(線路2)21的第二電壓源20、位于第一電壓源10與第二電壓源20之間并且連接它們的具有中性線41的中性節(jié)點(或中心抽頭)40。示范電力事業(yè)配置2能夠表示又稱作分相系統(tǒng)或中心抽頭中性系統(tǒng)的常規(guī)單相三線電力事業(yè)配置，這是因為它能夠通過例如對變壓器(或發(fā)電機/交流發(fā)電機)的二次繞組進行中心抽頭以形成第一電壓源10和第二電壓源20來形成。示范服務(wù)能夠表示三相四線Y形電力事業(yè)配置的兩相或者三相三線三角形電力事業(yè)配置的兩相。
[0004]在一個示例中，第一電壓源線路(線路I) 11與中性節(jié)點40之間的第一單相輸入電壓(V1)在0°的相角為120 VAC，而第二電壓源線路(線路2)21與中性節(jié)點40之間的第二單相輸入電壓(V2)在180°的相角為120 VAC。沒有連接中性線41，第一電壓源線路(線路I) 11與第二電壓源線路(線路2)21之間的單相輸入電壓(V3)為240 VAC。通過連接中性線41，分相輸入電壓能夠提供有兩個電壓源10、20之間的180°的相差。
[0005]在另一個示例中，第一電壓源線路(線路I) 11與中性節(jié)點40之間的第一單相輸入電壓(V1)在0°的相角為120 VAC，而第二電壓源線路(線路2)21與中性40之間的第二單相輸入電壓(V2)在120°或240°的相角為120 VAC。沒有連接中性線41，第一電壓源線路(線路I) 11與第二電壓源線路(線路2)21之間的單相輸入電壓(V3)為208 VAC。通過連接中性線41，分相輸入電壓能夠提供有兩個電壓源10、20之間的120°或240°的相差。
[0006]用于120 VAC的單相輸入電壓的UPS的設(shè)計與用于208 VAC或240 VAC的單相輸入電壓的UPS的設(shè)計將是不同的。類似地，用于單相輸入電壓的UPS的設(shè)計與用于分相輸入電壓的UPS的設(shè)計將是不同的。另外，由于一些電力事業(yè)配置沒有中性線(例如208 VAC或240 VAC單相)，而其它電力事業(yè)配置具有中性線(例如120 VAC單相)，所以必須為這些不同的電力事業(yè)配置提供不同的UPS設(shè)計。對用于所有不同可能的電力事業(yè)配置的不同UPS設(shè)計的要求限制UPS用于保護設(shè)備的靈活性。例如，其地點在具有不同電力事業(yè)配置的區(qū)域中的公司需要購買和貯存許多不同類型的UPS以便保護它在其有業(yè)務(wù)的不同地點的設(shè)備。
[0007]以上論述只是提供一般背景信息，而不是意在用作幫助確定要求保護主題的范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]公開一種能夠接收來自不同電力事業(yè)配置的功率的不間斷電源(UPS)設(shè)備。該UPS的輸入級包括三相整流橋設(shè)計，該三相整流橋設(shè)計具有配置用于連接到不同電力事業(yè)配置的三個橋臂。在UPS輸入級的一些所公開實施例的實施中可實現(xiàn)的優(yōu)點在于，單個UPS能夠具有與具有不同電壓和相的不同電力事業(yè)配置配合使用的靈活性。
[0009]在一個實施例中，用于接收來自不同電力事業(yè)配置的功率的UPS設(shè)備。該設(shè)備包括:三相整流橋，其包括包含第一整流二極管和第二整流二極管、具有位于第一與第二整流二極管之間并且連接它們的第一橋臂節(jié)點的第一橋臂，包含第三整流二極管和第四整流二極管、具有位于第三與第四整流二極管之間并且連接它們的第二橋臂節(jié)點的第二橋臂，和包含第五整流二極管和第六整流二極管、具有位于第五與第六整流二極管之間并且連接它們的第三橋臂節(jié)點的第三橋臂，其中第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂并聯(lián)連接；開關(guān)，其與三相整流橋并聯(lián)連接；直流輸出電路，其與三相整流橋和開關(guān)并聯(lián)連接，直流輸出電路包括第一輸出母線和第二輸出母線，其中輸出母線接地節(jié)點位于第一輸出母線與第二輸出母線之間并且連接它們；第一 UPS輸入，其連接到三相整流橋的第二橋臂節(jié)點，其中第一輸入濾波電感器位于第一 UPS輸入與第二橋臂節(jié)點之間并且將第一 UPS輸入連接到第二橋臂節(jié)點；以及第二 UPS輸入，其連接到三相整流橋的第三橋臂節(jié)點，其中第二輸入濾波電感器位于第二 UPS輸入與第三橋臂節(jié)點之間并且將第二 UPS輸入連接到第三橋臂節(jié)點；以及第三UPS輸入，其連接到輸出母線接地節(jié)點。
[0010]在另一個實施例中，UPS設(shè)備還包括用于提供將不同電力事業(yè)配置連接到UPS的接口的配電單元(PDU)，該配電單元包括連接到第一 UPS輸入的第一 PDU輸出、連接到第二UPS輸入的第二 PDU輸出以及連接到第三UPS輸入的第三PDU輸出。
[0011]本發(fā)明的這個簡要描述僅意在按照一個或多個說明性實施例來提供本文所公開主題的簡要概述，而不是用作解釋權(quán)利要求書或者限定或限制僅由所附權(quán)利要求書來限定的本發(fā)明的范圍的指南。提供本簡要描述以便以簡化形式介紹下面在詳細描述中進一步描述的概念的說明性選擇。本簡要描述不是打算標識要求保護主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不是打算用于幫助確定要求保護主題的范圍。要求保護主題并不局限于解決背景中所述的任何或全部缺點的實現(xiàn)。
[0012]根據(jù)本公開的一方面，一種用于接收來自不同電力事業(yè)配置的功率的不間斷電源(UPS)設(shè)備，所述設(shè)備包括:三相整流橋，其包括第一橋臂，其包括第一整流二極管和第二整流二極管，其中第一橋臂節(jié)點位于所述第一與第二整流二極管之間并且連接所述第一與第二整流二極管，第二橋臂，其包括第三整流二極管和第四整流二極管，其中第二橋臂節(jié)點位于所述第三與第四整流二極管之間并且連接所述第三與第四整流二極管，以及第三橋臂，其包括第五整流二極管和第六整流二極管，其中第三橋臂節(jié)點位于所述第五與第六整流二極管之間并且連接所述第五與第六整流二極管，其中所述第一橋臂、所述第二橋臂和所述第三橋臂并聯(lián)連接；開關(guān)，其與所述三相整流橋并聯(lián)連接；直流輸出電路，其與所述三相整流橋和所述開關(guān)并聯(lián)連接，所述直流輸出電路包括第一輸出母線和第二輸出母線，其中輸出母線接地節(jié)點位于所述第一輸出母線與所述第二輸出母線之間并且連接所述第一輸出母線與所述第二輸出母線；第一 UPS輸入，其連接到所述三相整流橋的所述第二橋臂節(jié)點，其中第一輸入濾波電感器位于所述第一 UPS輸入與所述第二橋臂節(jié)點之間并且將所述第一UPS輸入連接到所述第二橋臂節(jié)點；第二UPS輸入，其連接到所述三相整流橋的所述第三橋臂節(jié)點，其中第二輸入濾波電感器位于所述第二 UPS輸入與所述第三橋臂節(jié)點之間并且將所述第二 UPS輸入連接到所述第三橋臂節(jié)點；以及第三UPS輸入，其連接到所述輸出母線接地節(jié)點。
[0013]所述不間斷電源設(shè)備，還包括連接到所述三相整流橋的所述第一橋臂節(jié)點的第四UPS輸入。
[0014]所述不間斷電源設(shè)備，還包括用于提供將不同電力事業(yè)配置連接到所述UPS的接口的配電單元(rou)，所述配電單元包括:第一 PDU輸出，其連接到所述第一 UPS輸入；第二PDU輸出，其連接到所述第二 UPS輸入；以及第三PDU輸出，其連接到所述第三UPS輸入。
[0015]所述不間斷電源設(shè)備中，所述配電單元還包括:第一 PDU輸入，其連接到所述第一PDU輸出；以及第二 PDU輸入，其連接到所述第二 PDU輸出。
[0016]所述不間斷電源設(shè)備中，所述配電單元還包括:第三PDU輸入，其連接到所述第三rou輸出。
[0017]所述不間斷電源設(shè)備，還包括用于提供將不同電力事業(yè)配置連接到所述UPS的接口的配電單元(PDU)，所述配電單元包括:第一 PDU輸出，其連接到所述第一 UPS輸入；第二PDU輸出，其連接到所述第二 UPS輸入；第三PDU輸出，其連接到所述第三UPS輸入；以及第四PDU輸出，其連接到所述第四UPS輸入。
[0018]所述不間斷電源設(shè)備中，所述配電單元還包括:第一 PDU輸入，其連接到所述第一PDU輸出和所述第二 PDU輸出；以及第三PDU輸入，其連接到所述第三PDU輸出和所述第四rou輸出。
[0019]所述不間斷電源設(shè)備中，所述開關(guān)包括一個或多個絕緣柵雙極晶體管。
[0020]所述不間斷電源設(shè)備中，所述開關(guān)包括一個或多個金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
[0021]所述不間斷電源設(shè)備中，所述直流輸出電路還包括:第七整流二極管，其位于所述開關(guān)與所述第一輸出母線之間并且連接所述開關(guān)與所述第一輸出母線，其中所述第七整流二極管的陽極連接到所述開關(guān)，而所述第七整流二極管的陰極連接到所述第一輸出母線；以及第八整流二極管，其位于所述開關(guān)與所述第二輸出母線之間并且連接所述開關(guān)與所述第二輸出母線，其中所述第八整流二極管的陰極連接到所述開關(guān)，而所述第八整流二極管的陽極連接到所述第二輸出母線。
[0022]根據(jù)本公開的另一方面，一種用于接收來自不同電力事業(yè)配置的功率的不間斷電源(UPS)設(shè)備，所述設(shè)備包括:三相整流橋，其包括第一橋臂，其包括第一整流二極管和第二整流二極管，其中第一橋臂節(jié)點位于所述第一與第二整流二極管之間并且連接所述第一與第二整流二極管，第二橋臂，其包括第三整流二極管和第四整流二極管，其中第二橋臂節(jié)點位于所述第三與第四整流二極管之間并且連接所述第三與第四整流二極管，以及第三橋臂，其包括第五整流二極管和第六整流二極管，其中第三橋臂節(jié)點位于所述第五與第六整流二極管之間并且連接所述第五與第六整流二極管，其中所述第一橋臂、所述第二橋臂和所述第三橋臂并聯(lián)連接；開關(guān)，其與所述三相整流橋并聯(lián)連接；直流輸出電路，其與所述三相整流橋和所述開關(guān)并聯(lián)連接，所述直流輸出電路包括第一輸出母線和第二輸出母線，其中輸出母線接地節(jié)點位于所述第一輸出母線與所述第二輸出母線之間并且連接所述第一輸出母線與所述第二輸出母線；第一 UPS輸入，其連接到所述三相整流橋的所述第二橋臂節(jié)點，其中第一輸入濾波電感器位于所述第一 UPS輸入與所述第二橋臂節(jié)點之間并且將所述第一UPS輸入連接到所述第二橋臂節(jié)點；第二UPS輸入，其連接到所述三相整流橋的所述第三橋臂節(jié)點，其中第二輸入濾波電感器位于所述第二 UPS輸入與所述第三橋臂節(jié)點之間并且將所述第二UPS輸入連接到所述第三橋臂節(jié)點；第三UPS輸入，其連接到所述輸出母線接地節(jié)點；以及配電單元(PDU)，其用于提供將不同電力事業(yè)配置連接到所述UPS的接口，所述配電單元包括第一 PDU輸出，其連接到所述第一 UPS輸入，第二 PDU輸出，其連接到所述第二 UPS輸入，以及第三PDU輸出，其連接到所述第三UPS輸入。
[0023]所述不間斷電源設(shè)備，還包括連接到所述三相整流橋的所述第一橋臂節(jié)點的第四UPS輸入，以及其中所述配電單元包括連接到所述第四UPS輸入的第四PDU輸出。
[0024]所述不間斷電源設(shè)備中，所述配電單元還包括:第一 PDU輸入，其連接到所述第一PDU輸出；以及第二 PDU輸入，其連接到所述第二 PDU輸出。
[0025]所述不間斷電源設(shè)備中，所述配電單元還包括:第三PDU輸入，其連接到所述第三rou輸出。
[0026]所述不間斷電源設(shè)備中，所述配電單元還包括:第一 PDU輸入，其連接到所述第一PDU輸出和所述第二 PDU輸出；以及第三PDU輸入，其連接到所述第三PDU輸出和所述第四rou輸出。
[0027]所述不間斷電源設(shè)備中，所述開關(guān)包括一個或多個絕緣柵雙極晶體管。
[0028]所述不間斷電源設(shè)備中，所述開關(guān)包括一個或多個金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
[0029]所述不間斷電源設(shè)備中，所述直流輸出電路還包括:第七整流二極管，其位于所述開關(guān)與所述第一輸出母線之間并且連接所述開關(guān)與所述第一輸出母線，其中所述第七整流二極管的陽極連接到所述開關(guān)，而所述第七整流二極管的陰極連接到所述第一輸出母線；以及第八整流二極管，其位于所述開關(guān)與所述第二輸出母線之間并且連接所述開關(guān)與所述第二輸出母線，其中所述第八整流二極管的陰極連接到所述開關(guān)，而所述第八整流二極管的陽極連接到所述第二輸出母線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]為了能夠理解本發(fā)明的特征的方式，本發(fā)明的詳細描述可通過參照某些實施例進行，這些實施例中的一部分在附圖中示出。但是，要注意，附圖僅示出本發(fā)明的某些實施例，因此不是要被視為對其范圍的限制，這是因為本發(fā)明的范圍包含其它同樣有效的實施例。附圖不一定按照比例繪制，重點一般在于示出本發(fā)明的某些實施例的特征。附圖中，相似的標號用于在各個視圖中通篇表示相似的部件。因此，為了進一步了解本發(fā)明，能夠結(jié)合附圖來參照以下詳細描述來閱讀，其中: 圖1是示范電力事業(yè)配置的示意圖；
圖2是不間斷電源(UPS)的示范輸入級的示意圖；
圖3是具有配電單元(F1DU)的圖2的UPS的示范輸入級的示意圖；
圖4是連接到具有連接到UPS的中性線用于二線120 VAC單相輸入電壓的圖1的示范電力事業(yè)配置的圖3的示范UPS輸入級的示意圖；
圖5是連接到?jīng)]有連接到UPS的中性線用于二線208 VAC/240 VAC單相輸入電壓的圖1的示范電力事業(yè)配置的圖3的示范UPS輸入級的示意圖；以及
圖6是連接到具有連接到UPS的中性線用于三線208 VAC/240 VAC分相輸入電壓的圖1的示范電力事業(yè)配置的圖3的示范UPS輸入級的示意圖。
【具體實施方式】
[0031]圖2是用于接收來自不同電力事業(yè)配置(例如來自圖1的示范電力事業(yè)配置2)的功率的不間斷電源(UPS)的示范輸入級100的示意圖。如所述，示范電力事業(yè)配置2能夠向UPS輸入級100提供若干不同的電力事業(yè)配置，包括單相輸入電壓(V1=UO VAC、V3=208VAC/240 VAC)和分相輸入電壓(具有在第一電壓源10與第二電壓源20之間的120°、180。或240。的相角)。
[0032]UPS輸入級100包括具有并聯(lián)連接的第一橋臂110、第二橋臂120和第三橋臂130的三相整流橋140。第一橋臂110包括第一整流二極管(Dl) 111和第二整流二極管(D2)112，其中第一橋臂節(jié)點113位于兩個二極管111、112之間并且連接它們。第二橋臂120包括第三整流二極管(D3) 121和第四整流二極管(D4) 122，其中第二橋臂節(jié)點123位于兩個二極管121、122之間并且連接它們。第三橋臂130包括第五整流二極管(D5) 131和第六整流二極管(D6) 132，其中第三橋臂節(jié)點133位于兩個二極管131、132之間并且連接它們。將會理解，如本文所使用的術(shù)語“連接”包括間接和直接連接(即，即使它們之間存在附加組件，兩個組件也相互連接)。
[0033]在一個實施例中，UPS輸入級100還包括與三相整流橋140并聯(lián)連接的開關(guān)150。在一個實施例中，開關(guān)150能夠包括一個或多個絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，而在另一個實施例中，開關(guān)能夠包括一個或多個金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)。用于調(diào)制開關(guān)150的常規(guī)策略能夠用于控制三相整流橋140的操作。
[0034]在一個實施例中，UPS輸入級100還包括與三相整流橋140和開關(guān)150并聯(lián)連接的直流(DC)輸出電路180。DC輸出電路180包括第一輸出母線電容器(Cl) 161 (例如4000 μ F)和第二輸出母線電容器(C2) 162 (例如4000 μ F)。輸出母線接地節(jié)點193位于第一輸出母線電容器161與第二輸出母線電容器162之間并且連接它們。輸出母線接地節(jié)點193連接至帳地170。DC輸出電路180還包括位于開關(guān)150與第一輸出母線電容器161之間并且連接它們的第七整流二極管(D7) 151，其中陽極連接到開關(guān)150而陰極連接到第一輸出母線電容器161。類似地，DC輸出電路180包括位于開關(guān)150與第二輸出母線電容器162之間并且連接它們的第八整流二極管(D8) 152，其中陰極連接到開關(guān)150而陽極連接到第二輸出母線電容器162。
[0035]在一個實施例中，UPS輸入級100具有四個輸入101、102、103、104。第一 UPS輸入101配置用于連接到第一電壓源線路(線路I) 11 (圖1)，并且經(jīng)由第一輸入濾波電感器(LI) 141(例如1.0 mH)連接到三相整流橋140的第二橋臂節(jié)點123。第二 UPS輸入102配置用于連接到第二電壓源線路(線路2)21(圖1)，并且經(jīng)由第二輸入濾波電感器(L2) 142 (例如1.0 mH)連接到三相整流橋140的第三橋臂節(jié)點133。第三UPS輸入103配置用于連接到電力事業(yè)配置2(圖1)的中性線41，并且連接到輸出母線接地節(jié)點193，輸出母線接地節(jié)點193連接到接地170。第四UPS輸入104配置用于連接到120 VAC單相輸入電壓(V1)(圖1)的電力事業(yè)配置2的中性節(jié)點(或中心抽頭)40中性線41，并且連接到三相整流橋140的第一橋臂節(jié)點113。
[0036]UPS輸入級100具有跨第一輸出母線電容器(Cl) 161到接地170所得到的第一 UPS輸出191，第一 UPS輸出191提供正DC輸出電壓(例如+220 VDC)。UPS輸入級100還具有跨第二輸出母線電容器(C2)162到接地170所得到的第二 UPS輸出192，第二 UPS輸出192提供負DC輸出電壓(例如-220 VDC)。圖1所示的UPS輸入級100設(shè)計成對于不同電力事業(yè)配置提供大約相同的第一 UPS輸出191 (例如+220 VDC)和第二 UPS輸出192 (例如-220VDC)。
[0037]圖3是具有配電單元(PDU) 200的圖2的示范UPS輸入級100的示意圖，配電單元(PDU) 200配置用于提供將不同電力事業(yè)配置連接到UPS輸入級100的接口。將會理解，PDU200能夠作為獨立單元來提供，或者能夠集成為UPS輸入級100的一部分。在一個實施例中，PDU 200具有三個輸入201、202、203。第一 PDU輸入201配置用于連接到第一電壓源線路(線路1)11(圖1)。第二 PDU輸入202配置用于連接到第二電壓源線路(線路2)21(圖1)。第三PDU輸入203配置用于經(jīng)由電力事業(yè)配置2(圖1)的中性線41連接到中性節(jié)點(或中心抽頭)40。
[0038]在一個實施例中，PDU 200具有用于連接到UPS輸入級100的輸入101、102、103、104的四個輸出。例如，第一 PDU輸出211配置用于連接到第一 UPS輸入101 (其配置用于連接到第一電壓源線路(線路1)11(圖1))。第二 PDU輸出212配置用于連接到第二 UPS輸入102 (其配置用于連接到第二電壓源線路(線路2)21(圖1))。第三PDU輸出213配置用于連接到第三UPS輸入103 (其配置用于連接到電力事業(yè)配置2 (圖1)的中性線41)。第四PDU輸出配置用于連接到第四UPS輸入104 (其配置用于連接用于連接到二線120 VAC單相輸入電壓(V1)的電力事業(yè)配置2的中性線41 (圖4))。
[0039]圖4是連接到具有連接到UPS輸入級100的中性線41用于二線120 VAC單相輸入電壓(在0°的相角V1=UO VAC)的圖1的示范電力事業(yè)配置2的圖3的示范UPS輸入級100的示意圖。用于二線120 VAC單相輸入電壓的圖4的配置將在第一 UPS輸出191提供正DC輸出電壓(例如大約+220 VDC)以及在第二 UPS輸出192提供負DC輸出電壓(例如大約-220 VDC)。
[0040]第一電壓源線路(線路I) 11連接到第一 UPS輸入101 (其連接到三相整流橋140的第二橋臂節(jié)點123)以及第二 UPS輸入102 (其連接到三相整流橋140的第三橋臂節(jié)點133)兩者。電力事業(yè)配置2 (圖1)的中性線41連接到第三UPS輸入103 (其連接到輸出母線接地節(jié)點193)以及第四UPS輸入104 (其連接到三相整流橋140的第一橋臂節(jié)點113)兩者。在一個實施例中，電力事業(yè)配置2(圖1)的中性節(jié)點40和中性線41連接到接地。由于第一輸入濾波電感器(LI) 141與第二輸入濾波電感器(L2) 142并聯(lián)連接,所以在這個較低輸入電壓(120 VAC)下通過輸入濾波電感器141、142的每個的電流減半(S卩，與240VAC的較高輸入電壓的電流相似)，從而允許使用較小大小的輸入濾波電感器141、142 (例如 1.0 mH)。
[0041]在一個實施例中，第一電壓源10與UPS輸入級100之間的連接能夠直接進行，而在如圖4所示的另一個實施例中，PDU 200能夠用于提供第一電壓源10與UPS輸入級100的輸入101、102、103、104之間的接口。第一電壓源線路(線路I) 11連接到第一 PDU輸入201，第一 PDU輸入201通過PDU 200連接到第一 PDU輸出211，第一 PDU輸出211則能夠連接到第一 UPS輸入101。PDU 200中的第一 PDU節(jié)點215還將第一 PDU輸入201 (其連接到第一電壓源線路(線路I) 11)連接到第二 PDU輸出212，第二 PDU輸出212則能夠連接到第二 UPS輸入102。類似地，電力事業(yè)配置2 (圖1)的中性線41連接到第三PDU輸入203，第三PDU輸入203通過I3DU 200連接到第三PDU輸出213，第三PDU輸出213則能夠連接到第三UPS輸入103。PDU 200中的第二 PDU節(jié)點216還將第三PDU輸入203 (其連接到電力事業(yè)配置2(圖1)的中性線41)連接到第四PDU輸出214，第四PDU輸出214則能夠連接到第四UPS輸入104。
[0042]圖5是連接到?jīng)]有連接到UPS輸入級100的中性線41用于二線208 VAC/240 VAC單相輸入電壓(V3=208/240 VAC)的圖1的示范電力事業(yè)配置2的圖3的示范UPS輸入級100的示意圖。用于二線208 VAC/240 VAC單相輸入電壓的圖5的配置將在第一 UPS輸出191提供正DC輸出電壓(例如大約+220 VDC)以及在第二 UPS輸出192提供負DC輸出電壓(例如大約-220 VDC)。
[0043]第一電壓源線路(線路I) 11連接到第一 UPS輸入(它連接到三相整流橋140的第二橋臂節(jié)點123)。第二電壓源線路(線路2) 21連接到第二 UPS輸入102 (它連接到三相整流橋140的第三橋臂節(jié)點133)。不存在到第三UPS輸入103或者第四UPS輸入104的連接，這是因為沒有連接電力事業(yè)配置2(圖1)的中性線41。雖然第一輸入濾波電感器(LI) 141與第二輸入濾波電感器(L2)142串聯(lián)連接，但是在這個較高輸入電壓(208 VAC/240 VAC)下通過輸入濾波電感器141、142的每個限制電流，從而允許使用較小大小的輸入濾波電感器 141、142 (例如 1.0 mH)。
[0044]在一個實施例中，第一和第二電壓源10、20與UPS輸入級100之間的連接能夠直接進行，而在如圖5所示的另一個實施例中，PDU 200能夠用于提供第一和第二電壓源10、20與UPS輸入級100的輸入101、102之間的接口。第一電壓源線路(線路1)11連接到第一 PDU輸入201，第一 PDU輸入201通過PDU 200連接到第一 PDU輸出211，第一 PDU輸出211則能夠連接到第一 UPS輸入101。類似地，第二電壓源線路(線路2) 21連接到第二 rou輸入202，第二 PDU輸入202通過PDU 200連接到第二 PDU輸出212，第二 PDU輸出212則能夠連接到第二 UPS輸入102。
[0045]圖6是連接到具有連接到UPS輸入級100的中性線41用于三線120 VAC分相輸入電壓(在180°的相角V1;2=120 VAC，引起V3=240 VAC或者在120°的相角V1;2=120 VAC,引起V3=208 VAC)的圖1的示范電力事業(yè)配置2的圖3的示范UPS輸入級100的示意圖。用于三線分相輸入電壓的圖6的配置將在第一 UPS輸出191提供正DC輸出電壓(例如大約+220 VDC)以及在第二 UPS輸出192提供負DC輸出電壓(例如大約-220 VDC)。
[0046]第一電壓源線路(線路I) 11連接到第一 UPS輸入101 (它連接到三相整流橋140的第二橋臂節(jié)點123)。第二電壓源線路(線路2) 21連接到第二 UPS輸入102 (它連接到三相整流橋140的第三橋臂節(jié)點133)。電力事業(yè)配置2 (圖1)的中性線41連接到第三UPS輸入103 (它連接到輸出母線接地節(jié)點193)。
[0047]在一個實施例中，第一和第二電壓源10、20與UPS輸入級100之間的連接能夠直接進行，而在如圖6所示的另一個實施例中，PDU 200能夠用于提供第一和第二電壓源10、20與UPS輸入級100的輸入101、102之間的接口。第一電壓源線路(線路1)11連接到第一 PDU輸入201，第一 PDU輸入201通過PDU 200連接到第一 PDU輸出211，第一 PDU輸出211則能夠連接到第一 UPS輸入101。類似地，第二電壓源線路(線路2) 21連接到第二 rou輸入202，第二 PDU輸入202通過PDU 200連接到第二 PDU輸出212，第二 PDU輸出212則能夠連接到第二 UPS輸入102。電力事業(yè)配置2(圖1)的中性線41連接到第三PDU輸入203，第三PDU輸入203通過TOU 200連接到第三PDU輸出213，第三PDU輸出則能夠連接到第三UPS輸入103。
[0048]本書面描述使用包括最佳模式的示例來公開本發(fā)明，以及還使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可取得專利范圍由權(quán)利要求書來定義，并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它示例。如果這類其它示例具有與權(quán)利要求書的文字語言并無不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果這類其它示例包括具有與權(quán)利要求書的文字語言的并無實質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)要素，則這類其它示例被確定為落入權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
[0049]部件列表
2電力事業(yè)配置
10第一電壓源(V1)
11第一電壓源線路(線路I)
20第二電壓源(V2)
21第二電壓源線路(L2)
40中性節(jié)點
41中性線
100不間斷電源輸入級(UPS)
101第一 UPS輸入(第一電壓源線路)
102第二 UPS輸入(第二電壓源線路)
103第三UPS輸入(電壓源中性線)
104第四UPS輸入(電壓源中性線-分相)
110第一橋臂(三相整流橋)
111第一整流二極管(Dl)
112第二整流二極管(D2)
113第一橋臂節(jié)點
120第二橋臂(三相整流橋)
121第三整流二極管(D3)
122第四整流二極管(D4)
123第二橋臂節(jié)點
130第三橋臂(三相整流橋)131第五整流二極管(D5)
132第六整流二極管(D6)
133第三橋臂節(jié)點
140三相整流橋
141第一輸入濾波電感器(LI)
142第二輸入濾波電感器(L2)
150開關(guān)
151第七整流二極管(D7)
152第八整流二極管(D8)
161第一輸出母線電容器(Cl)
162第二輸出母線電容器(C2)
170接地
191第一 UPS 輸出(+VDC)
192第二 UPS 輸出(-VDC)
193輸出母線接地節(jié)點
200配電單元(PDU)
201第一 PDU輸入(第一電壓源線路)
202第二 PDU輸入(第二電壓源線路)
203第三PDU輸入(電壓源中性線)
211第一 PDU輸出(第一電壓源線路)
212第二 PDU輸出(第二電壓源線路)
213第三PDU輸出(電壓源中性線)
214第四PDU輸出(電壓源中性線-單相)
215第一 PDU節(jié)點
216第二 PDU節(jié)點。
【權(quán)利要求】
1.一種用于接收來自不同電力事業(yè)配置的功率的不間斷電源(UPS)設(shè)備，所述設(shè)備包括: 二相整流橋，其包括 第一橋臂，其包括第一整流二極管和第二整流二極管，其中第一橋臂節(jié)點位于所述第一與第二整流二極管之間并且連接所述第一與第二整流二極管， 第二橋臂，其包括第三整流二極管和第四整流二極管，其中第二橋臂節(jié)點位于所述第三與第四整流二極管之間并且連接所述第三與第四整流二極管，以及 第三橋臂，其包括第五整流二極管和第六整流二極管，其中第三橋臂節(jié)點位于所述第五與第六整流二極管之間并且連接所述第五與第六整流二極管， 其中所述第一橋臂、所述第二橋臂和所述第三橋臂并聯(lián)連接； 開關(guān)，其與所述三相整流橋并聯(lián)連接； 直流輸出電路，其與所述三相整流橋和所述開關(guān)并聯(lián)連接，所述直流輸出電路包括第一輸出母線和第二輸出母線，其中輸出母線接地節(jié)點位于所述第一輸出母線與所述第二輸出母線之間并且連接所述第一輸出母線與所述第二輸出母線； 第一 UPS輸入，其連接到所述三相整流橋的所述第二橋臂節(jié)點，其中第一輸入濾波電感器位于所述第一 UPS輸入與所述第二橋臂節(jié)點之間并且將所述第一 UPS輸入連接到所述第二橋臂節(jié)點； 第二 UPS輸入，其連接到所述三相整流橋的所述第三橋臂節(jié)點，其中第二輸入濾波電感器位于所述第二 UPS輸入與所述第三橋臂節(jié)點之間并且將所述第二 UPS輸入連接到所述第三橋臂節(jié)點；以及 第三UPS輸入，其連接到所述輸出母線接地節(jié)點。
2.如權(quán)利要求1所述的不間斷電源設(shè)備，還包括連接到所述三相整流橋的所述第一橋臂節(jié)點的第四UPS輸入。
3.如權(quán)利要求1所述的不間斷電源設(shè)備，還包括用于提供將不同電力事業(yè)配置連接到所述UPS的接口的配電單元(PDU),所述配電單元包括: 第一 PDU輸出，其連接到所述第一 UPS輸入； 第二 PDU輸出，其連接到所述第二 UPS輸入；以及 第三PDU輸出，其連接到所述第三UPS輸入。
4.如權(quán)利要求3所述的不間斷電源設(shè)備，其中，所述配電單元還包括: 第一 PDU輸入，其連接到所述第一 PDU輸出；以及 第二 PDU輸入，其連接到所述第二 PDU輸出。
5.如權(quán)利要求4所述的不間斷電源設(shè)備，其中，所述配電單元還包括: 第三PDU輸入，其連接到所述第三PDU輸出。
6.如權(quán)利要求2所述的不間斷電源設(shè)備，還包括用于提供將不同電力事業(yè)配置連接到所述UPS的接口的配電單元(PDU),所述配電單元包括: 第一 PDU輸出，其連接到所述第一 UPS輸入； 第二 PDU輸出，其連接到所述第二 UPS輸入； 第三PDU輸出，其連接到所述第三UPS輸入；以及 第四PDU輸出，其連接到所述第四UPS輸入。
7.如權(quán)利要求6所述的不間斷電源設(shè)備，其中，所述配電單元還包括: 第一 PDU輸入，其連接到所述第一 PDU輸出和所述第二 PDU輸出；以及 第三PDU輸入，其連接到所述第三PDU輸出和所述第四PDU輸出。
8.如權(quán)利要求1所述的不間斷電源設(shè)備，其中，所述開關(guān)包括一個或多個絕緣柵雙極晶體管。
9.如權(quán)利要求1所述的不間斷電源設(shè)備，其中，所述開關(guān)包括一個或多個金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
10.如權(quán)利要求1所述的不間斷電源設(shè)備，其中，所述直流輸出電路還包括: 第七整流二極管，其位于所述開關(guān)與所述第一輸出母線之間并且連接所述開關(guān)與所述第一輸出母線，其中所述第七整流二極管的陽極連接到所述開關(guān)，而所述第七整流二極管的陰極連接到所述第一輸出母線；以及 第八整流二極管，其位于所述開關(guān)與所述第二輸出母線之間并且連接所述開關(guān)與所述第二輸出母線，其中所述第八整流二極管的陰極連接到所述開關(guān)，而所述第八整流二極管的陽極連接到所述第二輸出母線。
【文檔編號】H02J9/06GK103580509SQ201310312405
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月24日
【發(fā)明者】C.范卡爾肯, S.阿格拉瓦爾 申請人:通用電氣公司