在操作模式轉(zhuǎn)變期間平衡 ups 輸出電壓的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種不間斷電源（UPS），包括：接收來自公用事業(yè)源的第一電力以為負(fù)載供電并且接收來自公用事業(yè)源的第二電力的輸入端。負(fù)載與UPS分離。逆變器在第一模式下接收第一電力和第二電力，而在第二模式下，接收第二電力但不接收第一電力。第二電力用于為逆變器供電。旁路電路連接至輸入端，并且當(dāng)在第二模式下操作時使逆變器旁通以將第一電力供給UPS的輸出端?？刂颇K監(jiān)測UPS的輸出端處的電壓，對該電壓進(jìn)行積分以生成第一和，并且繼完成從第二模式到第一模式的轉(zhuǎn)變之后，基于所述第一和來調(diào)節(jié)逆變器的輸出電壓以使UPS的電壓平衡。
【專利說明】在操作模式轉(zhuǎn)變期間平衡輸出電壓的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本發(fā)明要求于2012年11月21日提交的美國臨時申請如.61/729，056的權(quán)益。以上申請的全部內(nèi)容通過參引合并至本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開內(nèi)容總體上涉及不間斷電源⑶?3),更具體地涉及口?3的輸出電壓平衡。
【背景技術(shù)】
[0004]本文提供的背景描述是為了總體上呈現(xiàn)本發(fā)明的背景。在該背景部分中在某種程度上描述的當(dāng)前附名的發(fā)明人的工作，以及提交時在其他方面不能作為現(xiàn)有技術(shù)的描述的多個方面既不能清楚也不能隱含地被認(rèn)為是否定本公開內(nèi)容的現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]不間斷電源⑶?3)用于向數(shù)據(jù)中心供給電力。電力公司變電站對公用電力進(jìn)行降頻以生成供給口?3的變電站電力，其中口?3調(diào)節(jié)變電站電力。在來自電力公司和/或變電站的電力中斷的情況下，口?3向數(shù)據(jù)中心提供備用電力?？?3中的每一個可以具有備用電力源。即3可以向例如數(shù)據(jù)中 心的一個或更多個服務(wù)器中的一個或更多個電源提供電力。
[0006]數(shù)據(jù)中心可以具有多個負(fù)載(例如，服務(wù)器負(fù)載中的每一個具有可在輸入電壓的范圍上操作的電源(負(fù)載電源一個或更多個即3可以用于向數(shù)據(jù)中心的負(fù)載電源提供輸出電壓?？?3從變電站接收變電站電壓(例如，208^0的電力，并且口?3均可以被配置成提供固定標(biāo)稱輸出電壓的輸出電力?？?3可以具有口?3 (或逆變器)模式和旁路模式。當(dāng)在口?3模式下時，口?3可以對變電站電壓進(jìn)行調(diào)控、濾波及調(diào)節(jié)以提供輸出電力。
[0007]口?3中的每一個可以包括當(dāng)在旁路模式下時處于旁路狀態(tài)(例如，閉合)的旁路開關(guān)。當(dāng)即3處于旁路模式下時，在不對變電站電壓進(jìn)行調(diào)控、濾波和/或調(diào)節(jié)的情況下，來自電力公司的變電站電壓的電力被直接提供給負(fù)載電源。在旁路模式期間，即3的整流器和逆變器可以被斷電。當(dāng)例如即3中出現(xiàn)故障或者來自電力公司的輸入電力足夠干凈以至于不需要調(diào)節(jié)時，即3可以處于旁路模式。在旁路模式下，的部件(例如，變壓器、整流器、逆變器等)被旁路以便將來自電力公司的變電站電壓的電力直接提供至即3的輸出端，并因此直接提供至負(fù)載電源。
[0008]即3可以包括公用事業(yè)源輸入端、整流器、逆變器、旁路電路和輸出端。公用電力被提供至公用事業(yè)源輸入端。當(dāng)在即3模式下時，在被提供至輸出端之前，經(jīng)由整流器、逆變器將電力進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)在旁路模式下時，電力經(jīng)由旁路電路被直接提供至輸出端。
[0009]除了操作在口?3模式下和旁路模式下，口?3還可以操作在經(jīng)濟(jì)模式下?？梢詫崿F(xiàn)不同的經(jīng)濟(jì)模式。在第一示例性經(jīng)濟(jì)模式期間，旁路開關(guān)閉合，并且即3的輸出電力經(jīng)由旁路開關(guān)提供至負(fù)載。即3的逆變器和/或控制模塊導(dǎo)通⑴幻并且監(jiān)測即3的輸出電力。在經(jīng)濟(jì)模式下，即3消耗的電力少于當(dāng)其操作在即3模式下的消耗的電力。這是因為即3的整流器和逆變器操作在空閑模式下。當(dāng)在空閑模式下時，逆變器不向即3的輸出端提供電力或者提供最小的電力。基于所監(jiān)測的輸出電力，逆變器和/或控制模塊可以從在經(jīng)濟(jì)模式下操作切換至即3模式。如果輸出電力存在噪聲和丨或輸出電力的對應(yīng)電壓在預(yù)定范圍之外，則逆變器和/或控制模塊可以從經(jīng)濟(jì)模式切換至即3模式。
[0010]在第二示例性經(jīng)濟(jì)模式中，旁路開關(guān)閉合并且口?3的輸出電力經(jīng)由旁路開關(guān)被提供至負(fù)載。即3的逆變器和/或控制模塊監(jiān)測輸出電力?；谳敵鲭娏?，逆變器可以提供一部分供給負(fù)載的電力以抵消經(jīng)由旁路開關(guān)供給的電力中的諧波。經(jīng)由逆變器供給的電力包括諧波以抵消經(jīng)由旁路開關(guān)供給的電力中的諧波。盡管與操作在空閑模式下相比，逆變器消耗較多的電力，但逆變器凈化口?3的輸出電力，同時消耗比操作在口?3模式下更少的電力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]在一個方面中，提供了不間斷電源⑶?3),并且不間斷電源包括輸入端、逆變器、旁路電路和控制模塊。輸入端被配置成:(1)接收來自公用事業(yè)源的第一電力以為至少一個負(fù)載供電，并且(11)接收來自公用事業(yè)源第二電力。所述至少一個負(fù)載和所述即3分離。逆變器被配置成:(1)當(dāng)在第一模式下時，接收第一電力和第二電力，并且(11)當(dāng)在第二模式下時，接收第二電力但不接收第一電力。第二電力用于為逆變器供電。旁路電路連接至輸入端并且被配置成:當(dāng)操作在第二模式下時，使逆變器旁路以將第一電力供給即3的輸出端?？刂颇K被配置成:(1)檢測即3的輸出端處的電壓，(11)對該電壓進(jìn)行積分以生成第一和，以及(111)繼完成從第二模式到第一模式的轉(zhuǎn)變之后，基于所述第一和來調(diào)節(jié)逆變器的輸出電壓以使口?3的電壓平衡。口?3的電壓是基于逆變器的輸出電壓而提供的。 [0012]在另一方面中，提供了一種操作不間斷電源⑶?3)的方法。該方法包括:在即3的輸入端處接收來自公用事業(yè)源的第一電力以為至少一個負(fù)載供電，其中所述至少一個負(fù)載和所述即3分離；在輸入端處接收來自公用事業(yè)源的第二電力；以及經(jīng)由逆變器:(1)當(dāng)在第一模式下時，接收第一電力和第二電力當(dāng)在第二模式下時，接收第一電力但不接收第二電力，其中第二電力用于為逆變器供電。該方法還包括:當(dāng)在第二模式下操作時，使逆變器旁路以將第一電力提供至口?3的輸出端；檢測口?3的輸出端處的電壓；對該電壓積分以生成第一和；以及繼完成從第二模式到第一模式的轉(zhuǎn)變之后，基于所述第一和來調(diào)節(jié)逆變器的輸出電壓以使口?3的電壓平衡，其中，口?3的電壓是基于逆變器的輸出電壓而提供的。
[0013]根據(jù)下文中提供的詳細(xì)描述，本公開內(nèi)容的應(yīng)用的其他方面將變得明顯。應(yīng)當(dāng)理解，所述詳細(xì)的描述和具體示例僅意在說明，并非意在限制公開內(nèi)容的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]根據(jù)詳細(xì)的描述和附圖，將會更加充分地理解本公開內(nèi)容，其中:
[0015]圖1包括示出在從經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變至口?3模式期間口?3輸出電壓和電流不規(guī)律的電壓和電流曲線圖；
[0016]圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面的結(jié)合有輸出平衡模塊的口?3系統(tǒng)的功能框圖；
[0017]圖3是圖2的輸出平衡模塊的功能框圖；
[0018]圖4是包括示出在從經(jīng)濟(jì)模式到口?3模式的轉(zhuǎn)變期間使用圖3的輸出平衡系統(tǒng)的即3的輸出電壓和電流不規(guī)律的電壓和電流曲線圖；
[0019]圖5是用于圖2的口?3系統(tǒng)的、示出當(dāng)操作在口?3模式下時的旁路開關(guān)和輸出斷路器狀態(tài)的開關(guān)圖；
[0020]圖6是用于圖2的口?3系統(tǒng)的、示出當(dāng)在旁路模式下操作時的旁路開關(guān)和輸出斷路器狀態(tài)的開關(guān)圖不；
[0021]圖7是用于圖2的即3系統(tǒng)的、示出當(dāng)操作在經(jīng)濟(jì)模式下時的旁路開關(guān)和輸出斷路器狀態(tài)的開關(guān)圖不；
[0022]圖8是用于圖2的口?3系統(tǒng)的、示出當(dāng)從經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變至即3模式時的旁路開關(guān)和輸出斷路器狀態(tài)的開關(guān)圖示；
[0023]圖9是示出在由于故障而在操作模式之間轉(zhuǎn)變的期間電壓驟降的即3的電壓的曲線圖；
[0024]圖10是口?3的平衡輸出電壓的曲線圖和相應(yīng)的變壓器磁通量的平衡曲線圖；
[0025]圖11包括不平衡變壓器通量的曲線圖和相應(yīng)的變壓器電流的曲線圖；
[0026]圖12包括不平衡即3輸出電壓的曲線圖和相應(yīng)的不平衡變壓器磁通量的曲線圖；
[0027]圖13包括根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的平衡輸出電壓的曲線圖和相應(yīng)的平衡變壓器磁通量的曲線圖；
[0028]圖14包括根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的包括求和面積的圖13的平衡輸出電壓的曲線圖；以及
[0029]圖15是示出根據(jù)本公開內(nèi)容的方面的操作口?3的方法的邏輯流程圖。
【具體實施方式】
[0030]在圖1中，示出了說明在從經(jīng)濟(jì)模式到口?3模式的轉(zhuǎn)變期間口?3輸出電壓不規(guī)律的電壓曲線圖。即3可以在向下游配電變壓器(下文簡稱為變壓器)供給電力的同時工作在經(jīng)濟(jì)模式。即3的旁路開關(guān)可以閉合并且電力可以從公用事業(yè)源通過旁路開關(guān)直接供給變壓器。該電力可以稱為旁路電力。歸因于在經(jīng)由旁路電路提供的旁路電力中檢測到的故障，口?3可以從經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變至口?3模式。在該轉(zhuǎn)變期間，由于例如接地故障，口?3的輸出電力中的多個相的電壓可能波動。在圖1的曲線圖中示出了這些波動(或暫時不規(guī)律)的示例。
[0031]圖1包括三個曲線圖10、12、14。第一曲線圖10示出用于口?3的輸出電力的三個相的電壓波形16。三個相為正弦曲線并且彼此相位相差120。。第二曲線圖12示出用于該三個相的相應(yīng)輸出電流波形。第三曲線圖14示出三個相的均方根(應(yīng)3)輸出電壓波形20。
[0032]在從經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)換至口?3模式期間，故障在上述相的一個或更多個中引起擾動，以使得上述一個或更多個相暫時沒有顯示為正弦波。上述一個或更多個相的電壓幅值可能小于不存在故障時通常顯示的電壓幅值。在22處示出電壓擾動。因此，即3的輸出電壓不平衡(即，圍繞零不對稱當(dāng)電壓波形的正電壓與零之間的面積不同于電壓波形的負(fù)電壓與零之間的面積時，電壓波形不平衡。這些電壓擾動和/或不平衡情形引起下游變壓器中的磁通量(下文簡稱磁通)不平衡。磁通不平衡可能在下游變壓器中引起是下游變壓器的滿載額定值的3到7倍的飽和電流。在24處示出了所增加的電流和/或飽和電流。如果下游變壓器汲取即3的滿千伏安額定值，則飽和電流可能使即3過載，并且使逆變器不能夠正確地向下游變壓器供給足夠量的電流。
[0033]另外，第二曲線圖12和第三曲線圖14示出了飽和電流和相應(yīng)的咖3電壓驟降“01丨叫6 8叫)時段26可能繼續(xù)出現(xiàn)在初始電壓擾動22之后的多個時間段中。盡管飽和電流的幅值與咖3電壓的幅值變化隨著時間衰減，但飽和電流和咖3電壓暫降可以出現(xiàn)在多個時間段中。
[0034]本文所公開的實施例提供逆變器輸出控制以在操作模式之間的轉(zhuǎn)變期間使即3的輸出電壓平衡。這防止了下游變壓器電流飽和。當(dāng)在旁路電力中出現(xiàn)故障時，可以防止下游變壓器電流飽和。
[0035]在圖2中，示出了口?3系統(tǒng)30?？?3系統(tǒng)30可以包括經(jīng)由一個或更多個配電變壓器(示出了一個配電變壓器35)向一個或更多個負(fù)載(示出了一個負(fù)載34)供給…電力的一個或更多個口?3 (示出了一個口?332〉?？?3中的每一個可以向一個或更多個負(fù)載供給電力。即3可以并聯(lián)連接以提供更多的電力容量。負(fù)載可以包括例如一個或更多個服務(wù)器電源、網(wǎng)絡(luò)開關(guān)和設(shè)備、電信開關(guān)和設(shè)備、音頻/視頻集線器和設(shè)備、空調(diào)裝置、醫(yī)療設(shè)備和裝備、工業(yè)設(shè)備和裝備等。
[0036]^？832可以操作在包括即3模式、備用模式、旁路模式和一個或更多個經(jīng)濟(jì)模式的多種模式下。以下參照圖2和圖3的元件來描述這些操作模式?？?332包括口?3電力電路36和具有輸出平衡模塊39的口?3控制模塊38。輸出平衡模塊39繼已啟動的操作模式之間的轉(zhuǎn)變之后，對即332的輸出電壓進(jìn)行平衡。因此，在操作模式之間的轉(zhuǎn)變期間和/或繼操作模式之間的轉(zhuǎn)變之后，執(zhí)行輸出電壓的平衡。作為示例，轉(zhuǎn)變可以是從經(jīng)濟(jì)模式到即3模式。盡管本文主要用 經(jīng)濟(jì)模式和即3模式之間的轉(zhuǎn)變來描述輸出電壓的平衡，但平衡也可以在其他操作模式之間的轉(zhuǎn)變時執(zhí)行。
[0037]電力電路36包括整流器40和逆變器42。即332還包括備用電源44和旁路電路46。如所示出的，口?3電力電路36還可以包括輸入變壓器48和/或輸出變壓器50?？?332可以不包括變壓器48和變壓器50。
[0038]如所示出的，口?3控制模塊38可以被包括在逆變器42內(nèi)或者可以和逆變器42分離?？?3控制模塊38可以包括具有監(jiān)測口?3電力電路36中的電流、電壓和功率參數(shù)的嵌入式軟件的數(shù)字信號處理器。即3控制模塊38監(jiān)測口?332中的裝置的輸入和輸出，并且基于上述輸入和輸出來控制口?3電力電路36、備用電源44、旁路電路46和輸出斷路器47的操作。
[0039]即3控制模塊38可以控制整流器、逆變器、變壓器、充電器和即3電力電路36的其它電路元件(例如開關(guān)電力器件(未示出))的操作?？?3控制模塊38可以例如選擇并設(shè)置操作的模式，并且維持即332的輸出端處的電壓和電流水平，從而維持負(fù)載34上的電壓和電流水平。即3控制模塊38還可以提供限制(例如，限制待提供給負(fù)載34的電流?、設(shè)置故障條件、設(shè)置事件條件以及設(shè)置報警條件，并且基于這些條件來控制即332的操作。
[0040]整流器40、逆變器42和變壓器48及變壓器50串聯(lián)連接在主…源(例如，變電站電壓源、規(guī)范的公用事業(yè)電源、發(fā)電機(jī)、燃料電池等)與負(fù)載34之間。主…源向輸入變壓器48供給…電力，其中輸入變壓器48轉(zhuǎn)而將…電力供給整流器40。整流器40用作…/0(:變換器并將⑷轉(zhuǎn)換至提供給IX:總線54的IX:。IX:總線54耦接至整流器40的輸出端和逆變器42的輸入端。逆變器42用作0以八變換器并且將IX:總線54上的IX:轉(zhuǎn)換至在逆變器42的輸出端處提供的…。當(dāng)來自主…源的電力丟失或充分降級(不適當(dāng)?shù)碾妷核?、不適當(dāng)?shù)碾娏魉降?以使得它不能使用時，備用電源44向負(fù)載34提供電力(例如，通過提供DC的備用源備用電源44可以包括備用電池(可以是電池組?、飛輪、燃料電池等中的一個或更多個。
[0041]當(dāng)即332操作在即3模式下時，電力從主…源通過整流器40和逆變器42被供給負(fù)載34。這提供了具有最小不規(guī)律(諸如電壓尖峰、頻率偏移或者相位偏移等)的已調(diào)控和已濾波的電力。在一個電路拓?fù)渲校髌?0經(jīng)由IX:總線54將電力提供至逆變器42和備用電源44的電池充電器52。整流器40可以是脈沖寬度調(diào)制(911)整流器。電池充電器52例如對備用電池56進(jìn)行充電。在另一拓?fù)渲?，?dāng)備用電池直接連接至IX:總線54時，整流器40可以是相控整流器，并且可以用于在沒有使用獨立的電池充電器的情況下對備用電池進(jìn)行充電。
[0042]繼續(xù)根據(jù)相同的示例，當(dāng)來自主…源的電力中斷時，口?332轉(zhuǎn)換至備用模式，并且電力從備用電源44 (代替從主…源)提供至逆變器42。這使得能夠在負(fù)載34上維持電力而沒有中斷。當(dāng)備用電池56直接連接至IX:總線54并且來自主…源的電力中斷時，電力直接從電池備用56供給％總線54，而不通過整流器40。所描述的即332提供不間斷的干凈八(6:電力。提供至負(fù)載34的電壓是經(jīng)調(diào)控的。由備用電池56提供給％總線54的可以不被調(diào)控并且隨著能量被從電池備用56汲取而下降。
[0043]輸入變壓器48可以將主…源與整流器40隔離。整流器40可以直接接收來自主八0源的具有第一…電壓的電力。第一…電壓可以簡稱為靜態(tài)旁路電壓。輸入變壓器48可以將第一⑷電壓轉(zhuǎn)換為變壓器供電電壓(第二⑷電壓^⑩一。第二八0電壓可以小于或等于第一⑷電壓輸入變壓器48可以包括一個或更多個濾波器和/或抵消來自主…源的電力中的某些諧波。整流器40將來自輸入變壓器48的第二^電壓(變壓器供電電壓)轉(zhuǎn)換為提供給IX:總線54的IX:總線電壓
[0044]逆變器42將0(:總線54上的00總線電壓7,,,了(或乂工歷)轉(zhuǎn)換為第三虬電壓 。第三…電壓V胃。矹可以小于或者等于第一…電壓并且可以等于第二…電
壓7-1。第三^電壓可以被提供至輸出變壓器50。輸出變壓器50將第三^電壓、胃轉(zhuǎn)換成提供給負(fù)載34的【輸出電壓(第四【電壓)^。矹。
[0045]口?332可以操作在旁路模式下。當(dāng)在旁路模式下時，控制器模塊38可以經(jīng)由一個或更多個旁路控制信號81？八33發(fā)出旁路電路46將處于其旁路狀態(tài)的信號。旁路電路46與輸出變壓器48、整流器40、逆變器42以及輸出變壓器50并聯(lián)連接。旁路電路46連接至口?332和/或輸入變壓器48的輸入端60以及口?332和/或輸出變壓器50的輸出端62，并且接收公用事業(yè)電力。當(dāng)在旁路狀態(tài)下時，旁路電路46將具有直接來自主…源的第一⑷電壓乂獅的⑷電力提供至即332的輸出端62，從而直接提供至負(fù)載34。因此，使輸入變壓器48、整流器40、逆變器42和輸出變壓器50旁通。應(yīng)該理解，除了耦接至被連接到即332的輸入端的源之外，旁路電路46還可以耦接至⑷電力的源。
[0046]當(dāng)即332處于即3模式下時，即3控制模塊38控制要處于其非旁路電路狀態(tài)的旁路電路46，從而沒有將…電力直接從主…源提供至口?332的輸出端62。電力經(jīng)由整流器40、逆變器42和變壓器48、50提供至負(fù)載34。[0047]旁路電路46可以包括旁路開關(guān)64。旁路開關(guān)64可以包括硅控整流器(3(?)和其它合適的部件，硅控整流器(300和其它合適的部件可操作作為用于經(jīng)由輸入端60從公用事業(yè)源接收的⑷電力的各個相的開關(guān)。當(dāng)即332處于旁路模式和/或經(jīng)濟(jì)模式中之一時，旁路開關(guān)64可以處于01)320 (閉合)狀態(tài)，否則旁路開關(guān)64可以處于0？別(打開)狀態(tài)。
[0048]輸出斷路器47可以位于輸出變壓器50與輸出端62之間，和/或位于逆變器42與輸出端62之間。輸出斷路器47的狀態(tài)可以由口?3控制模塊38來控制。輸出斷路器47可以在旁路模式期間處于0？^^打開)狀態(tài)并且可以在口?3和經(jīng)濟(jì)模式期間處于01)32 (閉合〉。
[0049]在以第一經(jīng)濟(jì)模式操作期間，旁路開關(guān)64閉合并且口?332的輸出電力經(jīng)由旁路開關(guān)64被提供至負(fù)載34。即332的逆變器42和/或即3控制模塊38處于(導(dǎo)通)，并且監(jiān)測即332的輸出電力。在經(jīng)濟(jì)模式下，即332消耗的電力小于操作在即3模式下消耗的電力。這是因為整流器40和逆變器42操作在空閑模式。基于所監(jiān)測的即332的輸出電力，口?3控制模塊38和/或逆變器42可以從操作在經(jīng)濟(jì)模式是轉(zhuǎn)換至口?3模式。如果輸出電力為噪聲和/或輸出電力的相應(yīng)電壓在預(yù)定范圍之外，則即3控制模塊38和/或逆變器42可以從經(jīng)濟(jì)模式切換至口?3模式。
[0050]在以第二經(jīng)濟(jì)模式操作期間，旁路開關(guān)64閉合并且口?332的輸出電力經(jīng)由旁路開關(guān)64被提供至負(fù)載34。即332的即3控制模塊38和/或逆變器42監(jiān)測輸出電力?；谳敵鲭娏Γ孀兤?2可以供給向負(fù)載34供給的電力中的一部分以抵消經(jīng)由旁路開關(guān)64供給的電力中的諧波。經(jīng)由逆變器42供給的電力包括諧波以抵消經(jīng)由旁路開關(guān)64供給的電力中的諧波。盡管逆變器42消耗比當(dāng)操作在空閑模式下的更多的電力，但逆變器42凈化輸出電力，同時消耗比操 作在即3模式下更少的電力。
[0051〕 口?332還可以包括與口?3控制模塊38通信并提供用于系統(tǒng)參數(shù)的輸入設(shè)置的用戶接口模塊70。用戶接口模塊70可以用于設(shè)置即332的設(shè)備40、42、48、50和虬負(fù)載34的電壓水平、電流限制和功率限制?？梢詥为毜睾?或彼此獨立地或者以依賴的方式調(diào)控、監(jiān)測、調(diào)節(jié)和限制在例如整流器40、逆變器42和輸出變壓器50中和在例如整流器40、逆變器42和輸出變壓器50外的電流和電壓水平。用戶接口模塊70還可以用于選擇自動操作模式和手動操作模式。在自動模式期間，基于整流器40、逆變器42和/或輸出變壓器50的狀態(tài)(例如，輸入和輸出電流和電壓水平)，口?3控制模塊38可以選擇旁路模式和口?3模式(正常或自適應(yīng)電壓控制模式)。在手動模式期間，用戶可以手動地選擇旁路模式和即3模式(正?；蜃赃m應(yīng)電壓控制模式
[0052]口?332還可以包括可用于指示口?332的各種設(shè)備的輸入和輸出的電壓、電流和功率狀態(tài)的顯示器72。基于所顯示的信息，用戶可以執(zhí)行包括選擇自動、手動、旁路和即3模式的合適的任務(wù)。
[0053]參照圖3，示出了輸出平衡模塊39。輸出平衡模塊39包括電壓跟蹤模塊100、積分模塊102、第一比較模塊104、第二比較模塊106和電壓調(diào)節(jié)模塊108。電壓跟蹤模塊100跟蹤口?332的輸出相電壓口肥八-‘，并且可以確定輸出相電壓的幅值。積分模塊102對輸出相電壓中的每一個進(jìn)行積分以生成積分信號1階1至擺3。
[0054]第一比較模塊104將由電壓參考模塊110提供的參考電壓分別與輸出相電壓
和丨或輸出相電壓的幅值進(jìn)行比較，并且生成第一差信號八至口正?…。第二比較模塊106將積分信號1階1至1階3與從積分參考模塊112接收的相應(yīng)積分參考值進(jìn)行比較。積分參考值可以是對參考電壓進(jìn)行積分的結(jié)果?；诜e分信號1階1至1階3與積分參考值(簡稱參考和)之間的比較，第二對比模塊106生成第二差信號01？？2八至
[0055]基于第一差信號01？？1八至和第二差信號01？？2八至中的對應(yīng)一個，電壓調(diào)節(jié)模塊108生成電壓調(diào)節(jié)信號電壓調(diào)節(jié)信號被提供至逆變器42和/或用于設(shè)置逆變器42的輸出電壓。逆變器42的輸出電壓可以被設(shè)置成等于電壓調(diào)
節(jié)信號磯。
[0056]輸出平衡模塊39還可以包括定時模塊114。定時模塊114可以生成一個或更多個時鐘信號0^，一個或更多個時鐘信號11(可被提供給輸出平衡模塊39中的任何模塊和/或所有模塊。時鐘信號00(可以與11？332的輸入電力和丨或輸出電力的一個或更多個相同步。基于時鐘信號，輸出平衡模塊39中的模塊可以操作和/或提供包括積分信號1階1至1階3、差信號01？？1八至八至電壓參考值和參考和的各個輸出。下面參照圖13至圖15來進(jìn)一步描述輸出平衡模塊39的操作。
[0057]現(xiàn)在同樣參照圖4，示出了說明在從經(jīng)濟(jì)模式之一至模式的轉(zhuǎn)變的期間使用輸出平衡模塊39的口?3輸出電壓和電流不規(guī)律的電壓和電流曲線。輸出平衡模塊39控制逆變器42的輸出電壓以平衡口?332的輸出電壓。圖4包括三個曲線圖150、152、154。第一曲線圖150示出用于口?332的輸出電力的三個相的電壓波形156。三個相為正弦曲線的并且彼此相位相差120。。第二曲線圖152示出相應(yīng)的用于所述三個相的即332的輸出電流波形158。第三曲線圖154示出所述三個相的均方根(咖3)輸出電壓波形160。
[0058]在從經(jīng)濟(jì)模式至即3模式的轉(zhuǎn)變期間，故障(例如，電壓線對地短路)在所述項中的一個或更多個相中引起擾動，以使得一個或更多個相暫時不能顯示正弦波形。所述一個或更多個相的電壓幅值小于沒有故障時通常顯示的電壓幅值。在162處示出電壓擾動。為了補(bǔ)償電壓下降，輸出平衡模塊39對輸出電壓進(jìn)行平衡，以使得輸出電壓的積分保持在預(yù)定值。在一個實施例中，預(yù)定值等于0。
[0059]通過對口?332的輸出電壓進(jìn)行平衡，防止變壓器35中的磁通不平衡。這防止變壓器35中的電流水平達(dá)到飽和電流水平。這同樣防止逆變器42的電流水平超過過載水平。在164處示出了從經(jīng)濟(jì)模式至口?3模式的轉(zhuǎn)變期間的電流水平。由于變壓器35沒有汲取增大水平的電流，所以口?332沒有過載并且逆變器42能夠向變壓器35提供充足量的電流。第三曲線圖154示出了應(yīng)3輸出電壓僅在單個時間段166暫降。由于執(zhí)行了平衡，所有沒有出現(xiàn)另外的電壓暫降時段。另外，在幅值上，確實出現(xiàn)的單個電壓暫降可以小于由口?332過載導(dǎo)致的電壓暫降。[0060]在以下圖5至圖8中，示出了用于圖2的即3系統(tǒng)30的開關(guān)示意圖，該開關(guān)示意圖示出了輸出斷路器47和旁路開關(guān)64用于不同操作模式的狀態(tài)。在圖5中，示出用于口?3模式的狀態(tài)。輸出斷路器47處于01)320 (閉合)狀態(tài)，而旁路開關(guān)64處于0？別(打開)狀態(tài)。電力從逆變器42經(jīng)由變壓器35提供給負(fù)載34。這簡稱為從口?3電壓源向變壓器35供給電力。
[0061]在圖6中，示出用于旁路模式的狀態(tài)。輸出斷路器47處于0？別(打開)狀態(tài)，而旁路開關(guān)64處于01)320 (閉合)狀態(tài)。通過旁路開關(guān)64經(jīng)由變壓器35將電力供給負(fù)載34。這簡稱為從旁路電壓源向變壓器35供給電力。
[0062]在圖7中，示出用于經(jīng)濟(jì)模式的狀態(tài)。輸出斷路器47和旁路開關(guān)64 二者均處于010820 (閉合)狀態(tài)。可以主要經(jīng)由旁路開關(guān)64將電力提供至變壓器35。還可以從逆變器42經(jīng)由變壓器35將電力提供至負(fù)載34。例如，由變壓器35汲取的電力中的95%至98%的電力可以經(jīng)由旁路開關(guān)64供給，而剩余的2%至5%的電力可以經(jīng)由逆變器42提供。如果經(jīng)由旁路開關(guān)64供給的電力中存在故障，則逆變器420^ (導(dǎo)通)并且能夠?qū)㈦娏μ峁┲磷儔浩?5。例如，如果經(jīng)由旁路開關(guān)64供給的電力為噪聲、則具有預(yù)定范圍之外的電壓等。這使從經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變至即3模式的時間達(dá)到最小。
[0063]在圖8中，示出了從經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變至口?3模式時的狀態(tài)。輸出斷路器47保持在010820 (閉合)狀態(tài)。旁路開關(guān)64從01)320 (閉合)狀態(tài)轉(zhuǎn)變至0？冊(打開)狀態(tài)。這使得由變壓器35和負(fù)載34從口?332汲取的電力中的100%的電力要從逆變器42汲取。
[0064]在圖9中，示出了用于口?3的輸出的電壓信號170的曲線圖，該曲線圖示出了歸因于從經(jīng)濟(jì)模式到即3模式的轉(zhuǎn)變的電壓暫降作為故障的結(jié)果。該故障與即3的旁路電路的相關(guān)聯(lián)。電壓信號170可以用于三個相輸出中的一個相?？梢越?jīng)歷電壓暫降(在172處示出的),直到例如旁路開關(guān)的3(?完全0？？(關(guān)斷)并且即3的逆變器承擔(dān)即3的負(fù)載(即，提供負(fù)載汲取的電流)為止。周期176的正半部分174期間的伏特-秒相對于該周期的負(fù)半部分178期間的伏特-秒不平衡。伏特-秒指的是電壓信號170在時間段上的幅值，并且與即3下游的相應(yīng)的一個或更多個配電變壓器的磁通成比例。
[0065]在下面圖10至圖13中，示出了零參考線180和正預(yù)定飽和線182和負(fù)預(yù)定飽和線184。在圖10中，示出了來自口?3的電壓信號186的曲線圖和相應(yīng)的變壓器磁通188的平衡曲線圖。電壓信號186可以用于11？3的三相輸出中的一個相。由于電壓信號186在參考值0 (由0參考線示出的)的上方和下方平衡，所以變壓器的磁通188也在參考值0的上方和下方平衡。換言之，電壓信號186在1個周期和/或預(yù)定周期的積分和為0。磁通188在1個周期和/或預(yù)定周期的積分和為0。磁通188與電壓信號186的積分成比例。
[0066]如果磁通188超過正飽和水平或負(fù)飽和水平，則變壓器的芯變得飽和。因此，變壓器的主線圈的阻抗減小而變壓器的輸入電流增大。輸入電流中的該增大量可以是變壓器的滿載電流的若干倍。
[0067]變壓器的磁場(或磁通)由施加于變壓器的主(輸入)繞組的電壓產(chǎn)生。該磁通與所施加的電壓的積分成正比例。由于所施加的電壓為交流(八0電壓，所以磁場(磁通)的方向沿正方向和負(fù)方向交替變化，并且滯后所施加的電壓90度。交變磁場在變壓器的次級(輸出)繞組中感生或生成⑷電壓。
[0068]變壓器可以設(shè)計成對由在變壓器的初級繞組上施加的電壓所產(chǎn)生的磁通的給定幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，如果所施加的電壓的幅值大于預(yù)定電壓，則隨著增加的磁通變壓器可以變得“飽和”。同樣，由于磁通與所施加的電壓的積分成比例，所以增加的磁通也可以是由不以0為中心的“不平衡的”(即，非對稱的)施加的電壓生成。當(dāng)出現(xiàn)磁通飽和時，初級繞組的阻抗減小，這可以看作是對向變壓器供給所施加電壓的電壓源的虛擬短路。這引起電流增加，從而可能引 起電壓源或即3過載。
[0069]在圖11中，示出不平衡的變壓器磁通190的曲線圖和相應(yīng)的變壓器電流192的曲線圖。歸因于變壓器的不平衡輸出電壓，可能出現(xiàn)變壓器磁通190。變壓器磁通190不以0為中心并且被示出為超過飽和水平。這在變壓器電流192從滿載電流水平增大到飽和電流水平并且還不平衡時出現(xiàn)。在194處指示飽和峰值電流。當(dāng)飽和時，電流超過變壓器的額定值。
[0070]在圖12中，示出了不平衡口?3輸出電壓200的曲線圖和相應(yīng)的不平衡變壓器磁通202的曲線圖?？?3輸出電壓200由于相故障和從經(jīng)濟(jì)模式至口?3模式的轉(zhuǎn)換而暫時性驟降。作為結(jié)果，相應(yīng)的變壓器的磁通202變得不平衡并且下降到0以下。磁通202的幅值超過較低的飽和水平184。
[0071]再次參照圖2至圖3以及圖13，示出了平衡口?3輸出電壓210的曲線圖和相應(yīng)的平衡變壓器磁通212的曲線圖。響應(yīng)于檢測到在輸出電壓的第一 1/2周期214的輸出電壓的電壓暫降，輸出平衡模塊39減小在輸出電壓的下一個1/2周期216的輸出電壓的幅值。減小輸出電壓以對在參考線0以上和在參考線0以下的輸出電壓的積分的幅值進(jìn)行平衡。這使得磁通能夠保持以參考值0為中心，從而防止了變壓器磁通和電流飽和。
[0072]現(xiàn)在參照圖14，示出了圖13中的包括求和面積222、224的平衡即3輸出電壓210的曲線圖。輸出平衡模塊39調(diào)節(jié)逆變器42的輸出電壓以使第二 1/2周期216與參考線180之間的第二面積224大小等于第一 1/2周期216與參考線180之間的第一面積222。輸出平衡模塊39和/或電壓調(diào)節(jié)模塊108確定第一面積222，并且調(diào)節(jié)逆變器22的輸出電壓以使得第二面積224的大小匹配第一面積222的大小。
[0073]由于第一面積222和第二面積224的大小相同但符號相反，所以由兩個1/2周期214,216產(chǎn)生的磁通平衡并且所生成的磁通保持以0為中心。盡管針對輸出電壓的第一 1/2周期和第二 1/2周期執(zhí)行上述平衡，但可以針對周期的其他部分和/或針對多個周期的部分執(zhí)行類似的平衡，以使得生成的變壓器的輸入電壓和電流以及變壓器的磁通均平衡。
[0074]可以使用多種方法來操作本文公開的口?3系統(tǒng)。在圖15中示出了示例性方法。在圖15中國，示出了說明操作即3的方法的邏輯流程圖。盡管主要關(guān)于圖2至圖3的實施例描述了以下任務(wù)，但可以容易地修改該任務(wù)以應(yīng)用于本公開內(nèi)容的其他實施例。該任務(wù)可以迭代地執(zhí)行。該方法可以在300處開始。
[0075]在302處，口?332工作在第一模式或者經(jīng)濟(jì)模式(例如，上述經(jīng)濟(jì)模式中之一)中?？?332的輸入端60接收第一電力以供給變壓器35和/或負(fù)載34。第一電力經(jīng)由旁路電路46供給輸出端62。旁路開關(guān)64和輸出斷路器47處于01)320 (閉合)狀態(tài)。輸入端60還接收第二電力以為整流器40和逆變器42供電。第二電力被提供給整流器40和逆變器42。當(dāng)在經(jīng)濟(jì)模式下時，逆變器42接收第二電力但不接收第一電力。當(dāng)操作在經(jīng)濟(jì)模式下時，旁路導(dǎo)通以將第一電力供給口?332的輸出端62。 [0076]繼執(zhí)行任務(wù)302之后，可以與任務(wù)310至任務(wù)318并行執(zhí)行下面的任務(wù)306至任務(wù) 308。
[0077]在304處，控制模塊38被配置成檢測第一電力和/或即332的輸出端62處的輸出電力的故障。響應(yīng)于檢測到的故障，II？8控制模塊38可以生成故障信號。
[0078]在306處，針對所描述的示例性經(jīng)濟(jì)模式至即3模式的轉(zhuǎn)變，響應(yīng)于檢測到的故障和/或故障信號，口?3控制模塊38可以啟動從經(jīng)濟(jì)模式至口?3模式的轉(zhuǎn)變?？?3模式可以簡稱為第二操作模式。這可以包括生成用于改變旁路開關(guān)64的狀態(tài)的控制信號。如果在口?332的其他操作模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)變，則可以相應(yīng)地生成用于改變和/或保持旁路開關(guān)64和輸出斷路器47的狀態(tài)的控制信號。
[0079]在308處，針對所描述的示例性經(jīng)濟(jì)模式至模式的轉(zhuǎn)變，響應(yīng)于所檢測的故障，旁路電路46和逆變器42可以從操作在經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變至操作在即3模式。旁路開關(guān)64可以轉(zhuǎn)變成0？冊(打開)狀態(tài)并且輸出斷路器47可以保持在01)32 (閉合)狀態(tài)。如果在口?332的其他操作模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)變，則旁路開關(guān)64和輸出斷路器47可以保持在當(dāng)前的0？冊(打開)或01)32 (閉合)狀態(tài)，或者可以轉(zhuǎn)變成適當(dāng)?shù)?？冊(打開)或01)32 (閉合)狀態(tài)。以上針對其他模式提供了用于旁路開關(guān)64和輸出斷路器47的狀態(tài)。
[0080]在310處，電壓跟蹤模塊100跟蹤口?332的輸出端62處的輸出電壓。在312處，積分模塊102對輸出電壓進(jìn)行積分以生成關(guān)于11？332的輸出電力的每個相的積分和。這可以經(jīng)由積分信號1階1至1階3指示。每個相的和可以用于該相的一個或更多個周期的一個或更多個部分?？梢栽谝粋€或更多個部分的末端處提供該和。與一個或更多個部分相關(guān)聯(lián)的時間的長度可以簡稱為第一時段。作為結(jié)果，三個相中的每個相可以具有第一時段中的對應(yīng)的一個。三個相的第一時段在長度上可以相同或者不同。
[0081]在314處，第一比較模塊104將用于每一相的輸出電壓與來自電壓參考模塊110的參考電壓進(jìn)行比較，并且生成第一差信號01？？1八至第一差信號01？？1八至口正?…可以在第一時段被確定。在316處，第二比較模塊106將積分信號1階1至1階3的和與從積分參考模塊112接收的參考和進(jìn)行比較，并且作為響應(yīng)，生成第二差信號01？？2八至第二差信號01？？2八至可以在第一時段被確定。
[0082]在317處，電壓調(diào)節(jié)模塊108判定在第一時段上第一差信號01？？1八至和/或第二差信號01？？2八至中的一個或更多個是否超過相應(yīng)的預(yù)定值。如果第一差信號01？？1八至[(正？…、 第二差信號01？？2八至中的一個或更多個超過預(yù)定值，則執(zhí)行任務(wù)318，否則可以執(zhí)行任務(wù)322。
[0083]在318處，電壓調(diào)節(jié)模塊108可以確定如下第二時段:第一差和/或第二差中的一個或更多個超過相應(yīng)的預(yù)定值。第二時段中的每個可以與第一時段中的相應(yīng)的一個是相同長度，或者可以短于第一時段中相應(yīng)的一個。第二時段指將用于執(zhí)行電壓平衡的時間長度。當(dāng)差中的一個或更多個超過相應(yīng)的預(yù)定值時，要執(zhí)行電壓平衡以補(bǔ)償這些差?？梢栽趫?zhí)行任務(wù)318的同時執(zhí)行任務(wù)314至任務(wù)316。
[0084]在320處，電壓調(diào)節(jié)模炔基于差01？？1八至[(正打匕01？？2八至以及第二時段來調(diào)節(jié)逆變器42的電壓輸出。對于相應(yīng)差已經(jīng)超過各自預(yù)定值的一個或更多個相的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。在相應(yīng)的第三時段調(diào)節(jié)輸出電壓，該第三時段在長度上可以等于或不同于第二時段。第三時段中的每一個可以開始于相應(yīng)的第二時段中的一個的末端處。調(diào)節(jié)逆變器42的輸出電壓以平衡口?332的輸出電壓。
[0085]針對口?332的待平衡的輸出電壓中的每一個，對逆變器42的相應(yīng)輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。對逆變器42的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)以使得口?332的相應(yīng)輸出電壓平衡。平衡口?332的輸出電壓(或者輸出電壓信號)以使得在第二時段之一輸出電壓信號與參考值之間的第一面積等于在第三時段輸出電壓信號與參考值之間的第二面積。繼任務(wù)320之后，輸出平衡模塊39可以返回至任務(wù)310以驗證口?332的輸出電壓平衡或者如示出的繼續(xù)進(jìn)行任務(wù)322。
[0086]在322處，即332操作在第二操作模式和/或即3模式并且供給輸出端62的電力經(jīng)由逆變器42提供。輸出平衡模塊39停止對逆變器42的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。該方法可以在324處結(jié)束。
[0087]上述任務(wù)旨在例證；可以取決于應(yīng)用順序地、同步地、同時地、連續(xù)地、在重疊的時間段或者以不同的順序來執(zhí)行任務(wù)。同樣地，可以取決于實施例和/或事件的序列不執(zhí)行或跳過任務(wù)中的任一項。
[0088]前面的描述僅在本質(zhì)上說明而決不旨在限制公開內(nèi)容、它的應(yīng)用或用途?？梢砸愿鞣N形式來實施公開內(nèi)容的廣泛的教導(dǎo)。因此，盡管本公開內(nèi)容包括具體示例，但公開內(nèi)容的真正范圍不應(yīng)當(dāng)受到這樣的限制，原因是基于對附圖、說明書和所附權(quán)利要求的研究，其它修改將變得明顯。為了清楚的目的，將在附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)識相同的元件。如本文所使用的，詞組八、8和中至少一個應(yīng)當(dāng)解釋為指使用非排他邏輯01？(或)的邏輯(八或8或0。應(yīng)當(dāng)理解，在不改變本公開內(nèi)容的原理的情況下，可以以不同的順序(或同時地)執(zhí)行方法中的一個或更多個步驟。
[0089]如本文中所使用的，術(shù)語模塊可以指:專用集成電路(八310的一部分或者包括專用集成電路(八310 ；離散電路；集成電路；組合邏輯電路；現(xiàn)場可編程門陣列(沖以)；執(zhí)行代碼的處理器(共享的、專用的或組)；提供所述功能的其他合適的硬件部件；以上中一些或全部的組合(例如在片上系統(tǒng)中術(shù)語模塊可以包括存儲由處理器執(zhí)行的代碼的存儲器(共享的、專用的或組
[0090]如以上使用的術(shù)語代碼可以包括軟件、固件和/或微代碼，并且可以指程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο?。如以上使用的術(shù)語共享是指可以使用單個(共享的)處理器來執(zhí)行來自多個模塊的一些代碼或所有代碼。另外，可以由單個(共享的)存儲器來存儲來自多個模塊的一些代碼或所有代碼。如以上使用的術(shù)語組是指可以使用一組處理器來執(zhí)行來自多個模塊的一些代碼或所有代碼，另外，可以使用一組存儲器來存儲來自多個模塊的一些代碼或所有代碼。
[0091]本文所描述的裝置和方法可以由一個或更多個處理器執(zhí)行的一個或更多個計算機(jī)程序來部分地或全部地實現(xiàn)。計算機(jī)程序包括存儲在至少非暫態(tài)有形的計算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令。計算機(jī)程序還可以包括和/或依賴于所存儲的數(shù)據(jù)。非暫態(tài)有形的計算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制示例包括非易失性存儲器、易失性存儲器、磁存儲器和光存儲器。
【權(quán)利要求】
1.一種不間斷電源(UPS)，包括: 輸入端，所述輸入端被配置成:(i)接收來自公用事業(yè)源的第一電力以為至少一個負(fù)載供電；以及(ii)接收來自所述公用事業(yè)源的第二電力，其中，所述至少一個負(fù)載和所述UPS分離； 逆變器，所述逆變器被配置成:(i)當(dāng)在第一模式下時，接收所述第一電力和所述第二電力，以及(ii)當(dāng)在第二模式下時，接收所述第二電力但不接收所述第一電力，其中，所述第二電力用于為所述逆變器供電； 旁路電路，所述旁路電路連接至所述輸入端，并且所述旁路電路被配置成:當(dāng)在所述第二模式下操作時，使所述逆變器旁路以將所述第一電力供給所述UPS的輸出端；以及 控制模塊，所述控制模塊被配置成:(i)檢測所述UPS的輸出端處的電壓，(ii)對所述電壓進(jìn)行積分以生成第一和，以及(iii)繼完成從所述第二模式到所述第一模式的轉(zhuǎn)變之后，基于所述第一和來調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓以使所述UPS的電壓平衡，其中，所述UPS的電壓是基于所述逆變器的輸出電壓而提供的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UPS，其中，當(dāng)在所述第一模式下時，所述旁路電路不使所述逆變器旁路或?qū)⑺龅谝浑娏μ峁┲了鯱PS的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UPS，其中，所述逆變器為直流到交流變換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UPS，其中，所述控制模塊被配置成:(i)將所述UPS的電壓與參考電壓進(jìn)行比較；并且(i i )基于所述比較來調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UPS，其中，所述控制模塊被配置成:(i)將所述和與參考和進(jìn)行比較；并且(ii)基于所述比較來調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UPS，其中， 所述第一電力包括三個相；并且 所述控制模塊被配置成:(i)對所述三個相中的每個相進(jìn)行積分以分別生成所述第一和、第二和以及第三和，(ii)將所述第一和、所述第二和以及所述第三和分別與第一參考和、第二參考和以及第三參考和進(jìn)行比較，以及(iii)基于所述比較中的相應(yīng)比較來調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出端處的電力的三個相中的每個相。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UPS，其中，所述控制模塊被配置成:(i)在所述UPS的電壓周期的第一部分的末端處確定第一和，(ii)將所述和與參考和進(jìn)行比較，以及(iii)基于所述比較，在所述UPS的電壓周期的第二部分期間調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UPS，其中，所述控制模塊被配置成:(i)在所述UPS的電壓周期的第一部分的末端處確定第一和，并且(ii)基于所述第一和，調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓，以使得在所述周期的第二部分的末端處或者下一個周期的一部分的末端處，所述第一和等于參考和。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UPS，其中，所述控制模塊被配置成: 確定如下中的至少一個的第一時段:(i)所述UPS的電壓與參考電壓之間的差大于第一預(yù)定值，或(ii)所述第一和與參考和之間的差大于第二預(yù)定值；以及 在第二時段調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓，其中，所述第二時段開始于所述第一時段的末端處，并且其中，所述第一時段的長度等于所述第二時段的長度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的UPS，其中，所述控制模塊被配置成:調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓，以使得所述即3的電壓在所述第一時段的積分和等于所述即3的電壓在所述第二時段的積分和。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即3，其中，所述控制模塊被配置成:調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓以使得所述第一和等于預(yù)定值。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的口?3，其中，所述控制模塊被配置成:(1)確定在所述口?3的電壓的第一 1/2周期中的和，并且(11)調(diào)節(jié)在所述即3的電壓的第二 1/2周期中的電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即3，還包括:整流器，所述整流器被配置成接收所述第一電力和所述第二電力，并且將交流轉(zhuǎn)換成直流， 所述逆變器被配置成將所述直流轉(zhuǎn)換成交流。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的即3，還包括備用電源，其中: 所述控制模塊被配置成:(1)檢測關(guān)于所述第一電力的故障，并且(11)生成故障信號；以及 所述逆變器被配置成:基于所述故障信號將來自所述備用電源的電力供給所述至少一個負(fù)載。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即3，其中，所述控制模塊被配置成:(1)檢測關(guān)于所述第一電力的故障，并且(11)響應(yīng)于檢測到的故障信號，將所述旁路電路和所述逆變器從在所述第二模式下操作轉(zhuǎn)變至在所述第一模式下操作。
16.一種操作不間斷電源⑶?3)的方法，所述方法包括: 在所述即3的輸入端處接收來自公用事業(yè)源的第一電力以為至少一個負(fù)載供電，其中所述至少一個負(fù)載和所述即3分離； 在所述輸入端處接收來自所述公用事業(yè)源的第二電力； 經(jīng)由逆變器:(1)當(dāng)在第一模式下時，接收所述第一電力和所述第二電力，以及(11)當(dāng)在第二模式下時，接收所述第二電力但不接收所述第一電力，其中，所述第二電力用于為所述逆變器供電； 當(dāng)在第二模式下操作時，使所述逆變器旁路以將所述第一電力供給所述即3的輸出端； 檢測所述口?3的輸出端處的電壓； 對所述電壓進(jìn)行積分以生成第一和；以及 繼完成從所述第二模式到所述第一模式的轉(zhuǎn)變之后，基于所述第一和來調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓以使口?3的電壓平衡，其中，所述口?3的電壓是基于所述逆變器的輸出電壓而提供的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述第一電力包括三個相，并且所述方法還包括: 對所述三個相中的每個相進(jìn)行積分以分別生成所述第一和、第二和以及第三和；將所述第一和、所述第二和以及所述第三和分別與第一參考和、第二參考和以及第三參考和進(jìn)行比較； 基于所述比較中的相應(yīng)比較來調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出端處的電力的三個相中的每個相。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括:在所述的電壓周期的第一部分的末端處確定第一和； 將所述和與參考和進(jìn)行比較； 基于所述比較，(1)在所述即3的電壓周期的第二部分期間以及(11)在所述第一部分的末端處開始，調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括: 在所述即3的電壓周期的第一部分的末端處確定所述第一和；以及基于所述第一和，調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓，以使得在所述周期的第二部分的末端處或者下一個周期的一部分的末端處，所述第一和等于參考和。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括: 確定如下中的至少一個的第一時段:(1)所述即3的電壓與參考電壓之間的差大于第一預(yù)定值，或(11)所述第一和與參考和之間的差大于第二預(yù)定值； 在第二時段調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓，其中，所述第二時段開始于所述第一時段的末端處，并且其中，所述第一時段的長度等于所述第二時段的長度；以及 調(diào)節(jié)所述逆變器的輸出電壓，以使得所述現(xiàn)5的電壓在所述第一時段的積分和等于所述即3的電壓在所述第二時段的積分和。
【文檔編號】H02J9/06GK103840676SQ201310589552
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月21日
【發(fā)明者】特里·D·布什, 布萊恩·P·希伯, 小魯塞爾·E·謝特勒 申請人:力博特公司