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電源轉(zhuǎn)換器及其控制方法與流程

文檔序號(hào):11589011閱讀:513來(lái)源:國(guó)知局
電源轉(zhuǎn)換器及其控制方法與流程

本公開內(nèi)容涉及一種電源轉(zhuǎn)換器,且特別涉及具有級(jí)聯(lián)(cascaded)電源模塊的電源轉(zhuǎn)換器。



背景技術(shù):

部分的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)采用級(jí)聯(lián)(cascade)的標(biāo)準(zhǔn)模塊以操作在中電壓(mediumvoltage)輸入,且當(dāng)部分模塊于操作過(guò)程中故障時(shí),額外的標(biāo)準(zhǔn)模塊可供系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)。

然而,為了要移除故障模塊并安裝新的模塊,由于安全性考量,轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)必須完全關(guān)機(jī),在更換程序中電源轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)無(wú)法連續(xù)性地供電。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本案的一態(tài)樣為一種電源轉(zhuǎn)換器。電源轉(zhuǎn)換器包含:多個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊,其中每一電源轉(zhuǎn)換模塊包含一旁路元件,該旁路元件用以于一故障發(fā)生時(shí)導(dǎo)通;以及多個(gè)開關(guān)電路,彼此以串聯(lián)形式電性耦接并分別以并聯(lián)形式電性耦接于該些電源轉(zhuǎn)換模塊;其中任一開關(guān)電路用以在相應(yīng)的該電源轉(zhuǎn)換模塊中的該旁路元件導(dǎo)通時(shí)導(dǎo)通。

在本案的部分實(shí)施例中,每一電源轉(zhuǎn)換模塊包含一輸入端子與一輸出端子,該些開關(guān)電路電性耦接于相應(yīng)的該電源轉(zhuǎn)換模塊的該輸入端子,該些輸入端子以串聯(lián)形式電性耦接,該些電源轉(zhuǎn)換模塊的該些輸出端子彼此以并聯(lián)形式電性耦接。

在本案的部分實(shí)施例中,該些電源轉(zhuǎn)換模塊用以通過(guò)該些輸入端子接收一交流輸入電壓,并轉(zhuǎn)換該交流輸入電壓以通過(guò)該些輸出端子輸出一直流輸出電壓。

在本案的部分實(shí)施例中,電源轉(zhuǎn)換器還包含:一控制電路,電性耦接于該些開關(guān)電路以及該些電源轉(zhuǎn)換模塊,并用以響應(yīng)于代表該故障的一故障信號(hào),輸出一旁路信號(hào)以導(dǎo)通相應(yīng)的開關(guān)電路,其中該故障信號(hào)是自相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊接收。

在本案的部分實(shí)施例中,電源轉(zhuǎn)換器還包含:多個(gè)閂鎖,其中每一閂鎖以并聯(lián)形式連接于相應(yīng)的開關(guān)電路。

在本案的部分實(shí)施例中,每一開關(guān)電路包含一繼電器,該繼電器包含一線圈,一第一接點(diǎn)與一第二接點(diǎn),其中該第一接點(diǎn)與該第二接點(diǎn)為常開。

在本案的部分實(shí)施例中,該繼電器的該線圈電性耦接于該控制電路與一接地端之間。

在本案的部分實(shí)施例中,每一電源轉(zhuǎn)換模塊還包含一保護(hù)元件,該保護(hù)元件用以導(dǎo)通相應(yīng)電源轉(zhuǎn)換模塊中的該旁路元件并輸出代表該故障的一故障信號(hào)。

本案的另一態(tài)樣為一種電源轉(zhuǎn)換器。電源轉(zhuǎn)換器包含:一第一電源轉(zhuǎn)換模塊;一第二電源轉(zhuǎn)換模塊,電性耦接于該第一電源轉(zhuǎn)換模塊;以及一電源轉(zhuǎn)換器電源柜架,包含:一第一開關(guān)電路,以并聯(lián)形式電性耦接于該第一電源轉(zhuǎn)換模塊;一第二開關(guān)電路,以并聯(lián)形式電性耦接于該第二電源轉(zhuǎn)換模塊,并以串聯(lián)形式電性耦接于該第一開關(guān)電路;以及一控制電路,用以當(dāng)該第一電源轉(zhuǎn)換模塊輸出一故障信號(hào)至該控制電路時(shí)輸出一旁路信號(hào)以導(dǎo)通該第一開關(guān)電路,用以當(dāng)該第二電源轉(zhuǎn)換模塊輸出該故障信號(hào)至該控制電路時(shí)輸出該旁路信號(hào)以導(dǎo)通該第二開關(guān)電路。

在本案的部分實(shí)施例中,該第一電源轉(zhuǎn)換模塊與該第二電源轉(zhuǎn)換模塊每一者各自包含一旁路元件與一保護(hù)元件,其中當(dāng)該保護(hù)元件檢測(cè)一故障發(fā)生時(shí),該旁路元件用以閉合,該保護(hù)元件用以輸出該故障信號(hào)至該控制電路。

在本案的部分實(shí)施例中,該第一電源轉(zhuǎn)換模塊與該第二電源轉(zhuǎn)換模塊的輸入端子彼此以串聯(lián)形式電性耦接,該第一電源轉(zhuǎn)換模塊與該第二電源轉(zhuǎn)換模塊的輸出端子彼此以并聯(lián)形式電性耦接。

在本案的部分實(shí)施例中,該第一電源轉(zhuǎn)換模塊與該第二電源轉(zhuǎn)換模塊每一者各自用以通過(guò)相應(yīng)的輸入端子接收一交流輸入電壓,并轉(zhuǎn)換該輸入電壓以通過(guò)相應(yīng)的輸出端子輸出一直流輸出電壓。

在本案的部分實(shí)施例中,該電源轉(zhuǎn)換器電源柜架還包含:一第一閂鎖,以并聯(lián)形式連接于該第一開關(guān)電路;以及一第二閂鎖,以并聯(lián)形式連接于該第二開關(guān)電路。

在本案的部分實(shí)施例中,該第一開關(guān)電路與該第二開關(guān)電路每一者各自包含一繼電器,該繼電器包含一線圈、一第一接點(diǎn)以及一第二接點(diǎn),其中該第一接點(diǎn)與該第二接點(diǎn)為常開。

在本案的部分實(shí)施例中,該繼電器的該線圈電性耦接于該控制電路與一接地端之間。

本案的又一態(tài)樣為一種電源轉(zhuǎn)換器的控制方法??刂品椒ò河梢豢刂齐娐纷远鄠€(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊中的一者接收一故障信號(hào);以及由該控制電路響應(yīng)于該故障信號(hào)輸出一旁路信號(hào)至一開關(guān)電路以導(dǎo)通該開關(guān)電路,其中該開關(guān)電路以并聯(lián)形式電性耦接于相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊;其中該控制電路以及該些開關(guān)電路是設(shè)置于一電源柜架,該些電源轉(zhuǎn)換模塊安裝于該電源柜架。

在本案的部分實(shí)施例中,控制方法,還包含:由該電源轉(zhuǎn)換模塊中的一保護(hù)元件檢測(cè)故障是否發(fā)生;當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)通過(guò)導(dǎo)通該電源轉(zhuǎn)換模塊中的一旁路元件以旁路略過(guò)相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊;以及當(dāng)該旁路元件導(dǎo)通時(shí),由該保護(hù)元件輸出該故障信號(hào)至該控制電路。

在本案的部分實(shí)施例中,檢測(cè)故障是否發(fā)生包含檢測(cè)該電源轉(zhuǎn)換模塊的一輸入電壓是否大于一第一預(yù)設(shè)值,檢測(cè)該電源轉(zhuǎn)換模塊的一輸出電壓是否大于一第二預(yù)設(shè)值,或檢測(cè)該電源轉(zhuǎn)換模塊的一溫度是否大于一預(yù)設(shè)溫度。

在本案的部分實(shí)施例中,控制方法還包含:當(dāng)相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊被更換時(shí),由該控制電路輸出一重啟信號(hào)至該開關(guān)電路以斷開該開關(guān)電路。

在本案的部分實(shí)施例中,該些開關(guān)電路每一者各自包含一繼電器,該繼電器包含一線圈、一第一接點(diǎn)以及一第二接點(diǎn),其中導(dǎo)通該開關(guān)電路包含:響應(yīng)該旁路信號(hào)致能該線圈,以閉合該第一接點(diǎn)與該第二接點(diǎn),其中該第一接點(diǎn)與該第二接點(diǎn)為常開。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本案部分實(shí)施例所繪示的電源轉(zhuǎn)換器的示意圖。

圖2為根據(jù)本案部分實(shí)施例所繪示的電源轉(zhuǎn)換器的示意圖。

圖3為根據(jù)本案部分實(shí)施例所繪示的操作圖2所示的電源轉(zhuǎn)換器的方法的流程圖。

圖4為根據(jù)本案部分實(shí)施例所繪示的電源轉(zhuǎn)換器的示意圖。

圖5為根據(jù)本案部分實(shí)施例所繪示的電源轉(zhuǎn)換器的示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明:

100電源轉(zhuǎn)換器

112、114輸入端子

116、118輸出端子

120a~120c開關(guān)電路

122繼電器線圈

124、126接點(diǎn)

130a~130c旁路電路

140控制電路

160a~160c電源轉(zhuǎn)換模塊

162a~162c旁路元件

164a~164c轉(zhuǎn)換器元件

180a~180c閂鎖

200方法

s210~s260操作

vin輸入電壓

vout輸出電壓

v1a~v1c、v2a~v2c電壓

bs1~bs3旁路信號(hào)

fs故障信號(hào)

具體實(shí)施方式

下文是舉實(shí)施例配合說(shuō)明書附圖作詳細(xì)說(shuō)明,以更好地理解本公開內(nèi)容的態(tài)樣,但所提供的實(shí)施例并非用以限制本公開所涵蓋的范圍,而結(jié)構(gòu)操作的描述非用以限制其執(zhí)行的順序,任何由元件重新組合的結(jié)構(gòu),所產(chǎn)生具有均等技術(shù)效果的裝置,皆為本公開所涵蓋的范圍。此外,根據(jù)業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)及慣常做法,附圖僅以輔助說(shuō)明為目的,并未依照原尺寸作圖,實(shí)際上各種特征的尺寸可任意地增加或減少以便于說(shuō)明。下述說(shuō)明中相同元件將以相同的符號(hào)標(biāo)示來(lái)進(jìn)行說(shuō)明以便于理解。

在全篇說(shuō)明書與權(quán)利要求所使用的用詞(terms),除有特別注明外,通常具有每個(gè)用詞使用在此領(lǐng)域中、在此公開的內(nèi)容中與特殊內(nèi)容中的平常意義。某些用以描述本公開的用詞將于下或在此說(shuō)明書的別處討論,以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本公開的描述上額外的引導(dǎo)。

關(guān)于本文中所使用的“約”、“大約”或“大致”一般通常是指數(shù)值的誤差或范圍于百分之二十以內(nèi),較好地是于百分之十以內(nèi),而更佳地則是于百分之五以內(nèi)。文中若無(wú)明確說(shuō)明,其所提及的數(shù)值皆視作為近似值,例如可如“約”、“大約”或“大致”所表示的誤差或范圍,或其他近似值。

此外,在本文中所使用的用詞“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均為開放性的用語(yǔ),即意指“包含但不限于”。此外,本文中所使用的“及/或”,包含相關(guān)列舉項(xiàng)目中一或多個(gè)項(xiàng)目的任意一個(gè)以及其所有組合。

于本文中,當(dāng)一元件被稱為“連接”或“耦接”時(shí),可指“電性連接”或“電性耦接”。“連接”或“耦接”亦可用以表示二或多個(gè)元件間相互搭配操作或互動(dòng)。此外,雖然本文中使用“第一”、“第二”、…等用語(yǔ)描述不同元件,該用語(yǔ)僅是用以區(qū)別以相同技術(shù)用語(yǔ)描述的元件或操作。除非上下文清楚指明,否則該用語(yǔ)并非特別指稱或暗示次序或順位,亦非用以限定本發(fā)明。

請(qǐng)參考圖1。圖1為根據(jù)本案部分實(shí)施例所繪示的電源轉(zhuǎn)換器100的示意圖。電源轉(zhuǎn)換器100使用多個(gè)電源轉(zhuǎn)換模塊160a、160b和160c將交流輸入電壓vin轉(zhuǎn)換為直流輸出電壓vout,其中電源轉(zhuǎn)換模塊160a、160b和160c可安裝于電源轉(zhuǎn)換器100的電源柜架(powershelf)內(nèi),或自電源轉(zhuǎn)換器100的電源柜架中移除。在部分實(shí)施例中,輸入電壓vin為中壓(如:600伏~69千伏)的電壓層級(jí),電源轉(zhuǎn)換模塊160a、160b和160c彼此于輸入側(cè)以串聯(lián)形式電性連接,且于輸出側(cè)以并聯(lián)形式電性連接,如圖1中所示。如此一來(lái),由于輸入電壓vin被分配為由相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊接收的電壓v1a、v1b、v1c,每一電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的額定電壓便得以降低。此外,低壓半導(dǎo)體元件便可使用在電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c之中。

如圖1中所繪示,電源轉(zhuǎn)換器100包含輸入端子112、114,輸出端子116、118,開關(guān)電路120a~120c以及控制電路140。在部分實(shí)施例中,開關(guān)電路120a~120c和控制電路140被設(shè)置于電源轉(zhuǎn)換器100的電源柜架內(nèi)。輸入端子112和114用以接收輸入電壓vin。舉例來(lái)說(shuō),輸入端子112可電性耦接至三相交流電源(如:電網(wǎng))的其中一相端點(diǎn),輸入端子114可電性耦接至三相交流電源的中性端點(diǎn)。輸出端子116和118電性連接于電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的輸出側(cè)并用以提供直流輸出電壓vout至負(fù)載。

舉例而言,開關(guān)電路120a~120c分別以并聯(lián)形式電性耦接至電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c。換言之,開關(guān)電路120a的第一端耦接至電源轉(zhuǎn)換模塊160a于輸入側(cè)的第一端,開關(guān)電路120a的第二端耦接至電源轉(zhuǎn)換模塊160a于輸入側(cè)的第二端。相似地,開關(guān)電路120b、120c的第一端與第二端亦分別耦接至電源轉(zhuǎn)換模塊160b、160c于輸入側(cè)的第一端與第二端。

在部分實(shí)施例中,開關(guān)電路120a~120c為繼電器(relay)。舉例來(lái)說(shuō),開關(guān)電路120a包含繼電器線圈122、接點(diǎn)124和126。繼電器線圈122通過(guò)第一端點(diǎn)電性連接于控制電路140,并通過(guò)第二端點(diǎn)電性連接于接地端gnd。接點(diǎn)124和126分別耦接至開關(guān)電路120a的第一端與第二端。接點(diǎn)124、126為常開(normally-open),使得第一端與第二端電性分離。當(dāng)繼電器線圈122被致能時(shí),接點(diǎn)124與接點(diǎn)126閉合使得第一端與第二端電性耦接,相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a被旁路略過(guò)(bypass)。

開關(guān)電路120b和120c的結(jié)構(gòu)與開關(guān)電路120a的結(jié)構(gòu)相似,為求簡(jiǎn)潔起見于此不再贅述。值得注意的是,繪示于圖1中并于以上描述的開關(guān)電路120a~120c的設(shè)置僅為釋例之用。各種開關(guān)電路120a~120c的設(shè)置方式亦落入本公開內(nèi)容所涵蓋的范圍,且開關(guān)電路120a~120c可由不同類型的開關(guān)或繼電器實(shí)作。

在部分實(shí)施例中,電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c可安裝于電源柜架中。當(dāng)電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c安裝完成,電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c1分別接收交流電壓v1a、v1b及v1c并分別轉(zhuǎn)換交流電壓為直流電壓v2a、v2b、v2c。

請(qǐng)參考圖2。圖2為根據(jù)本案部分實(shí)施例所繪示的電源轉(zhuǎn)換器100的示意圖。于圖2中,與圖1的實(shí)施例有關(guān)的相似元件是以相同的參考標(biāo)號(hào)表示以便于理解。舉例而言。在部分實(shí)施例中,每一電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c包含相應(yīng)的旁路元件(如:旁路元件162a~162c)、相應(yīng)的轉(zhuǎn)換器元件(如:轉(zhuǎn)換器元件164a~164c)以及相應(yīng)的保護(hù)元件(未繪示于圖中)。

旁路元件162a~162c可由各種半導(dǎo)體裝置,例如閘流晶體管(thyristor)實(shí)現(xiàn),并用以導(dǎo)通電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的輸入側(cè),以避免相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c故障時(shí),電壓v1a~v1c流經(jīng)轉(zhuǎn)換器元件164a~164c。轉(zhuǎn)換器元件164a~164c分別電性耦接至旁路元件162a~162c并用以于正常操作下將交流電壓v1a~v1c轉(zhuǎn)換為直流電壓v2a~v2c。具體來(lái)說(shuō),在部分實(shí)施例中,轉(zhuǎn)換器元件164a~164c可由各種切換式電源供應(yīng)器電路實(shí)作,例如降壓式轉(zhuǎn)換器(buckconverter)、反激式轉(zhuǎn)換器(flybackconverter)、順向式轉(zhuǎn)換器(forwardconverter),或本領(lǐng)域具通常知識(shí)者所熟知的任何其他適合的電源轉(zhuǎn)換電路。保護(hù)元件用以檢測(cè)相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c中是否發(fā)生故障。當(dāng)故障被檢測(cè)到時(shí),保護(hù)元件導(dǎo)通相應(yīng)的旁路元件162a~162c并輸出相應(yīng)的故障信號(hào)fs至控制電路140。具體來(lái)說(shuō),在部分實(shí)施例中,保護(hù)元件可由各種過(guò)電壓(over-voltage)保護(hù)電路、過(guò)電流(over-current)保護(hù)電路、過(guò)溫度(over-temperature)保護(hù)電路、本領(lǐng)域具通常知識(shí)者所熟知的其他保護(hù)電路,或以上提及保護(hù)電路的任意組合。

舉例來(lái)說(shuō),在部分實(shí)施例中,保護(hù)元件可檢測(cè)相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的輸入電壓v1a~v1c是否大于第一預(yù)設(shè)值(如:輸入電壓上限值),檢測(cè)相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的輸出電壓v2a~v2c是否大于第二預(yù)設(shè)值(如:輸出電壓上限值),檢測(cè)相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的溫度是否大于預(yù)設(shè)溫度。

控制電路140電性耦接于安裝的電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c以及開關(guān)電路120a~120c。在部分實(shí)施例中,開關(guān)電路140電性耦接于電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的保護(hù)元件以自電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c接收故障信號(hào)fs,并電性耦接于開關(guān)電路120a-120c的繼電器線圈122以輸出旁路信號(hào)bs1~bs3至開關(guān)電路120a-120c的繼電器線圈122。在部分實(shí)施例中,控制電路140可由微控制器(microcontroller)、微處理器(microprocessor)、數(shù)字信號(hào)處理器(digitalsignalprocessor,dsp)、微過(guò)程控制器(microprogrammedcontrolunit,mcu)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fieldprogrammablegatearray,fpga),或本領(lǐng)域具通常知識(shí)者所熟知的其他相似的處理裝置。為更好地理解本公開內(nèi)容,控制電路140的操作將于以下段落中配合圖3所繪示的方法進(jìn)行說(shuō)明,但本案并不以此為限。

請(qǐng)參考圖3。圖3為根據(jù)本案部分實(shí)施例所繪示的操作圖2所示的電源轉(zhuǎn)換器100的方法200的流程圖。圖2中電源轉(zhuǎn)換器100的操作亦將配合圖3中所繪示的方法200描述如下。舉例來(lái)說(shuō),方法200包含操作s210、s220、s230、s240以及s250。值得注意的是,方法200配合圖2中所示的電源轉(zhuǎn)換器100進(jìn)行說(shuō)明僅為釋例之用,并非用以限制本案。于圖3中,與圖2的實(shí)施例有關(guān)的相似元件是以相同的參考標(biāo)號(hào)表示以便于理解。

首先,于操作s210中,電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的保護(hù)元件檢測(cè)相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c是否發(fā)生故障。舉例來(lái)說(shuō),如先前段落所述,保護(hù)元件可檢測(cè)輸入電壓v1a~v1c、輸出電壓v2a~v2c以及電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的溫度。值得注意的是,保護(hù)元件可執(zhí)行過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)溫度保護(hù)或其他本領(lǐng)域具通常知識(shí)者所熟知的保護(hù)。

接著,在操作s220中,當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí),相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c中的旁路元件162a~162c自動(dòng)導(dǎo)通以旁路略過(guò)相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c。舉例來(lái)說(shuō),若電源轉(zhuǎn)換模塊160a中的保護(hù)元件檢測(cè)到故障發(fā)生而電源轉(zhuǎn)換模塊160a的溫度超過(guò)上限,則保護(hù)元件啟動(dòng)旁路元件162a使其導(dǎo)通。因此,流入電源轉(zhuǎn)換模塊160a的電流便會(huì)經(jīng)過(guò)旁路元件162a而不會(huì)有電流流入轉(zhuǎn)換器元件164a。

接著,在操作s230中,當(dāng)旁路元件導(dǎo)通時(shí),保護(hù)元件輸出故障信號(hào)fs至控制電路140。舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)旁路元件162a啟動(dòng)并導(dǎo)通時(shí),相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a通過(guò)保護(hù)元件輸出故障信號(hào)fs至控制電路140。

接著,在操作s240中,控制電路140接收代表故障發(fā)生的電源轉(zhuǎn)換模塊(如:電源轉(zhuǎn)換模塊160a)的故障信號(hào)fs。

接著,在操作s250中,響應(yīng)于接收的故障信號(hào)fs,控制電路140輸出相應(yīng)的旁路信號(hào)bs1~bs3至以并聯(lián)形式電性耦接于相應(yīng)電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的開關(guān)電路120a~120c,使得開關(guān)電路120a~120c導(dǎo)通。舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)故障信號(hào)fs代表電源轉(zhuǎn)換模塊160a由于故障而被旁路忽略,則控制電路140輸出旁路信號(hào)bs1至開關(guān)電路120a以導(dǎo)通開關(guān)電路120a。舉例來(lái)說(shuō),在部分實(shí)施例中,開關(guān)電路120a中的繼電器線圈122相應(yīng)于旁路信號(hào)bs1而被致能,據(jù)以使接點(diǎn)124與接點(diǎn)126閉合。

由于開關(guān)電路120a于相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a故障時(shí)導(dǎo)通,于電源轉(zhuǎn)換模塊160a輸入側(cè)之間的電壓v1a大致為零。因此,沒(méi)有電流流入電源轉(zhuǎn)換模塊160a,且操作者可安全地移除并更換故障的電源轉(zhuǎn)換模塊160a。

在部分實(shí)施例中,由于電源轉(zhuǎn)換模塊160a的數(shù)量具有冗余設(shè)計(jì),因此輸入電壓vin可分配至由其余正常的電源轉(zhuǎn)換模塊160b與160c接收的電壓v1b與電壓v1c,藉此轉(zhuǎn)換器100可仍繼續(xù)操作并執(zhí)行電能轉(zhuǎn)換以電源轉(zhuǎn)換模塊160b與160c輸出直流輸出電壓vout。

在部分實(shí)施例中,方法200還包含操作s260。在操作s260中,當(dāng)相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c更換完成時(shí),控制電路140輸出重啟信號(hào)至開關(guān)電路120a-120c以重新斷開開關(guān)電路120a-120c。舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)新的電源轉(zhuǎn)換模塊安裝好以取代故障的電源轉(zhuǎn)換模塊160a時(shí),控制電路140輸出重啟信號(hào)至開關(guān)電路120a以去能繼電器線圈122,使接點(diǎn)124和126回到常開狀態(tài)。

在部分實(shí)施例中,電源轉(zhuǎn)換器100可暫時(shí)關(guān)機(jī)并在更換故障電源轉(zhuǎn)換模塊后重新啟動(dòng)。可通過(guò)設(shè)置額外的電源,例如電池,電性耦接于輸出端子116與輸出端子118以于重啟電源轉(zhuǎn)換器100的過(guò)程中供應(yīng)輸出電壓vout。在其他部分實(shí)施例中,新的電源轉(zhuǎn)換模塊可于相應(yīng)的開關(guān)電路重新斷開后直接執(zhí)行電能轉(zhuǎn)換,無(wú)須重啟電源轉(zhuǎn)換器100以實(shí)現(xiàn)不中斷的電源供應(yīng)。

于上述的內(nèi)容中,包含示例性的步驟。然而此些步驟并不必需依序執(zhí)行。在本實(shí)施方式中所提及的步驟,除特別敘明其順序者外,均可依實(shí)際需要調(diào)整其前后順序,甚至可同時(shí)或部分同時(shí)執(zhí)行。

值得注意的是,于圖1與圖2實(shí)施例中所繪示的開關(guān)電路及電源轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)量?jī)H為釋例之用,并為了說(shuō)明上的方便而簡(jiǎn)化。本領(lǐng)域具通常知識(shí)者可在不超出本案的精神或范圍的情況下修改電源轉(zhuǎn)換器100以設(shè)置更多的開關(guān)電路以及電源轉(zhuǎn)換模塊。舉例來(lái)說(shuō),在部分實(shí)施例中,只要剩余的電源轉(zhuǎn)換模塊可承受輸入電壓vin,電源轉(zhuǎn)換器100可在一個(gè)以上的電源轉(zhuǎn)換模塊被相應(yīng)的開關(guān)電路旁路忽略的情形下正常地執(zhí)行電能轉(zhuǎn)換。

請(qǐng)參考圖4。圖4為根據(jù)本案部分實(shí)施例所繪示的電源轉(zhuǎn)換器100的示意圖。于圖4中,與圖2的實(shí)施例有關(guān)的相似元件是以相同的參考標(biāo)號(hào)表示以便于理解。與圖2相較,在圖4中所示的電源轉(zhuǎn)換器100還包含機(jī)械式閂鎖(latch)180a、180b以及180c。

如圖4中所示,每一閂鎖180a~180c以并聯(lián)形式連接于相應(yīng)的開關(guān)電路120a~120c。具體來(lái)說(shuō),閂鎖180a并聯(lián)連接于開關(guān)電路120a,閂鎖180b并聯(lián)連接于開關(guān)電路120b,閂鎖180c并聯(lián)連接于開關(guān)電路120c。閂鎖180a~180c設(shè)置于電源轉(zhuǎn)換器100的電源柜架內(nèi)。當(dāng)操作者自電源柜架移除故障的電源轉(zhuǎn)換模塊時(shí),相應(yīng)的閂鎖180a~180c相應(yīng)地導(dǎo)通以確保沒(méi)有電流流經(jīng)故障的電源轉(zhuǎn)換模塊。因此,即便開關(guān)電路120a~120c沒(méi)有適當(dāng)?shù)亻]合,仍可確保操作者于移除程序中的安全。

請(qǐng)參考圖5。圖5為根據(jù)本案部分實(shí)施例所繪示的電源轉(zhuǎn)換器100的示意圖。于圖5中,與圖2的實(shí)施例有關(guān)的相似元件是以相同的參考標(biāo)號(hào)表示以便于理解。與圖2相較,電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c中分別省略了旁路元件162a~162c。

另一方面,旁路電路130a~130c設(shè)置于電源轉(zhuǎn)換器100的電源柜架內(nèi)。具體來(lái)說(shuō),在部分實(shí)施例中,旁路電路130a~130c分別以并聯(lián)形式電性耦接于電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c。換言之,旁路電路130a的第一端耦接至電源轉(zhuǎn)換模塊160a的輸入側(cè)的第一端,旁路電路130a的第二端耦接至電源轉(zhuǎn)換模塊160a的輸入側(cè)的第二端。相似地,旁路電路130b、130c的第一端與第二端亦分別耦接至電源轉(zhuǎn)換模塊160b、160c于輸入側(cè)的第一端與第二端。

此外,如圖5所繪示,每一旁路電路130a~130c以并聯(lián)形式連接于相應(yīng)的開關(guān)電路120a~120c。具體來(lái)說(shuō),旁路電路130a以并聯(lián)形式連接于開關(guān)電路120a,旁路電路130b以并聯(lián)形式連接于開關(guān)電路120b,旁路電路130c以并聯(lián)形式連接于開關(guān)電路120c。

與前述各個(gè)實(shí)施例相似,旁路電路130a~130c可由各種半導(dǎo)體裝置,如閘流晶體管實(shí)現(xiàn),并用以導(dǎo)通電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的輸入側(cè),以避免相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c故障時(shí),電壓流經(jīng)電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c。換言之,當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí),保護(hù)元件導(dǎo)通相應(yīng)旁路電路130a~130c并輸出相應(yīng)的故障信號(hào)fs至控制電路140。具體來(lái)說(shuō),在部分實(shí)施例中,保護(hù)元件可由各種過(guò)電壓(over-voltage)保護(hù)電路、過(guò)電流(over-current)保護(hù)電路、過(guò)溫度(over-temperature)保護(hù)電路、本領(lǐng)域具通常知識(shí)者所熟知的其他保護(hù)電路,或以上提及保護(hù)電路的任意組合。旁路電路130a~130c的操作已于前述實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明,為求簡(jiǎn)潔故于此不在贅述。

通過(guò)將旁路元件162a~162c自電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c中移動(dòng)至電源柜架,電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的體積可減小并進(jìn)而簡(jiǎn)化電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的設(shè)計(jì)。因此,電源轉(zhuǎn)換模塊160a~160c的制造成本可降低,并仍然可通過(guò)設(shè)置于電源柜架的開關(guān)電路120a~120c以及旁路電路130a~130c的操作,確保操作者于移除程序中的安全。

雖然本公開內(nèi)容已以實(shí)施方式公開如上,然其并非用以限定本公開內(nèi)容,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本公開內(nèi)容的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作各種變動(dòng)與潤(rùn)飾,因此本公開內(nèi)容的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。

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