線116的過剩的DC電力可能不足以對耦合到DC輸出 端118的DC負載供電以及對電池120、122進行充電或維持電池120、122,導致在DC總線上的 低電壓。在另一個實施例中,在經由第一變壓器的一次繞組105提供到AC輸出端110的AC電 力是不充分的情況下,附加的電力可以由主變換器114從DC總線116提取并且被提供給AC輸 出端110,導致在DC總線上的降低的電壓。在另一個實施例中,由UPS 100吸取的AC電源電力 可能不足以滿足UPS 100的總電力需要,導致在DC總線上的降低的電壓。
[0043] 當感測到在DC總線116上的低DC電壓電平時,控制器126操作Delta變換器112以調 節(jié)UPS 100的輸入電流的幅值以解決在UPS 100內的電力不足(由在DC總線116上的低DC電 壓電平指示的)。例如,在框310處,響應于感測到在DC總線116上的低DC電壓電平,控制器 126操作De 1 ta變換器112以增加 UPS 100D輸入電流。根據一個實施例,在框312處,由在輸入 電流中的增加產生的附加的AC電力的至少一部分經由第一變壓器106由De 1 ta變換器112的 AC接口 113接收,由Delta變換器112轉換為DC電力以及經由DC接口 115被提供到DC總線116 以增加在DC總線上的DC電壓電平(以及因此在DC總線上可用的DC電力)。根據一個實施例, 在框314處,由在輸入電流中的增加產生的附加的AC電力的至少一部分可以被提供給AC輸 出端110以增加在AC輸出端110的AC電力。在AC輸出端100的增加的AC電力由(如以上關于圖 2論述的)主變換器114調節(jié)以及可以被提供給耦合到AC輸出端110的AC負載和/或被轉換為 DC電力并且被提供給DC總線116 (如果可在AC輸出端110得到過剩的電力)。
[0044] 在框304處,控制器126繼續(xù)監(jiān)控DC總線電壓電平。根據一個實施例,一旦控制器 126監(jiān)控到在DC總線116上的DC電壓電平不再是低的(即:至少在期望的浮動電壓電平),則 控制器126操作Delta變換器112以停止經由第一變壓器106從輸入端102提取AC電力(并且 將其轉換為DC電力),以及調節(jié)UPS的輸入電流,使得由AC電源提供到第一變壓器106的一次 繞組105的AC電力足以覆蓋UPS 100的電力需要。
[0045] 在框316處,響應于由控制器126確定DC總線電壓至少在期望的浮動電壓電平,由 控制器126做出DC總線電壓是否大于期望的浮動電壓電平的另一個確定。響應于由控制器 126確定DC總線電壓在期望的浮動電壓電平,在框304處,控制器126繼續(xù)監(jiān)控在DC總線116 上的DC電壓。
[0046] 在框318處,響應于由控制器126確定DC總線電壓是高的(即:大于期望的浮動電壓 電平),控制器126識別出太多的AC電力被從AC電源吸取。在DC總線上的高DC電壓的存在(指 示由UPS 100對輸入電流的過度吸取)可能起因于在UPS 100內的多個不同的狀況。
[0047]例如,在一個實施例中,在提供給AC輸出端110的AC電力(由主變換器114調節(jié)的) 足以對當前耦合到AC輸出端110的AC負載供電的情況下,由主變換器114提供給DC總線116 的過剩的DC電力和/或由Delta變換器112提供給DC總線116的DC電力可能大于對當前耦合 到DC輸出端118的DC負載供電和對電池120、122進行充電或維持電池120、122所需的DC電 力,導致在DC總線上的高電壓。
[0048] 當感測到在DC總線116上的高DC電壓電平時,控制器126操作Delta變換器112以調 節(jié)UPS 100的輸入電流的幅值以解決由UPS 100吸取的過剩的電力(由在DC總線116上的高 DC電壓電平指示的)。例如,根據一個實施例,在框320處,響應于感測到在DC總線116上的高 DC電壓電平,控制器126操作Delta變換器112以減小UPS 100的輸入電流。在框322處,控制 器126還操作Delta變換器112以將經由DC接口 115從DC總線116接收的DC電力轉換為AC電力 以減小在DC總線116上的DC電壓電平,以及經由第一變壓器106將轉換的AC電力提供給輸入 端102。控制器126操作Delta變換器112以調節(jié)UPS的輸入電流并且將AC電力提供給第一變 壓器106,使得在AC輸入端102從AC電源以及Delta變換器113接收的AC電力的總和足以覆蓋 UPS 100的電力需要,而且使得在DC總線116上的DC電壓電平被減小。
[0049] 在框304處,控制器126繼續(xù)監(jiān)控DC總線電壓電平。根據一個實施例,一旦控制器 126感測到在DC總線116上的DC電壓電平不再是高的,則控制器126操作Delta變換器112以 停止從DC總線吸取DC電力(以及將其轉換為AC電力)以及調節(jié)UPS的輸入電流,使得由AC電 源提供到第一變壓器106的一次繞組105的AC電力足以覆蓋UPS 100的電力需要。
[0050]在UPS 100的備用操作模式下(例如,在耦合到AC輸入端102的AC電源發(fā)生故障的 情況下),來自電池120、122的DC電力經由DC總線116被提供給耦合到DC輸出端118的DC負 載。在DC總線116上的DC電力還經由DC接口 119由主變換器114接收,將其轉換為AC電力,并 且經由第二變壓器108被提供給耦合到AC輸出端110的AC負載。
[0051 ]通過在線操作模式維持DC總線116上的期望的浮動電壓,控制器126、DC總線116和 Delta變換器112的控制回路能夠確??傻玫綄⒂蓡蝹€UPS 100提供到數據中心中的AC負載 和DC負載兩者的足夠的電力。UPS 100還是靈活的,在于它可以適于將AC電力提供到耦合到 AC輸出端的任何數量的AC負載以及將DC電力提供到耦合到DC輸出端的任何數量的DC負載。 UPS 100通過控制主變換器114以維持在AC輸出端110的能夠支持當前耦合到AC輸出端110 的AC負載的恒定的AC電壓來支持AC負載。UPS 100通過維持在DC總線上的能夠支持當前耦 合到DC輸出端118的DC負載的期望的浮動電壓來支持DC負載。
[0052] 根據一個實施例,第一變壓器106和第二變壓器108提供在DC輸出端118和AC輸出 端110之間(以及還在AC輸入端102和電池120、122之間)的電隔離。根據至少一個實施例,由 變壓器106、108提供的電隔離可以增強UPS 100的安全性。例如,在不存在電隔離的情況下, 當DC電力被提供給耦合到DC輸出端118的DC負載以及AC電力被提供給耦合到AC輸出端110 的AC負載時,如果在DC總線116、DC輸出端118或DC負載中的任何接地故障發(fā)生,則安全關鍵 電弧閃光場景可能出現。由變壓器106、108提供的電隔離可以防止這樣的電弧閃光。
[0053] 根據一個實施例,由變壓器106、108提供的在AC輸出端110和DC輸出端118之間的 隔離可以允許在AC輸出端110的AC電壓和在DC輸出端118的DC電壓的配置中的廣泛的靈活 性。例如,根據一個實施例,在AC輸出端110的AC電壓(由主變換器114調節(jié)的)可以被定義為 任何AC電壓(例如,3x480V AC)。由于由變壓器106、108提供的在AC輸出端110和DC輸出端之 間的隔離,在DC輸出端118上的DC電壓是完全浮動的,并且被與AC輸出端的AC電壓隔離。因 此,在DC總線116上的浮動的DC電壓可以根據耦合到DC輸出端118的DC負載的要求被定義為 任何期望的DC電壓,并且不受在AC輸出端110的AC電壓限制。
[0054]例如,根據一個實施例,并且如圖1中所示,在電池120、122被串聯耦合(電池122的 負端子130耦合到接地124以及電池120的正端子132耦合到DC總線116)以將正DC電壓提供 給DC總線116的情況下,浮動的DC電壓可以被定義為正浮動DC電壓(例如,+380V DC)。根據 另一個實施例,在電池120、122被串聯耦合(電池122的正端子134耦合到接地124的以及電 池116的負端子136耦合到DC總線116)以將負DC電壓提供給DC總線116的情況下,浮動DC電 壓可以被定義為負浮動DC電壓(例如,-380V DC)。根據另一個實施例,在DC總線116被耦合 在電池120、122之間的點128(其中,電池120的負端子136被耦合到DC總線116以及電池122 的正端子134被耦合到DC總線116)的情況下,在DC總線116上的浮動DC電壓可以被定義為由 來自電池120的負電壓和來自電池122的正電壓的總和產生的任何其它DC值。
[0055] 通過將AC輸出端110與DC輸出端118進行隔離,UPS 100能夠在DC總線116上產生將 被提供到耦合到DC輸出端118的DC負載的任何期望的浮動DC電壓。這可以允許UPS 100是靈 活的并且適應由耦合到UPS 100的DC負載所需要的不同的DC電壓電平。
[0056]如上所述,UPS包括兩個電池;然而,在其它實施例中,UPS可以包括任何數量的電 池。
[0057]還如上所述,UPS包括操作UPS的單個控制器;然而,在其它實施例中,多于一個控 制器可以被包括在UPS內以控制UPS的操作。
[0058]本文描述的實施例為UPS提供AC輸出端和DC輸出端兩者,其能夠將電力提供給AC 供電的負載和DC供電的負載兩者。通過給單個UPS提供AC輸出端和DC輸出端兩者,在數據中 心內的UPS系統(tǒng)的復雜性可以被降低以及單個UPS可以適于滿足數據中心的不同的AC負載