動態(tài)dc鏈路電壓控制的制作方法
【專利摘要】根據(jù)一方面，本發(fā)明的實施例提供了一種UPS系統(tǒng)，所述UPS系統(tǒng)包括輸入端，所述輸入端被配置為接收輸入AC電力；輸出端，所述輸出端被配置為向負(fù)載提供輸出AC電力；轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器耦合到所述輸入端，并被配置為將所述輸入AC電力轉(zhuǎn)換為DC電力；DC總線，所述DC總線被配置為接收所述DC電力；逆變器，所述逆變器被配置為將來自所述DC總線的DC電力轉(zhuǎn)換為輸出AC電力，以及向所述輸出端提供所述輸出AC電力；以及控制器，所述控制器被配置為從用戶接收輸出AC的輸出電壓電平選擇，操作所述逆變器以基于所述輸出AC的輸出電壓電平選擇產(chǎn)生具有AC電壓電平的所述輸出AC電力，以及操作所述轉(zhuǎn)換器以基于所述輸出AC的輸出電壓電平選擇產(chǎn)生具有DC電壓電平的所述DC電力。
【專利說明】動態(tài)DC鏈路電壓控制
[0001]發(fā)明背景1.發(fā)明領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明通常涉及控制不間斷電源(UPS)的系統(tǒng)和方法。
[0003]2.相關(guān)技術(shù)討論
[0004]為諸如計算機(jī)系統(tǒng)和其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的敏感負(fù)載和/或臨界負(fù)載提供調(diào)節(jié)的、不間斷電力的電力設(shè)備的使用是人們熟知的，所述電源設(shè)備，例如，不間斷電源(UPS)。公知的不間斷電源包括在線UPS、離線UPS、在線互動UPS以及其它UPS。在線UPS提供調(diào)節(jié)的AC電力以及在AC主用電源中斷時提供備用AC電力。離線UPS通常不提供輸入AC電力的調(diào)節(jié)，但在主用AC電源中斷時提供備用AC電力。在線互動UPS與離線UPS類似，在于當(dāng)發(fā)生斷電時它們切換到電池電力。
[0005]發(fā)明概述
[0006]本發(fā)明的至少一個方面針對不間斷電源(UPS)系統(tǒng)，所述UPS系統(tǒng)包括:輸入端，其被配置為接收輸入AC電力;輸出端，其被配置為向負(fù)載提供輸出AC電力;轉(zhuǎn)換器，其耦合到輸入端并且配置為將輸入AC電力轉(zhuǎn)換成DC電力;DC總線，其耦合到轉(zhuǎn)換器并且配置為接收DC電力;逆變器，其耦合到DC總線并且配置為將來自DC總線的DC電力轉(zhuǎn)換成輸出AC電力以及提供輸出AC電力到輸出端；以及控制器，其被配置為從用戶接收輸出AC的輸出電壓電平選擇，基于輸出AC的輸出電壓電平選擇，操作逆變器以產(chǎn)生輸出具有AC電壓電平的輸出AC電力，并且基于輸出AC的輸出電壓電平選擇，操作逆變器以產(chǎn)生具有DC電壓電平的DC電力。
[0007]根據(jù)一個實施例，在操作轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生DC電力時，控制器還被配置為操作轉(zhuǎn)換器以對于不同的AC輸出電壓選擇值維持DC電壓電平和AC電壓電平之間的幅度調(diào)制比。
[0008]根據(jù)另一個實施例，控制器包括參考信號發(fā)生器，其被配置為基于來自用戶的輸出AC的輸出電壓電平選擇產(chǎn)生DC總線參考信號。在一個實施例中，參考信號發(fā)生器包括數(shù)字處理器。在另一個實施例中，UPS系統(tǒng)還包括反饋控制器，其耦合到DC總線并且配置為監(jiān)控DC總線的DC總線電壓電平以及基于DC總線電壓電平產(chǎn)生DC總線電壓電平信號。在一個實施例中，UPS系統(tǒng)還包括耦合到反饋控制器、參考信號發(fā)生器和轉(zhuǎn)換器的調(diào)壓器。調(diào)壓器配置為基于DC總線參考信號和DC總線電壓電平信號的差值操作轉(zhuǎn)換器以產(chǎn)生DC總線上的DC總線電壓電平。
[0009]根據(jù)一個實施例，控制器包括接口，接口配置為從用戶接收輸出AC的輸出電壓電平選擇。在一個實施例中，接口包括手動開關(guān)。在另一個實施例中，接口配置為從外部系統(tǒng)接收指示來自用戶的輸出AC的輸出電壓電平選擇的信號。
[0010]本發(fā)明的另一個方面為針對操作UPS系統(tǒng)的方法，該方法包括:在UPS系統(tǒng)的輸入端接收輸入AC電力，接收來自用戶的第一 AC輸出電壓電平選擇，基于第一 AC輸出電壓電平選擇將輸入AC電力轉(zhuǎn)換成具有第一DC電壓電平的DC電力，向DC總線提供DC電力，基于第一AC輸出電壓電平選擇將DC電力轉(zhuǎn)換成具有第一AC電壓電平的AC電力，以及，向UPS系統(tǒng)的輸出端提供AC電力。
[0011]根據(jù)一個實施例，方法還包括:接收來自用戶的第二AC輸出電壓電平選擇，基于第二AC輸出電壓電平選擇將DC電力調(diào)整到第二DC電壓電平，以及基于第二AC輸出電壓電平選擇將AC電力調(diào)整到第二 AC電壓電平。
[0012]根據(jù)另一個實施例，將DC電力調(diào)整到第二DC電壓電平包括維持幅度調(diào)制比在基本恒定值。在一個實施例中，將輸入AC電力轉(zhuǎn)換成具有第一 DC電壓電平的DC電力包括基于第一DC電壓電平產(chǎn)生第一DC參考信號。在另一個實施例中，將輸入AC電力轉(zhuǎn)換成具有第一DC電壓電平的DC電力包括監(jiān)控DC總線上的DC總線電壓電平并且產(chǎn)生第一 DC總線電壓電平信號。
[0013]根據(jù)一個實施例，將輸入AC電力轉(zhuǎn)換成具有第一DC電壓電平的DC電力包括基于第一 DC參考信號和第一 DC總線電壓電平信號之間的差值將輸入AC電力轉(zhuǎn)換成具有第一 DC電壓電平的DC電力。在一個實施例中，將DC電力調(diào)整到第二DC電壓電平包括基于第二DC電壓電平產(chǎn)生第二DC參考信號。在另一個實施例中，將DC電力調(diào)整到第二DC電壓電平包括監(jiān)控DC總線上的DC總線電壓電平并且產(chǎn)生第二DC總線電壓電平信號。在一個實施例，將DC電力調(diào)整到第二 DC電壓電平包括基于第二 DC參考信號和第二 DC總線電壓電平信號之間的差值將輸入AC電力轉(zhuǎn)換成具有第二 DC電壓電平的DC電力。
[0014]根據(jù)另一個實施例，方法還包括將來自DC源的備用DC電力轉(zhuǎn)換成具有第一DC電壓電平和第二 DC電壓電平中的一個電壓電平的DC電力。
[0015]本發(fā)明的一個方面針對不間斷電源(UPS)系統(tǒng)，所述UPS系統(tǒng)包括:輸入端，其配置為接收輸入AC電力;輸出端，其配置為向負(fù)載提供輸出AC電力;轉(zhuǎn)換器，其耦合到輸入端并且配置為將輸入AC電力轉(zhuǎn)換成DC電力;DC總線，其耦合到轉(zhuǎn)換器并且配置為接收DC電力;逆變器，其耦合到DC總線并且配置為將來自DC總線的DC電力轉(zhuǎn)換成輸出AC電力以及向輸出端提供輸出AC電力；以及裝置，其用于在維持UPS系統(tǒng)的幅度調(diào)制比時調(diào)整輸出AC電力的AC電壓電平。
[0016]附圖簡述
[0017]附圖不旨在按比例繪制。在附圖中，用相似的數(shù)字來表示在各圖中示出的各個相同的或幾乎相同的組件。為了清楚起見，并不是每一個組件可以被標(biāo)記在每個附圖中。在附圖中:
[0018]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的方面的UPS系統(tǒng)的框圖；以及
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一方面示出的用于操作UPS系統(tǒng)的過程的流程圖。
[0020]詳細(xì)描述
[0021]本文所討論的方法和系統(tǒng)的示例并不將其應(yīng)用限于下文描述中闡述的或者在附圖中示出的組件的結(jié)構(gòu)以及布置的細(xì)節(jié)。該方法和系統(tǒng)能以其他的實施方式實現(xiàn)并且能以各種方式被實踐或者執(zhí)行。本文提供的具體實施的示例僅用于說明性目的并不旨在限制。特別地，結(jié)合任何一個或者多個示例論述的動作、組件、元素以及特征并不旨在排除任何其他的示例中的類似作用。
[0022]另外，本文所用的措辭和術(shù)語也是出于說明的目的，不應(yīng)視為具有限制性。對本文以單數(shù)形式提到的系統(tǒng)和方法的示例、實施例、組件、元素或者動作的任何引用，也可以包括包含復(fù)數(shù)的實施例，以及本文以復(fù)數(shù)形式對任何實施例、組件、元素或者動作的任何引用也可以包括只包含單數(shù)的實施例。以單數(shù)形式或者復(fù)數(shù)形式的引用并不旨在限制目前公開的系統(tǒng)或者方法、它們的組件、動作或者元素。本文使用的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”和“涉及”及其變型是指包括其后列舉的項目和其等價物以及額外的項目?！盎颉钡囊每山忉尀榘ㄒ磺械?，使得使用“或”所描述的任何項可以指示所描述的項的單個、多于一個以及全部中的任何一種。此外，在本文檔和通過引用合并到本文中的文檔之間的術(shù)語的使用不一致的情況下，在被合并的參考資料中的術(shù)語用法是對本文檔的術(shù)語用法的補(bǔ)充;對于不可調(diào)和的不一致性，以本文檔中的術(shù)語用法為準(zhǔn)。
[0023]如上所述，電力設(shè)備，如不間斷電源(UPS)通常用于為敏感負(fù)載和/或臨界負(fù)載提供調(diào)節(jié)的、不間斷的電力。一些通常的UPS允許用戶選擇UPS的輸出電壓電平。例如，在至少一個實施例中，UPS的輸出電壓在208Vrms到240Vrms的范圍上是用戶可選擇的。在UPS可選的電壓輸出可以給用戶提供更大的靈活性的同時，如果輸出電壓從240Vrms改變到208Vrms，通常的UPS的效率可降低百分之二。
[0024]改善UPS效率的已知的方法通常導(dǎo)致成本和/或空間需求的增加。例如，改善UPS效率的通常的方法包括使UPS內(nèi)的主電力耗散元件(例如，如磁性組件或開關(guān)半導(dǎo)體器件)超大尺寸。這種方法增加成本且增大裝置的物理尺寸。
[0025]本文描述的至少一些實施例提供無需增加UPS的成本或空間需求改善可變輸出電壓的UPS效率的系統(tǒng)和方法。
[0026]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一方面的在線UPS100的框圖。UPS100包括輸入端102、轉(zhuǎn)換器104、DC總線106、逆變器108、輸出端110、電池112、反饋控制器118、DC總線調(diào)壓器120以及控制器117?？刂破?17包括輸出電壓選擇模塊114和動態(tài)DC總線參考發(fā)生器116。
[0027]輸入端102耦合到轉(zhuǎn)換器104 AC總線106耦合在轉(zhuǎn)換器104和逆變器108之間。輸出端110耦合到逆變器108 O反饋控制器118耦合到DC總線106。輸出電壓選擇模塊114耦合到逆變器和動態(tài)DC總線參考發(fā)生器116。動態(tài)DC總線參考發(fā)生器116和反饋控制器118還耦合到調(diào)壓器120。調(diào)壓器120還耦合到轉(zhuǎn)換器104。
[0028]輸入端102配置為耦合到AC主電源。UPS 100配置為基于提供到輸入端102的AC電力的狀態(tài)以不同的工作模式工作。當(dāng)提供到輸入端102的AC電力是可接受的(例如，高于輸入電力閾值)時，UPS 100工作在正常的工作模式。在正常工作模式中，來自輸入端102的AC電力被提供給轉(zhuǎn)換器104。根據(jù)另一個實施例，轉(zhuǎn)換器104為功率因數(shù)校正轉(zhuǎn)換器104;然而，在其他實施例中，任何類型的轉(zhuǎn)換器104可被利用。轉(zhuǎn)換器104將AC電力轉(zhuǎn)換成DC電力并向DC總線106提供DC電力。在一個實施例中，DC電力還從轉(zhuǎn)換器104被提供到電池以為電池112充電。在正常的工作模式中，逆變器108從DC總線106接收DC電力，將DC電力轉(zhuǎn)換成AC電力并且向輸出端110提供AC電力。
[0029]當(dāng)提供給輸入端102的AC電力是不可接受的(例如，低于輸入電力閾值)時，UPS100以備用的工作模式工作。在備用工作模式時，來自電池112的DC電力由轉(zhuǎn)換器104調(diào)節(jié)并且被提供給DC總線106。逆變器108從DC總線106接收DC電力，將DC電力轉(zhuǎn)換成AC電力并且向輸出端110提供AC電力。
[0030]在正常的工作模式或備用的工作模式中，用戶115可操作輸出電壓選擇模塊114以將UPS 100的輸出電壓設(shè)置到期望電平。例如，如果用戶115操作輸出電壓選擇模塊114選擇240Vrms的輸出電壓，那么輸出電壓選擇模塊114操作逆變器108以將來自DC總線106的DC電力轉(zhuǎn)換為具有期望的240Vrms電壓電平的AC電力。根據(jù)一個實施例，輸出電壓選擇模塊114包括接口 113，其允許用戶選擇UPS系統(tǒng)100的輸出電壓。在一個實施例中，接口 113是手動開關(guān)。在另一個實施例中，接口 113耦合到由用戶115操作的外部系統(tǒng)，并配置為從外部系統(tǒng)接收選擇UPS系統(tǒng)100所期望的輸出電壓的信號。還是在其他實施例中，接口 113可以是嵌入到UPS100的圖形用戶界面(GUI)的一部分。
[0031]輸出電壓選擇模塊114還控制動態(tài)DC總線參考發(fā)生器116以產(chǎn)生對應(yīng)于所期望的DC總線電壓電平(例如，+/-395V)的合適的DC參考信號，該合適的DC參考信號需要在輸出端110產(chǎn)生240Vrms電壓(S卩，UPS 100的所選的輸出電壓)。在一個實施例中，動態(tài)DC總線參考發(fā)生器116包括數(shù)字處理器。
[0032]反饋控制器118監(jiān)控DC總線106上的電壓，并且基于DC總線106的電壓電平，產(chǎn)生DC總線電壓電平信號。由控制器117計算的DC參考信號(來自動態(tài)DC總線參考發(fā)生器116)和DC總線電壓電平信號(來自反饋控制器118)之間的差值被提供給DC總線調(diào)壓器120?；贒C參考信號和當(dāng)前的DC總線電壓電平信號之間的差值，調(diào)壓器120驅(qū)動轉(zhuǎn)換器104的輸出(S卩，DC總線106)到所期望的DC總線電壓電平(例如，+/-395V)。
[0033]用戶115可操作輸出電壓選擇模塊114以改變所期望的UPS100的輸出電壓。例如，在一個實施例中，用戶115可操作輸出電壓選擇模塊114以將所期望的輸出電壓從240Vrms改變到208Vrms。輸出電壓選擇模塊114控制逆變器108以將來自DC總線106的DC電力轉(zhuǎn)換成具有所期望的208Vrms電壓電平的AC電力。
[0034]在標(biāo)準(zhǔn)的可變輸出的UPS系統(tǒng)中，在UPS系統(tǒng)的所期望的輸出電壓的改變并不影響在耦合在轉(zhuǎn)換器和逆變器之間的DC總線上的DC電壓電平。例如，一些UPS系統(tǒng)配置為在DC總線上維持最大電壓，而不管UPS系統(tǒng)的所期望的輸出電壓。最大DC總線電壓足夠維持在UPS系統(tǒng)的輸出端的最大電壓;然而，一旦UPS系統(tǒng)的輸出電壓降低，轉(zhuǎn)換器繼續(xù)在DC總線上產(chǎn)生相同(最大電平)的DC電壓。當(dāng)工作于可選擇的電壓范圍的低端時，這種靜態(tài)的DC總線電壓可導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)UPS系統(tǒng)的愈發(fā)低下的效率。
[0035]在UPS系統(tǒng)的低效與輸出電壓和DC總線電壓的比率有關(guān)。這個比率被稱為幅度調(diào)制比(Ma)，并且以下等式的方式表示為:
[0036]Ma = Voutpk/Vbus
[0037]其中:
[0038]Voutpk = UPS系統(tǒng)的峰值輸出電壓；以及
[0039]Vbus = DC 總線 106 的 DC 電壓。
[0040]在UPS系統(tǒng)中的逆變器開關(guān)損耗與幅度調(diào)制比成反比。當(dāng)幅度調(diào)制比減小時，逆變器開關(guān)損耗增加，導(dǎo)致UPS系統(tǒng)的效率更低。例如，在一個實施例中，UPS系統(tǒng)所期望的輸出電壓是240Vrms，以及對應(yīng)的最大DC總線電壓是+/-395V，幅度調(diào)制比是約百分之八十六。如果UPS系統(tǒng)所期望的輸出電壓降至208Vrms，但是DC總線電壓維持在最大電平+/-395V，那么幅度調(diào)制比降到約百分之七十四，并且逆變器的開關(guān)損失變高，導(dǎo)致更低效率的UPS系統(tǒng)。
[0041]在圖1中示出的UPS系統(tǒng)100中，輸出電壓選擇模塊114不僅操作逆變器108以將來自DC總線106的DC電力轉(zhuǎn)換成具有由用戶115設(shè)置的電壓電平的AC電力，而且它控制轉(zhuǎn)換器104以基于由用戶115選擇的輸出電壓電平動態(tài)地調(diào)整DC總線106上的電壓電平。
[0042]當(dāng)用戶115操作輸出電壓選擇模塊114以改變UPS100所期望的輸出電壓(例如，從240Vrms到208Vrms)時，輸出電壓選擇模塊114控制動態(tài)DC總線參考發(fā)生器116以產(chǎn)生對應(yīng)于在輸出端110產(chǎn)生所調(diào)整的208Vrms電壓所需的經(jīng)調(diào)整的DC總線電壓電平(例如，+/-342V)的合適的DC參考信號。
[0043]反饋控制器118監(jiān)控在DC總線106上的電壓，并且基于DC總線106的電壓電平，產(chǎn)生DC總線電壓電平信號。DC參考信號(來自動態(tài)DC總線參考發(fā)生器116)和DC總線電壓電平信號(來自反饋控制器118)之間的差值被提供給DC總線調(diào)壓器120?；贒C參考信號和當(dāng)前的DC總線電壓電平信號之間的差值，調(diào)壓器120驅(qū)動轉(zhuǎn)換器104的輸出(S卩，DC總線106)至所調(diào)整的DC總線電壓電平(例如，+/-342V)。
[0044]為了 208Vrms的UPS輸出電壓，在驅(qū)動DC總線電壓電平下降到+/-342V時，幅度調(diào)制比維持在約百分之八十六。因此，UPS系統(tǒng)100的效率也維持在基本相同的水平。如果缺失DC總線電壓電平調(diào)整，幅度調(diào)制比會降低，并且UPS系統(tǒng)100的效率響應(yīng)于UPS輸出電壓的降低就會增加。
[0045]如上所述，通過動態(tài)地調(diào)整DC總線電壓以響應(yīng)于用戶所選擇的UPS系統(tǒng)的輸出電壓，盡管UPS輸出電壓電平降低，UPS系統(tǒng)的效率可簡單且低成本地維持。
[0046]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一方面示出的用于操作UPS系統(tǒng)100的過程200的流程圖。在框200處，UPS系統(tǒng)100以正常模式或備用模式工作，并且將向耦合到輸出端110的負(fù)載提供具有所需電壓電平(由用戶115選擇的)的電力。在框202處，對用戶是否已經(jīng)改變了UPS系統(tǒng)100所期望的輸出電壓電平進(jìn)行確定。在框200處，響應(yīng)于用戶115還沒有改變UPS系統(tǒng)所選擇的輸出電壓電平的確定，UPS系統(tǒng)100繼續(xù)向耦合到輸出端110的負(fù)載提供具有所選擇的電壓電平的電力。
[0047]在框204處，響應(yīng)于用戶已經(jīng)改變UPS系統(tǒng)100(例如，在輸出電壓選擇模塊114)所期望的輸出電壓電平的確定，輸出電壓選擇模塊114操作逆變器以將來自DC總線106的DC電力轉(zhuǎn)換成具有由用戶115設(shè)置的所選擇的電壓電平的AC電力。
[0048]在框206處，輸出電壓選擇模塊114還控制動態(tài)DC總線參考發(fā)生器116以產(chǎn)生對應(yīng)于在輸出端110產(chǎn)生所選的輸出電壓所需的經(jīng)調(diào)整的DC總線電壓電平的合適的DC參考信號。在框208處，反饋控制器118監(jiān)控DC總線106上的當(dāng)前的電壓，并且基于DC總線106的當(dāng)前的電壓電平，產(chǎn)生DC總線電壓電平信號。
[0049]在框208處，DC參考信號(來自動態(tài)DC總線參考發(fā)生器116)和DC總線電壓電平信號(來自反饋控制器118)之間的差值由控制器117計算并提供給DC總線調(diào)壓器120。在框212處，基于DC參考信號和當(dāng)前的DC總線電壓電平信號之間的差值，調(diào)壓器120驅(qū)動轉(zhuǎn)換器104的輸出(即，DC總線106)至所調(diào)整的DC總線電壓電平。在框200處，UPS系統(tǒng)100向耦合到輸出端110的負(fù)載提供具有所期望的電壓電平(由用戶115選擇的)的電力。
[0050]在基于由用戶115選擇的UPS輸出電壓對DC總線電壓電平進(jìn)行調(diào)整時，UPS系統(tǒng)100的幅度調(diào)制比以及UPS系統(tǒng)的效率可維持在基本相同的水平。如果缺失DC總線電壓電平調(diào)整、UPS輸出電壓的減少可導(dǎo)致UPS系統(tǒng)100的效率降低。
[0051 ]如在本文中描述的，用于改善可變輸出電壓UPS效率的系統(tǒng)和方法在在線UPS系統(tǒng)內(nèi)被利用;然而，在其他實施例中，系統(tǒng)和方法可以以任何其他類型的UPS系統(tǒng)或其他類型的電力設(shè)備(如變頻器)被利用。
[0052]如在本文中描述的，UPS系統(tǒng)100在輸入端102接收AC電力；然而，在其他的實施例中，UPS系統(tǒng)100可在輸入端102接收DC電力，并且轉(zhuǎn)換器104可將DC電力調(diào)節(jié)到適于DC總線106的電平。
[0053]如在本文中描述的，UPS系統(tǒng)100的輸出電壓電平在208Vrms和240Vrms之間變動；然而，在其他實施例中，UPS系統(tǒng)100的輸出電壓電平可被設(shè)置在任何其他合適的電平。如在本文中還描述的，DC總線電壓電平在+/-342V和+/-395V之間變動;然而，在其他實施例中，DC總線電壓電平可被設(shè)置在任何其他合適的電平。
[0054]本文描述的至少一些實施例提供了無需增加UPS的成本或空間需求改善可變輸出電壓UPS效率的系統(tǒng)和方法。如在本文中描述的，通過動態(tài)地調(diào)整DC總線電壓以響應(yīng)于用戶所選擇的UPS系統(tǒng)的輸出電壓，不管UPS輸出電壓電平的改變，UPS系統(tǒng)的效率可簡單且低成本地維持。
[0055]在這樣描述了本發(fā)明的至少一個實施例的幾個方面后，應(yīng)認(rèn)識到，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將容易想到各種變更、修改和改善。這些變更、修改和提高旨在是本公開的一部分，且旨在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因此，前文的描述和附圖僅僅是示例性的。
【主權(quán)項】
1.一種不間斷電源(UPS)系統(tǒng)，所述UPS系統(tǒng)包括:輸入端，所述輸入端被配置為接收輸入AC電力；輸出端，所述輸出端被配置為向負(fù)載提供輸出AC電力；轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器耦合到所述輸入端，并被配置為將所述輸入AC電力轉(zhuǎn)換為DC電力； DC總線，所述DC總線耦合到所述轉(zhuǎn)換器，并被配置為接收所述DC電力；逆變器，所述逆變器耦合到所述DC總線，并被配置為將來自所述DC總線的DC電力轉(zhuǎn)換 為輸出AC電力，以及向所述輸出端提供所述輸出AC電力；以及控制器，所述控制器被配置為從用戶接收輸出AC的輸出電壓電平選擇，操作所述逆變 器以基于所述輸出AC的輸出電壓電平選擇產(chǎn)生具有AC電壓電平的所述輸出AC電力，以及操 作所述轉(zhuǎn)換器以基于所述輸出AC的輸出電壓電平選擇產(chǎn)生具有DC電壓電平的所述DC電力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UPS系統(tǒng)，其中，在操作所述轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生所述DC電力時，所述控 制器還配置為操作所述轉(zhuǎn)換器以對于不同的AC輸出電壓選擇值維持在所述DC電壓電平和 所述AC電壓電平之間的幅度調(diào)制比。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述控制器包括參考信號發(fā)生器，所述參考信 號發(fā)生器被配置為基于來自用戶的所述輸出AC的輸出電壓電平選擇產(chǎn)生DC總線參考信號。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述參考信號發(fā)生器包括數(shù)字處理器。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的UPS系統(tǒng)，還包括反饋控制器，所述反饋控制器耦合到所述DC 總線并且被配置為監(jiān)控所述DC總線的DC總線電壓電平以及基于所述DC總線電壓電平產(chǎn)生 DC總線電壓電平信號。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的UPS系統(tǒng)，還包括耦合到所述反饋控制器、所述參考信號發(fā)生 器和所述轉(zhuǎn)換器的調(diào)壓器，所述調(diào)壓器被配置為基于所述DC總線參考信號和所述DC總線電 壓電平信號的差值操作所述轉(zhuǎn)換器以在所述DC總線上產(chǎn)生所述DC總線電壓電平。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述控制器包括接口，所述接口被配置為從用 戶接收所述輸出AC的輸出電壓電平選擇。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述接口包括手動開關(guān)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述接口被配置為從外部系統(tǒng)接收指示來自 用戶的所述輸出AC的輸出電壓電平選擇的信號。10.—種用于操作UPS系統(tǒng)的方法，所述方法包括:在所述UPS系統(tǒng)的輸入端接收輸入AC電力；從用戶接收第一 AC輸出電壓電平選擇；基于所述第一 AC輸出電壓電平選擇，將所述輸入AC電力轉(zhuǎn)換成具有第一 DC電壓電平的 DC電力；向DC總線提供所述DC電力；基于所述第一 AC輸出電壓電平選擇，將所述DC電力轉(zhuǎn)換成具有第一 AC電壓電平的AC電 力；以及向所述UPS系統(tǒng)的輸出端提供所述AC電力。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括:從用戶接收第二AC輸出電壓電平選擇；基于所述第二AC輸出電壓電平選擇，將所述DC電力調(diào)整成第二DC電壓電平；以及基于所述第二AC輸出電壓電平選擇，將所述AC電力調(diào)整成第二AC電壓電平。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，將所述DC電力調(diào)整到第二DC電壓電平包括將幅 度調(diào)制比維持在基本上恒定的值。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，將所述輸入AC電力轉(zhuǎn)換成具有第一DC電壓電平 的DC電力包括基于所述第一 DC電壓電平產(chǎn)生第一 DC參考信號。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，將所述輸入AC電力轉(zhuǎn)換成具有第一DC電壓電平 的DC電力包括監(jiān)控所述DC總線上的DC總線電壓電平并且產(chǎn)生第一 DC總線電壓電平信號。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，將所述輸入AC電力轉(zhuǎn)換成具有第一DC電壓電平 的DC電力包括基于所述第一 DC參考信號和所述第一 DC總線電壓電平信號之間的差值將所 述輸入AC電力轉(zhuǎn)換成具有所述第一 DC電壓電平的DC電力。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，將所述DC電力調(diào)整到第二DC電壓電平包括基于 所述第二DC電壓電平產(chǎn)生第二DC參考信號。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，將所述DC電力調(diào)整到第二DC電壓電平包括監(jiān)控 所述DC總線上的DC總線電壓電平并且產(chǎn)生第二DC總線電壓電平信號。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，將所述DC電力調(diào)整到第二DC電壓電平包括基于 所述第二DC參考信號和所述第二DC總線電壓電平信號之間的差值將所述輸入AC電力轉(zhuǎn)換 成具有所述第二DC電壓電平的DC電力。19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括將來自DC源的備用DC電力轉(zhuǎn)換成具有所述第 一 DC電壓電平和所述第二DC電壓電平中的一個電壓電平的DC電力。20.—種不間斷電源(UPS)系統(tǒng)，所述UPS系統(tǒng)包括:輸入端，所述輸入端被配置為接收輸入AC電力；輸出端，所述輸出端被配置為向負(fù)載提供輸出AC電力；轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器耦合到所述輸入端，并被配置為將所述輸入AC電力轉(zhuǎn)換成DC電力；DC總線，所述DC總線耦合到所述轉(zhuǎn)換器，并被配置為接收所述DC電力；逆變器，所述逆變器耦合到所述DC總線，并被配置為將來自所述DC總線的DC電力轉(zhuǎn)換 為輸出AC電力，以及向所述輸出端提供所述輸出AC電力；以及裝置，所述裝置用于在維持所述UPS系統(tǒng)的幅度調(diào)制比的同時調(diào)整所述輸出AC電力的 AC電壓電平。
【文檔編號】H02J9/00GK106030975SQ201380082047
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2013年12月23日
【發(fā)明人】M·A·比格
【申請人】施耐德電氣It公司