[发明专利]被配置用以向不间断供电电源提供有选择的电能的输入和输出功率模块

说明书

本申请是2008年7月28日递交的申请号为200880102718.4，发明名称为“被配置用以向不间断供电电源提供有选择的电能的输入和输出功率模块”的分案申请。 

发明领域

本发明的实施方案涉及的是在电源系统中使用的电能输入和输出。更具体的是，可选择地被配置用以适应不间断供电电源中电能需求变化的电能输入和电能输出。 

背景技术

不间断供电电源或“UPS”的使用可以向重要的负载提供电能，这在本领域内是已知的。UPS被设计成保护电子设备防止万能电能中断、熄火、下跌和电涌。UPS也保护电子设备防止小的万能性的波动和大的干扰。在多数配置中，UPS提供电池备份，直到万能电能回到安全的水平或者电池被完全的放电。已知的不间断供电电源包括联机UPS和脱机UPS。联机UPS提供了有条件的AC电能以及一旦AC电能初级来源发生中断时的备份AC电能。脱机UPS典型的是不提供输入AC电能的状况，但是在主AC电能中断时提供备份AC电能。上面所描述类型的脱机UPS可以从West Kingston，Rhode Island的美国能量变换公司(American Power Conversion Corporation)获得，其是以不同的商标命名的。在一些配置中，UPS可以包括输入电路断路器／过滤器，整流器、控制开关、控制器、电池、变换器和旁路开关。UPS也包括与AC电源耦合的输入端和与负载耦合的输出端。 

所描述的联机UPS被配置成进行如下运行：电路断路器／过滤器通过输入端从AC电源接收AC电能，过滤所述的输入AC电能并将过滤过的AC电能提供给整流器。整流器对输入的电压进行整流。控制开关接收整流的电能，而且还从电池接收DC电能。控制器判定来自整流器的电能是否是在预先确定的容限内，如果是，则对控制开关进行控制以将电能从整流器提供给变换器。如果来自整流器的电能不是在预先确定的容限内(例如，这种情况发生在管制或中断状况下，或者是由于电能高峰)，这时控制器控制对控制开关进行控制以将DC电能从电池提供给变换器。UPS的变换器接收DC电能并将DC电能转换成AC电能，并且将AC电能调整到预先确定的规格。根据电池的性能以及负载所要求的电能，UPS能够在短暂的电源退出期间向负载提供电能，或者为了延长的电能断电。旁路开关被用来提供UPS电路的旁路以向输出端直接提供输入电能。旁路开关可以由控制器来控制以在UPS发生故障的情况下提供UPS电路的旁路。 

为了提供进一步的电能冗余，已知的是使用第二电源来向UPS的旁路开关提供来自AC电能的第二来源的电能。这种类型的系统通常是指双重主系统，除了它包括与第二电源耦合的第二输入端之外，其与上面所描述的UPS相类似。所述的双重主UPS包括可以选择性地将第二输入端直接地耦合到UPS的输出端上的旁路开关。在这种双重主系统中，典型的是，万能电源被耦合到系统的第一电能输入端上，以及备份电源，比如发电机或者来自不同栅格的万能电能，被耦合到系统的第二电能输入端上。一旦万能电源发生故障，电能系统能够使用UPS的电池运行模式来为负载继续提供电能，并同时发电机可以被供以电能并被带来全部的输出电压。一旦发电机联机，电能系统可以持续地以旁路的模式在延长的时间段内提供来自发电机的输出电能。 

用于这种系统的电能输入端和输出端常常是基于用户对具体UPS的需要而选择的。举例来说，对于需要单相输入和单相输出的系统来说，UPS被选择来符合这种需求。类似地，对于需要三相输入或者单相输出，或者其他任何输入和输出相合并的系统来说，可以选择符合这种需求的UPS。如果电能需要改变，用户必须要一个不同的UPS来满足新的需求。 

发明内容

发明的一个方面是关于一种不间断供电电源(UPS)，其包括输入模块，该输入模块具有多个输入端，和至少一个连接端元件，该连接端元件被配置成选择性地将多个输入端的至少一个输入端耦合到多个输入端的至少一个其他输入端上。所述的多个输入端和至少一个连接端元件可以被构造并被安排成可以选择性地实现下面的配置：单一电能进给、单相输入和单相输出；双重电能进给、单相输入和单相输出；单一电能进给、三相输入和单相输出；双重电能进给、三相输入和单相输出；单一电能进给、三相输入和三相输出；以及双重电能进给、三相输入和三相输出。