[发明专利]具有多个独立静态开关的UPS

说明书

一种不间断电源UPS(200a，200b)，包括：框架(210)；至少一个AC输入端，其被配置为耦合到至少一个外部电源(A)；以及至少一个AC输出端，其被配置为耦合到至少一个外部负载(20a)。所述UPS还包括电力转换电路(211，212，214，213)，其具有耦合到所述至少一个AC输出端的输出端，所述电力转换电路被配置为选择性地从第一(A)和第二(10)电源提供电力。所述UPS还包括第一(215)和第二(216)静态开关，它们被配置为将所述至少一个AC输入端与所述至少一个AC输出端相耦合和去耦；以及控制电路(217)，其被配置为协作地控制所述电力转换电路以及所述第一和第二静态开关。

技术领域

本发明主题涉及电力转换装置和方法，更具体地说，涉及不间断电源(UPS)装置和方法。

背景技术

UPS系统通常用于诸如数据中心、医疗中心和工业设施之类的安装以提供备用电力，以便在主要设施电源出现故障时维持操作。这些UPS系统通常具有“在线”配置，其包括通过DC链路耦合的整流器和逆变器，DC链路还被耦合到诸如电池、燃料电池或其它储能装置之类的辅助电源。还可以使用其它配置，例如备用和在线交互式配置。UPS系统可以具有模块化结构，其包括两个或更多UPS模块，每个UPS模块例如可以包括整流器、逆变器和DC/DC转换器，DC/DC转换器用于与电池或其它DC电源对接。所述模块通常被设计为并行操作以便提供可伸缩的电力容量，例如，所述模块可以被共同耦合到AC电源、DC电源(例如，电池)和/或负载。

可以以各种不同的冗余配置来配置使用UPS的电源系统(例如用于数据中心应用的那些电源系统)，以便增加可靠性和可用性。各种冗余UPS布置例如在Edelen等人的第7,265,458号美国专利中描述。

如图1中所示，UPS可以用于被称为“A-B”的配置。UPS 110可以具有第一AC输入端101和第二AC输入端102，第一AC输入端101耦合到包括整流器112和逆变器114的电力转换链，第二AC输入端102耦合到充当旁路的半导体静态开关116。UPS 110还可以包括DC/DC转换器118，其在整流器112和逆变器114之间耦合到DC链路，并且被配置为耦合到电池10。

UPS 110的AC输入端101、102可以均被耦合到第一电源A。UPS 110的AC输出端103可以被耦合到单独双开关组件120的第一静态开关122。双开关组件120的第二静态开关124可以被耦合到第二AC电源B，其可以是另一个UPS。双开关组件120的输出端被耦合到关键负载130。如果电源A出现故障，则UPS 110可以从其电池提供电力。如果UPS 110出现故障，则可以经由双开关组件120的第二静态开关124，从第二电源B为负载130提供服务。

发明内容

本发明主题的某些实施例提供一种不间断电源(UPS)，所述UPS包括：框架；至少一个AC输入端，其由所述框架支持并且被配置为耦合到至少一个外部电源；以及至少一个AC输出端，其由所述框架支持并且被配置为耦合到至少一个外部负载。所述UPS还包括电力转换电路，其由所述框架支持并且具有耦合到所述至少一个AC输出端的输出端，所述电力转换电路被配置为选择性地从第一和第二电源提供电力。所述UPS还包括：第一和第二静态开关，它们由所述框架支持并且被配置为将所述至少一个AC输入端与所述至少一个AC输出端相耦合和去耦；以及控制电路，其由所述框架支持并且被配置为协作地控制所述电力转换电路以及所述第一和第二静态开关。

所述电力转换电路可以包括：整流器，其具有耦合到所述至少一个AC输入端的输入端；DC链路，其耦合到所述整流器的输出端；以及逆变器，其具有耦合到所述DC链路的输入端和耦合到所述至少一个AC输出端的输出端。在某些实施例中，所述控制电路可以被配置为同时闭合所述第一静态开关和打开所述第二静态开关，以便支持提高效率的操作模式。所述框架可以包括外壳，所述外壳包含所述电力转换电路以及所述第一和第二静态开关。