用于临界电力应用的b侧馈送的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种将电力提供到例如IT负载等负载的方法，其包含：使用包括至少一个燃料电池段的至少一个电力模块来产生输出电力；经由电网将所述输出电力的第一部分提供到所述负载的A侧电力馈送；及将所述输出电力的第二部分提供到所述负载的B侧电力馈送。
【专利说明】用于临界电力应用的B侧馈送
[0001]相关申请案
[0002]本申请案主张在2011年6月27日提出申请的第61/501，382号美国临时申请案的优先权权益，所述临时申请案的全部内容以引用方式并入本文中。
【技术领域】【背景技术】
[0003]可使用电力系统来将电力提供到一个或一个以上负载,例如建筑物、器具、灯、工具、空气调节器、加热单元、工厂设备及器械、电力存储单元、计算机、安全系统等。时常从电网接收用于给负载供电的电。然而，也可经由替代电源(例如，燃料电池、太阳能阵列、风力涡轮机、热电装置、电池等)提供用于负载的电。所述替代电源可与电网一起使用，且多个替代电源可组合于单个电力系统中。替代电源通常在其DC输出转换成交流电(AC)之后组合。因此，需要替代电源的同步化。
[0004]另外，许多替代电源使用使辅助电力流出的机器，例如泵及鼓风机。用于这些泵及鼓风机的电动机通常是可需要速度控制的3相AC电动机。如果替代电源产生直流电(DC)，那么所述直流电在递送到(若干)电动机之前经历数个电力转换状态。或者，可使用电网、变频器及可变频率驱动器提供到用于泵、鼓风机等的电动机的电力。在此种配置中，变频器的两个电力转换级连同用于驱动AC驱动可变频率驱动器的组件的两个额外电力转换级已发生。一般来说，所执行的每一电力转换级增加系统的成本、增加系统的复杂性且降低系统的效率。
[0005]在具有电网参考及不具有电网参考此两种情形下操作以及在不具有电网参考的情形下彼此并行操作个别分散式发电机(例如燃料电池发电机)的问题在于必须适应从电流源到电压源的切换。另外，许多电网独立发电机的并行控制可有问题。
[0006]为解决模式切换问题，可利用双变频器布置。此允许以并网形式使用一个变频器及与独立负载一起使用第二变频器。序号为12/148，488的美国专利申请案(2008年5月2日提出申请且标题为“不间断燃料电池系统(Uninterruptible Fuel Cell System)”)中描述一种具有位于固体氧化物燃料电池(SOFC)系统的输入/输出模块内部的负载专用变频器的示范性双变频器布置，所述专利申请案的揭示内容出于所有目的以全文引用的方式并入本文中。
[0007]另一方法是降低电力达5到10个循环以切换模式。如果使用单个变频器，那么将需要5到10个循环的时间来降低并网及建立电压模式控制。
[0008]又一方法是使用频率下降来控制在并网汇出中或负载单独输出控制中共享的电力的量。
【发明内容】
[0009]实施例包含一种发电系统，其包括:至少一个电力模块，其包括经配置以产生输出电力的至少一个燃料电池段；至少一个第一输出模块，其包括电耦合于所述至少一个电力模块与电网之间的至少一个电力调节组件；第一总线，其将所述电网电连接到负载的A侧电力馈送，以使得所述至少一个电力模块经配置以经由所述至少一个第一输出模块将电力供应到所述负载的所述A侧电力馈送；及至少一个第二输出模块，其包括电耦合于所述至少一个电力模块与所述负载的B侧电力馈送之间的至少一个电力调节组件。
[0010]其它实施例包含一种发电系统，其包括:至少一个电力模块，其包括产生输出电力的至少一个燃料电池段；至少一个不间断电力模块，其包括至少一个DC/AC变频器及电耦合于所述至少一个电力模块与负载的直接DC电力馈送之间的至少一个DC/DC转换器；DC输入总线，其电连接所述至少一个电力模块与所述至少一个不间断电力模块；及DC输出总线，其电连接所述至少一个不间断电力模块与负载。由所述至少一个电力模块产生的所述输出电力的至少一部分在第一电压下经由所述DC输入总线提供到所述至少一个不间断电力模块，且经由所述DC输出总线以不同于所述第一电压的第二电压从所述至少一个不间断电力模块提供到所述负载。
[0011]其它实施例包含一种将电力提供到负载的方法，其包括:使用包括至少一个燃料电池段的至少一个电力模块来产生输出电力；经由电网将所述输出电力的第一部分提供到所述负载的A侧电力馈送；及将所述输出电力的第二部分提供到所述负载的B侧电力馈送。
[0012]另外其它实施例包含一种将电力提供到负载的方法，其包含:使用包括至少一个燃料电池段的至少一个电力模块来产生输出电力；将所述输出电力的第一部分提供到电网；将所述输出电力的第二部分提供到DC/DC转换器，所述DC/DC转换器将所述输出电力从第一电压转换到第二电压；及将处于所述第二电压的所述输出电力提供到所述负载。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1A是图解说明根据一实施例的系统的框图。
[0014]图1B到IK图解说明处于各种操作模式中的图1A的系统。
[0015]图2及3是图解说明根据一实施例的DC微电网的框图。
[0016]图4是根据一实施例图解说明包括经配置以用于“双向”操作的变频器的IOM的框图。
[0017]图5是根据一实施例图解说明包括经配置以用于双模式功能性的变频器的IOM的框图。
[0018]图6A到6E根据实施例图解说明用以将电力提供到电动车辆(EV)充电站的图1A中所展示的类型的系统的各种操作模式。
[0019]图7A到7B是图解说明用于给具有“A”侧馈送及“B”侧馈送的数据中心负载供电的实施例系统的框图。
[0020]图8是图解说明用于将电力提供到医疗设施的实施例系统的框图。
[0021]图9是图解说明用于将电力提供到医疗设施的另一实施例系统的框图。
[0022]图1OA到IOB是图解说明用于将DC电力馈送提供到AC负载的实施例系统的框图。
[0023]图11是图解说明用于使用分散式发电机电力模块及微型涡轮机将电力提供到负载的实施例系统的框图。【具体实施方式】
[0024]参照图1，根据一实施例的燃料电池系统包含不间断电力模块(UPM) 102、输入/输出模块(IOM) 104及一个或一个以上电力模块106。如果存在一个以上电力模块106，举例来说，六到十个模块106,那么每一电力模块可包括其自身的壳体。每一壳体可包括机壳或另一类型的完全或部分外壳，举例来说，于2009年7月8日提出申请的序号为12/458，355的美国申请案中所描述的机壳，且所述美国申请案以全文引用的方式并入本文中。所述模块可以一个或一个以上行或以其它配置来布置。
[0025]UPM102包含至少一个DC/AC变频器102A。如果需要，那么可使用变频器阵列。可使用此项技术中已知的任何适合的变频器。UPM102任选地含有连接到来自电力模块106的DC总线112的输出且连接到至少一个变频器102A的输入的输入整流器，例如输入二极管102B。所述UPM还任选地含有连接到电网114 (例如公用电网)的输出且连接到至少一个变频器102A的输入的升压PFC整流器102C。
[0026]10M104可包括一个或一个以上电力调节组件。所述电力调节组件可包含用于将DC电力转换到AC电力的组件，例如DC/AC变频器104A(例如，以全文引用的方式并入本文中的第7，705, 490号美国专利中所描述的DC/AC变频器)、用于AC电力输出到所述电网的电连接器、用于管理电瞬态的电路、系统控制器(例如，计算机或专用控制逻辑装置或电路)等。所述电力调节组件可经设计以将来自燃料电池模块的DC电力转换到不同AC电压及频率。可提供针对208V、60Hz ;480V、60Hz ;415V、50Hz以及其它共用电压及频率的设计。
[0027]每一电力模块106机壳经配置以装纳一个或一个以上热箱。每一热箱含有燃料电池106A的一个或一个以上堆叠或列(通常称作“段”)，例如具有由导电互连板分离的陶瓷氧化物电解质的固体氧化物燃料电池的一个或一个以上堆叠或列。也可使用其它燃料电池类型，例如PEM、熔融碳酸盐、磷酸等。
[0028]燃料电池时常组合成称为“堆叠”单元，其中燃料电池串联电连接且由导电互连件(例如充当互连件的气体分离器板)分离。燃料电池堆叠可在其端上含有导电端板。燃料电池堆叠的一般化是可含有串联连接的一个或一个以上燃料电池堆叠(例如，其中一个堆叠的端板电连接到下一堆叠的端板)的所谓的燃料电池段或列。燃料电池段或列可含有将直流电从段或列输出到电力调节系统的电引线。燃料电池系统可包含一个或一个以上燃料电池列，所述燃料电池列中的每一者可含有一个或一个以上燃料电池堆叠，例如固体氧化物燃料电池堆叠。
[0029]所述燃料电池堆叠可在内部具有供用于燃料的歧管且在外部具有供用于空气的歧管，其中仅燃料入口及排气气口延伸穿过燃料电池层中及/或燃料电池之间的互连板中的开口，如以全文引用的方式并入本文中的第7，713，649号美国专利中所描述。燃料电池可具有交叉流(其中空气与燃料流在每一燃料电池中的电解质的相对侧上彼此大致垂直)、逆流平行(其中空气与燃料流在每一燃料电池中的电解质的相对侧上而沿相反方向彼此大致平行)或顺流平行(其中空气与燃料流在每一燃料电池中的电解质的相对侧上沿相同方向彼此大致平行)配置。
[0030]电力模块也可包括其它直流电发电机，例如太阳能电池、风力涡轮机、地热或水力发电机。
[0031]燃料电池的段106A可通过位于模块106中的一个或一个以上DC/DC转换器106B连接到DC总线112，例如分裂DC总线。DC/DC转换器106B可位于10M104而非电力模块106 中。
[0032]电力模块106也可任选地包含能量存储装置106C，例如超级电容器或电池组。装置106C也可使用一个或一个以上DC/DC转换器106D连接到DC总线112。
[0033]UPM102经由DC总线112连接到输入/输出模块(IOM) 104。DC总线从电力模块106接收电力。
[0034]燃料电池系统与电网114使用控制逻辑单元110电连接到负载108。所述负载可包括使用AC电力的任何适合的负载，例如一个或一个以上建筑物，器具、灯、工具、空气调节器、加热单元、工厂设备及器械、电力存储单元、计算机、安全系统等。所述控制逻辑单元包含开关IlOA及控制逻辑110B，例如计算机、逻辑电路或专用控制器装置。所述开关可为电开关(例如，切换电路)或机电式开关(例如继电器)。
[0035]控制逻辑IIOB使用开关IIOA将电力从UPM102或从电网114路由到负载108。来自模块106的至少一个燃料电池段106A及存储装置106C并联电连接到IOM中的至少一个第一变频器104A且并联电连接到UPM102中的至少一个第二变频器102A。至少一个第一变频器104A使用第一位置中的开关IlOA经由电网114电连接到负载108。与序号为12/148，488的美国专利申请案(2008年5月2日提出申请且标题为“不间断燃料电池系统(Uninterruptible Fuel Cell System)”)中所展不的电路相比，图1A中的电网114经由控制逻辑单元110直接连接到负载108而不通过双向变频器。至少一个第二变频器102A借助第二位置中的开关IlOA电连接到负载108而不使用电网114 (即，燃料电池段106A的输出不必须通过电网114以到达负载108)。
[0036]因此，控制逻辑IlOB选择将电力从电网114(或从燃料电池段106A经由电网)提供到负载还是经由至少一个第二变频器102A。控制逻辑IlOB可判定电力模块的状态并基于电力模块的状态而选择源以给负载108供电，如下文所描述。
[0037]第二开关116控制10M104与电网114之间的电连接。开关116可受控于控制逻辑IlOB或另一系统控制器。
[0038]以图解说明方式而非以限制方式，系统含有以下电路径:
[0039].电网114到负载108的路径。
[0040].AC电网114经由10M104到电力模块106 (举例来说，超级电容器或电池)的存储元件106C的路径。
[0041].电力模块106的存储元件106C经由DC总线112并行地到10M104及UPM102的路径。所述DC总线将DC递送到UPM102中的变频器。取决于开关IlOA的位置，UPM102中的变频器102A或10M104中的变频器104A将AC电力递送到负载108。
[0042].从电力模块106 (其可包含来自电力模块106的燃料电池段106A及/或存储元件106C的电力)经由DC总线112到10M104及UPM102的路径。DC总线将DC电压递送到UPM102中的变频器。UPM102中的变频器102A将AC电力递送到负载108。经由10M104中的变频器104A将超过负载108所需电力的电力递送到AC电网。递送到AC电网114的电力的量将根据负载108的需求而变化。如果负载108所需的电力的量超过由电力模块106提供的电力，那么额外电力需求可由AC电网114经由第一位置中的开关IlOA直接供应到负载108或借助第二位置中的开关IlOA供应到UPM102。电网电力在UPM102中的整流器102C被整流且被提供到UPM102中的变频器102A且转换回到AC以用于给负载108供电。
[0043]图1B到IK图解说明图1A中所展示的系统的各种操作模式。虽然下文所描述的实施例图解说明在稳定状态中需要IOOkW的电力的负载108及输出200kW的电力的燃料电池段106A，但提供这些值仅供图解说明且可使用任何其它适合的负载及电力输出值。
[0044]图1B图解说明在系统的安装期间及/或当负载108从电网114接收电力时的周期期间的系统操作。如此图中所展示，燃料电池段106A及能量存储装置106C处于关断状态中，10M104变频器104A及UPM变频器102A两者皆处于关断状态中且第二开关116断开以使得IOM与电网之间不存在电连通。控制逻辑开关IlOA处于第一位置中以经由控制逻辑模块110将来自电网114的电力提供到负载108。如此图中所展示，经由控制逻辑模块将IOOkff的电力从电网提供到负载。
[0045]图1C图解说明在IOM启动及在负载108从电网114接收电力时能量存储装置(例如，超级电容器组)106C从电网114的充电期间的系统操作。如此图中所展示，燃料电池段106A处于关断状态中而能量存储装置106C处于接通状态中。10M104双向变频器104A处于接通状态中且UPM变频器102A处于关断状态中。第二开关116闭合以使得IOM与电网之间存在电连通以经由10M104变频器104A及DC总线112将来自电网114的电力提供到能量存储装置106C。控制逻辑开关IlOA处于第一位置中以经由控制逻辑模块110将来自电网114的电力提供到负载108。如此图中所展示，经由控制逻辑模块将IOOkW的电力从电网提供到负载。
[0046]图1D图解说明跟在IOM启动之后的UPM启动期间的系统操作。UPM通过从能量存储装置106C接收电力而起作用。UPM将来自能量存储装置106C的电力提供到负载108。如此图中所展示，燃料电池段106A处于关断状态中且能量存储装置106C处于接通状态中。10M104双向变频器104A处于接通状态中且UPM变频器102A处于接通状态中。第二开关116闭合以使得IOM与电网之间存在电连通。控制逻辑开关IlOA处于第二位置中以经由控制逻辑模块110将来自UPM102的电力提供到负载108。如此图中所展示，经由UPM102的整流器102C及变频器102A且接着经由控制逻辑模块将IOOkW的电力从电网114提供到负载108。也可经由DC总线112、UPM102及控制逻辑模块将某一电力从能量存储装置106C提供到负载108。
[0047]图1E图解说明系统的稳定状态操作。在此模式中，燃料电池段106A处于接通状态中以给负载108供电。在稳定状态模式中，段106A可提供200kW的电力(此可为经设计电力输出或最大电力输出)。如此图中所展示，能量存储装置106C处于接通状态中以充当紧急备用电源。10M104双向变频器104A处于接通状态中且UPM变频器102A处于接通状态中。200kW电力输出在电网114与负载108之间分裂。第二开关116闭合以使得IOM与电网之间存在电连通以将来自燃料电池段106A的IOOkW的电力提供到电网。控制逻辑开关IlOA处于第二位置中以经由DC总线提供来自电力模块106中的燃料电池段106A的另外IOOkW的电力使其通过10M104且通过UPM102的变频器102A且接着通过控制逻辑模块110到达负载108。优选地，此IOOkW的电力未通过IOM变频器104A及/或电网114以到达负载108。虽然上文描述在电网与负载之间分裂成50/50的200kW电力输出，但可视需要使用可在电网与负载之间分裂成10/90到90/10的不同电力输出，例如25kW到1000kW。
[0048]图1F图解说明在相对稳定负载108从IOOkW增加到150kW期间(即，当所述负载需要比先前稳定状态操作多的电力时)的系统操作。与上文所描述的稳定状态模式中相比，在此模式中，所述燃料电池段的较多电力输出提供到负载且较少此电力输出提供到电网。如果需要，那么可将电力输出的100%提供到负载且将0%提供到电网。燃料电池段106A处于接通状态中以给负载108供电。如此图中所展示，能量存储装置106C处于接通状态中以充当紧急备用电源。10M104双向变频器104A处于接通状态中且UPM变频器102A处于接通状态中。第二开关116闭合以使得IOM与电网之间存在电连通以经由IOM变频器104A将来自燃料电池段106A的50kW的电力提供到电网114。控制逻辑开关IlOA处于第二位置中以经由DC总线提供来自电力模块106中的燃料电池段106A的150kW的电力使其通过10M104且通过UPM102的变频器102A且接着通过控制逻辑模块110到达负载108。因此，在此模式中，燃料电池段106A的电力输出优选地在电网与负载之间分裂。优选地，电力未通过IOM变频器104A及/或电网114以到达负载108。
[0049]图1G图解说明在需要比燃料电池段106A在那时可产生的多的电力的突然负载108尖峰期间的系统操作。举例来说，在稳定状态或在最大电力模式中，负载尖峰是从IOOkW到225kW，而段106A仅可产生200kW的电力。燃料电池段106A处于接通状态中以给负载108供电。如此图中所展示，能量存储装置106C处于接通状态中以充当紧急备用电源。10M104双向变频器104A处于接通状态中且UPM变频器102A处于接通状态中。第二开关116闭合以使得IOM与电网之间存在电连通。然而，由于负载尖峰而无电力经由IOM变频器104A从燃料电池段106A提供到电网114。控制逻辑开关IlOA处于第二位置中以经由DC总线提供来自电力模块106中的燃料电池段106A及来自电网114的电力使其通过10M104且通过UPM102的变频器102A且接着通过控制逻辑模块110到达负载108。在此模式中，从燃料电池段及电网两者将电力提供到负载。如所展示，经由DC总线112、二极管102B、变频器102A及开关IlOA将来自段106A的200kW提供到负载108，而经由整流器102B、变频器102A及开关IlOA将25kW从电网114提供到负载108以达成负载所需的总225kW的电力。优选地，来自燃料电池段的电力未通过IOM变频器104A及/或电网114以到达负载108。
[0050]图1H图解说明在突然负载108尖峰之后在返回到正常或稳定状态操作期间的系统操作。燃料电池段106A处于接通状态中以给负载108供电。如此图中所展示，能量存储装置106C处于接通状态中以充当紧急备用电源。10M104双向变频器104A处于接通状态中且UPM变频器102A处于接通状态中。第二开关116闭合以使得IOM与电网之间存在电连通。控制逻辑开关IlOA处于第二位置中以经由DC总线提供来自电力模块106中的燃料电池段106A的电力使其通过10M104且通过UPM102的变频器102A且接着通过控制逻辑模块110到达负载108。在此模式中，燃料电池段继续输出在负载与电网之间分裂的稳定状态或最大电力(例如，200kW)。如所展示，将来自段106A的200kW提供到10M104。10M104经由IOM变频器104A将来自燃料电池段106A的IOOkW的电力提供到电网114。DC总线112经由二极管102B、变频器102A及开关IlOA将来自10M104的其余IOOkW的电力提供到负载108。优选地，所述电力未通过IOM变频器104A及/或电网114以到达负载108。
[0051]图1I图解说明在来自电网114的电力损失期间(例如，在中断期间)的系统操作。燃料电池段106A处于接通状态中以给负载108供电。如此图中所展示，能量存储装置106C处于接通状态中以从燃料电池段106A吸收电力且缓和在电网电力的损失期间出现的“阶梯”。10M104双向变频器104A处于接通状态中且UPM变频器102A处于接通状态中。第二开关116断开以使得在IOM与电网之间不存在电连通。感测器可感测电网电力的损失且控制器可响应于所感测电网中断而断开开关116。控制逻辑开关IlOA处于第二位置中以经由DC总线提供来自电力模块106中的燃料电池段106A的电力使其通过10M104且通过UPM102的变频器102A且接着通过控制逻辑模块110到达负载108。在此模式中，在来自段106A的200kW总电力输出中，IOOkW提供到DC总线112且IOOkW提供到能量存储装置106C以缓和阶梯。DC总线112经由二极管102B、变频器102A及开关IlOA将来自10M104的IOOkW的电力提供到负载108。段106A的电力输出接着逐渐减小到IOOkW以满足负载108的要求。
[0052]图1J图解说明在所述燃料电池段输出满足负载的稳定状态要求的减小量的电力(例如，IOOkW)时在来自电网114的电力的损失期间(例如，在中断期间)及在负载瞬态(例如，来自负载108的电力的增加需求)的情形中的系统操作。燃料电池段106A处于接通状态中以给负载108供电。如此图中所展示，能量存储装置106C处于接通状态中以将额外电力提供到负载108。10M104双向变频器104A处于接通状态中且UPM变频器102A处于接通状态中。第二开关116断开以使得在IOM与电网之间不存在电连通。控制逻辑开关IlOA处于第二位置中以经由DC总线提供来自电力模块106中的燃料电池段106A及能量存储装置106C的电力使其通过10M104且通过UPM102的变频器102A且接着通过控制逻辑模块110到达负载108。在此模式中，将来自段106A的IOOkW及来自能量存储装置的50kW提供到DC总线112。因此，DC总线112经由二极管102B、变频器102A及开关IlOA将来自10M104的150kW的电力提供到负载108。优选地，电力未通过IOM变频器104A及/或电网114而到达负载108。
[0053]图1K图解说明在来自电网114的电力的损失期间(例如，在中断期间)及在持续的负载瞬态(例如，来自负载108的对电力的持续增加的需求)的情形中的系统操作。所述操作与图1J中所展示的操作相同，只是能量存储装置106C的电力输出随时间斜降到零且所述燃料电池段的电力输出在相同时间内斜升到负载所需要的电力(例如，150kW)。因此，负载从燃料电池段106A随时间接收越来越多的电力且从能量存储装置106C接收越来越少的电力，直到由所述燃料电池段将全部所需电力供应到负载108为止。因此，能量存储装置在初始负载瞬态期间充当桥接电源且接着在持续的负载瞬态期间逐渐停止。
[0054]参照图2及3，DC源I到N的输出在DC输出点处并联，且形成DC总线。每一 DC源I到N可包括一个或一个以上电力模块106及相关联10M104。I到N源经由单个UPM给客户负载馈送。因此，多个电力模块/IOM对共享共用UPM。举例来说，DC总线可形成将任何数目个DC源(例如，SOFC及电力调节系统)在一个UPM处连接在一起的DC微电网。UPM202可为能够输出SOFC系统自身的输出的许多倍的在图1A中所展示的个别UPM102的大组合件。如所图解说明，在图2中，UPM202包括“N”个UPM102( S卩，每一 DC源一个UPM)，其中单独DC总线将每一 DC电源连接到专用UPM102。N个UPM102可紧密接近(例如，并排)地布置于一个壳体中或单独的壳体中以形成UPM组合件202。
[0055]在图3中所展示的替代实施例中，较小专用UPM102的组合件202可由一个大型UPM302替换。在此实施例中，UPM302可包含电存储装置(例如，电池或超级电容器组)及/或同步电动机。一般来说，UPM变频器可包含旋转器械(例如，电动机、飞轮等)以增强所存储能量内容及/或增加输出到可靠性及惯性。
[0056]总的来说，DC源可包括燃料电池电力模块及Ι0Μ。每一 UPM内的变频器可为输入及/或输出并行地起作用的作为一个大变频器进行控制的较小变频器的模块化组合件。主IOM内的变频器可为输入及/或输出并行地起作用的作为一个大变频器进行控制的较小变频器的模块化组合件。
[0057]在一实施例中，当堆叠离线时在UPM中提供整流以允许来自电网的馈送，因此为负载提供受保护总线。升压转换器可用于维持到电网的良好功率因数。
[0058]在另一实施例中，来自SOFC系统或UPM内的所存储能量的电力用于形成具有以下三个能量输入的“UPS”单元:电网能量；S0FC段能量；及所存储能量(例如，超级电容器或电池)。
[0059]在又一实施例中，DC微电网连接到其它分散式发电机，例如太阳能电力硬件或风电力硬件。
[0060]在一实施例中，DC微电网连接到DC负载，例如DC数据中心或DC车辆充电器的负载。
[0061]在又一实施例中，当IOM及UPM由并行地起作用的变频器的丛集组成时，一些或所有这些变频器可取决于客户负载条件而去能。举例来说，在其中客户负载为150kW的200kW产生容量情形中，IOM变频器可去能以使得其仅支持50kW而非全200kW的并网输出。此外，在此情形中，可能的是，可将IOM组合件中的可能变频器的仅一部分安装到IOM中，因此就用以支持特定客户负载情形所需的设备来说提供成本节约。
[0062]参照图4，在一实施例中，10M404包括经配置以用于“双向”操作的变频器412。此种变频器可具有四象限操作。如果并网变频器具有“双向”操作，那么无需将经整流馈送供应到UPM402。在启动期间的电网电力可经由并网变频器412而非经由经整流输入去往UPM402。此实施例还提供来自电力模块406的电力以用于保护客户负载。
[0063]参照图5，在一实施例中，未利用UPM。在此实施例中，10M504包括经配置以用于双模式功能性的变频器512。双模式变频器512经配置以与电网参考一起操作，且还在独立模式中，在不存在电网参考的情形下支持客户负载。在此实施例中，将需要输出电力间断以便在一个模式与另一模式中的电力产生之间切换。
[0064]图6A到6D图解说明其中替代UPM102或除UPM102以外使用电动车辆(EV)充电模块(ECM)的图1A中所展示的系统的各种操作模式。在一些操作模式中，ECM可执行UPM的功能。
[0065]当用于EV充电应用中时，图6A到6D的系统提供数个优点。特定来说，这些系统移除在大数目个EV的快速充电期间电网供应大电力峰值的需要。在其中提供电网电力将过于昂贵及其中布置天然气管线将更具成本效益的区中，所述系统也可用于EV充电。
[0066]参照图6A，EV充电站包括一个或一个以上电力模块106、10M104及ECM602。ECM含有DC/DC转换器602A而非UPM102的变频器102A。在此实施例中，EV充电站(例如，ECM602)可以使用电网电力。所述EV充电站可将电力同时馈送到电网及EV蓄电池。可使用来自FCM106的电力将快速(例如，10到20分钟)充电从ECM602提供至Ij EV蓄电池604。每当EV蓄电池604连接到充电站(例如，ECM602)以用于充电时，FCM106电力自动从给电网馈送转向到充电站中。电力从电网到EV蓄电池604的转向可通过如图1A中所图解说明且如先前所描述的控制逻辑来完成。当电力模块106不可用时，电网电力可用作充电站的备用电力。[0067]参照图6B，EV充电站包括一个或一个以上电力模块106、10M104、UPM102、控制逻辑单元110及ECM602。在此实施例中，在馈送电网电力及给EV蓄电池604充电时，EV充电站602也可用于供电给客户负载108。在此配置中，所述EV充电站给电网馈送且还将不间断电力提供到客户负载108 (例如办公建筑物)。10M104将电力馈送到电网，而UPM102将电力供应到客户负载108。ECM602充当EV充电站且从400V DC总线112汲取电力。因此，UPM102与ECM602并联连接到DC总线112。当不间断地供电给客户负载108时，每次车辆驶入以由ECM602充电时，被馈送到电网的电力的一部分转向到ECM602达给EV蓄电池604充电所花费的时间。同样，当电网已经正在供应全容量时，此配置克服从电网汲取高峰值电力的挑战，此为现今尤其是在白天时间期间的主要问题。
[0068]此配置的典型应用将为将电力供应到办公建筑物。在电力被馈送到电网时，可给来自建筑物的负载108(包含数据中心、照明等)供应来自UPM102的洁净不间断电力。可为公司的职员及访客在此建筑物的停车场处安装充电站。可在停车场给EV电池604充电及接着将其停放。基于汽车所有者的时间约束而可在充电站处提供针对快速充电(IC)及涓流充电(0.1C)两者的选项。
[0069]参照图6C，EV充电站包括一个或一个以上电力模块106、UPM102、ECM602及DG机组608。此配置适合用于其中电网电力不可用的遥远区域中。在此配置中，UPM102从连接到电力模块106的DC总线汲取电力，且给客户负载108馈送。此客户负载108的作用也像电力模块106的基本负载，此允许系统以某一最小效率操作(在上文图6A及6B中所图解说明的配置中，电网提供最小基本负载以达成有效性能)。在一实施例中，电力模块106及UPM102是额定的以使得在ECM602可操作时始终供应最大客户负载。DG机组608用于启动电力模块106。
[0070]参照图6D，EV充电站包括一个或一个以上电力模块106及ECM602。EV充电站的此配置适合在无电网电力且将不供电给客户负载的地方使用。EV充电站仅需充当用于给EV蓄电池604充电的电源。在此配置中，蓄电池组610充当EV充电站的基本负载。可使用正常充电(0.1C)给此蓄电池组610充电。需要给EV蓄电池604充电的EV的操作者可从ECM602获得电荷。或者，操作者可用经放电EV蓄电池604交换蓄电池组610中的电池中的一者。DG608机组用于启动电力模块106。
[0071]在一实施例中，EV充电站经配置以利用分时段定价及利用EV电池的存储容量。举例来说，从IlAM到9PM的周日电的成本可高于从9PM到IlAM的电成本数倍(例如，5倍)。在此实施例中，DC电力从EV电池返回到燃料电池系统以在峰值定价周期期间提供电力及/或以支持由于内部电力模块106故障所致的来自电力模块106的电力输出中的不足。
[0072]参照图6E,燃料电池系统包括:上文所描述的一个或一个以上电力模块106、10M104、UPM102、第一控制逻辑单元110 ;含有开关702A及第二控制逻辑单元702B的切换模块702 ;及ECM602。如果需要，那么单独逻辑单元110及702B可以物理方式组合成单个单元，其执行上文所描述的单元110的功能及下文所描述的单元702B的功能。在此实施例中，电力模块106、10M104及UPM102可用于将电力供应到客户负载108 (例如，建筑物，例如办公建筑物)同时还能够将电力提供到电网，而ECM602可用于通过从400V DC总线112汲取电力来给EV蓄电池604充电。控制逻辑单元110执行如先前所描述的功能。控制逻辑单元702B执行如下文所描述的功能。因此，UPM102与ECM602并联连接到DC总线112。[0073]在一实施例中，UPM102(例如，UMP102的变频器102A)的额定值高于单独将电力从电力模块106提供到负载108将所需。额外电力处置能力用于利用来自连接到EV充电站(即，连接到ECM602)的EV电池的额外DC电力。控制逻辑单元702B切换开关702A以将EV电池604连接到ECM602从而从ECM602接收电力，或连接到DC总线112从而将电力提供到DC总线112。
[0074]以图解说明方式而非以限制方式，燃料电池系统含有能够递送第一最大电力值(例如，200kW)的电力模块106。UMP102经额定以将DC转换到AC而提供大于第一值的第二最大电力值(例如，400kW AC)。换句话说，变频器102A经设计以将比电力模块能够提供的DC电力多的DC电力转换到AC电力。UMP102使用额外转换容量来将来自EV电池604的DC电力(例如，高达200kW DC)转换到AC电力以提供到负载108或提供到电网114。
[0075]因此，在来自电网的较高电价的周期期间，在电动车辆充电模块(ECM)602处接收来自电动车辆蓄电池604的DC电力，将所接收电力提供到至少一个变频器102A，至少一个变频器102A将所接收DC电力转换到AC电力且将AC电力提供到负载(例如，108或电网负载 114)。
[0076]在一个实施例中，在接收DC电力的步骤之前，将DC电力从至少一个燃料电池电力模块106提供到ECM602，且接着当电成本较低时从ECM提供到电动车辆蓄电池604。
[0077]组合式EV充电站与燃料电池系统可位于具有驾驶电动汽车的职员的商业场所处。使用上文所陈述的分时段定价，这些职员将通常将其EV停放于商业场所再充电坞站处且在工作日期间将EV电池604连接到ECM602达8到10小时。通常，在来自电网的电力的价格增加之前(例如，截至11AM)，使用从ECM602提供的电力将所有EV电池604充满电(其中开关702A将电池604连接到ECM602)。接着，在电网电力的价格增加之后(例如，在11AM之后)，逻辑 702B切换开关 702A位置以将EV电池604连接到DC总线112。电池604接着用于将其所存储电荷的一部分(例如，10%到75%，举例来说，50%)提供到DC总线112。举例来说，EV电池每天(或每周等)可接收比其提供回到DC总线多的电荷。如果需要，那么EV的所有者可不为EV所接收的净电荷付费或可支付与用于从电网给EV电池充电的费用相比减少的费用。接着，充电站可以调峰负载追随(peak-shaving load-following)方式将高达400kW AC递送到负载108。所有参与方将由于经增加的中午电价而在金融上受
Mo
[0078]在另一实施例中，在于较高电价成本周期期间从ECM602接收DC电力的步骤之前，在较低成本电价周期期间在除ECM602以外的位置处给电动车辆蓄电池充电。举例来说，使用较低成本夜间电在遥远位置处(例如，夜里在家里从电网)给EV充电。接着，可在早上将这些EV连接到ECM602。在中午电价增加之后(例如，在IlAM之后)，EV电池604将其所存储电荷的预定部分递送到DC总线112。因此，总线可接着以调峰负载跟踪方式将高达400kff AC递送到负载108。可针对所提供电力的成本(即，针对其存储于其家处并递送到总线112的电力)偿付EV所有者。此处同样，所有参与方由于较高中午电价而在金融上受
Mo
[0079]当然，前述实例中所使用的时间仅出于说明性目的。充电站可经配置以利用来自EV电池的电力以解决充电站位于其中的区域的分时段定价。
[0080]上文所描述的方法及系统可易于与同大负载并联的多个发电机一起使用，同时允许对频率及电压的严格控制。
[0081]以下实施例描述将电力从第一侧从上文所描述的分散式燃料电池发电系统及从第二侧从电网(例如，公用或园区电网)或分散式发电机(例如，柴油发电机)(DG)提供到DC或AC负载。每一侧可用作主要侧或辅助侧。
[0082]图7A图解说明用于给负载108供电的实施例系统700,负载108可为信息技术(IT)负载，例如数据中心IT负载(即，以可包含计算机、服务器、路由器、机架、电力供应连接及数据中心环境中所发现的其它组件中的一者或一者以上的IT系统操作的装置)。如本文中所描述，IT负载(即，以可包含计算机、服务器、路由器、机架、电力供应连接及数据中心环境中所发现的其它组件中的一者或一者以上的IT系统操作的装置)及IT系统与用于监视、管理及/或控制DC电力发电机及DC发电系统的操作的装置(例如计算机、服务器、路由器、机架、控制器、电力供应连接及其它组件)的区别之处在于IT负载不监视、管理及/或控制将电力提供到IT负载自身的任何DC电力发电机或DC发电系统的操作。
[0083]装纳IT负载的数据中心可包括支撑各种服务器、路由器等的机架及/或装纳IT负载的建筑物。如图7A中所展示，数据中心IT负载108可为“双线”或“多线”，此意谓负载108从来自不同源的多个电力馈送(例如，“A”侧馈送、“B”侧馈送、“C”侧馈送等)接收电力。
[0084]如图7A中所展示，负载108 (例如，数据中心机架)可为具有“A”侧馈送及“B”侧馈送的双线。负载108可从两个馈送汲取电力(例如，50%电力来自“A”侧馈送，且50%电力来自“B”侧馈送)。负载108内部的转接开关或静态开关可为电力搜寻的且可在所有条件下(经由一个或两个馈送)维持到负载108的电力。在一些实施例中，负载108可包含双线电力供应器，所述双线电力供应器在内部具有可基本上在其输出处具有二极管“或”的两组AC/DC电子器件(即，“A”侧电力供应器及“B”侧电力供应器)，且可从与可行源排成线的任一供应器汲取电力。在此类型的布置中，可不需要开关。可使用固态组件来完成从一个供应器到另一供应器的转变或在其中电力在其之间共享的情形中的电力共享。因此，所述负载包括双线电力供应器，所述双线电力供应器具有可以竞争(auctioneering)方式从A侧馈送及B侧馈送中的至少一者汲取电力的两组电力电子器件。
[0085]负载108的“A”侧馈送可连接到标准电力基础设施，例如电网114，其借助任选分散式发电机(例如，柴油发电机)(DG) 706供电且不间断电力供应器(UPS) 708备用。
[0086]负载108的“B”侧馈送可连接到一个或一个以上UPM102(例如，独立变频器输出)。
[0087]系统700进一步包含至少一个电力模块106及相关联的10M104。至少一个电力模块106可经由一个或一个以上UPM102将其输出电力的第一部分(例如，在5%到95%之间，例如其输出电力的约50%)提供到负载108的“B”侧馈送。经由图7A中的箭头704对此示意性地图解说明。
[0088]至少一个电力模块106可经由其相关联的10M104将其输出电力的第二部分(例如，在5%到95%之间，例如其输出电力的约50%)提供到电网114。可经由电网114将来自10M104的电力提供到负载108的“A”侧馈送，所述“A”侧馈送如上文所描述连接到电网114。通过图7A中的箭头702对此示意性地图解说明，箭头702展示从10M104提供到电网114且接着从电网114经由“A”侧馈送提供到负载108的电力。[0089]在各种实施例中，在系统700的正常操作期间，至少一个电力模块106可输出负载108所需电力中的全部或实质上全部电力。电力输出的第一部分(例如，?50%)可经由UPM102直接馈送到负载108的“B”侧馈送。电力输出的第二部分(例如，?50%)可经由10M104馈送到电网114且从电网114返回到负载108的“A”侧馈送。因此，在各种实施例中，不需要来自电网114的用于负载108的任何净电力，此可实质上减少用于给负载108供电的成本，例如数据中心机架中的组件，因为可无需从电网114的操作者购买过量电力。此夕卜，由于来自电力模块106的所载入10M104输出及所载入UPM102输出，电力模块106中的燃料电池可热浸到全负载或接近全负载。因此，如果当“A”(电网)馈送损失时负载中存在阶梯(例如，从50%到100%)，那么此可为对燃料电池造成极小应变的容易转变。
[0090]在来自至少一个电力模块106的电力中的故障或间断(例如，负载108并非正经由“B”侧馈送接收电力)的情况下，那么可经由“A”侧馈送从电网114汲取负载108的电力要求的100%。电网电力需求中的所得尖峰(例如,从负载108电力的?50%到100%)可易于由电网114吸收。
[0091]在来自电网114的电力中的故障或间断的情况下，那么可从至少一个电力模块106汲取负载108的电力要求的100%。来自至少一个电力模块106的电力可完全经由“B”侧馈送从UPM102汲取，或可部分地经由UPM102汲取到“B”侧馈送且部分地经由10M104及电网114连接汲取到“A”侧馈送。在各种实施例中，在正常操作期间，至少一个电力模块106可输出负载108所需的电力的至少约100%，且因此在电网114故障或间断的情况下，至少一个电力模块106不经历输出需求中的尖峰。因此，可避免来自至少一个电力模块106的输出电力需求中的有害尖峰。
[0092]在其中10M104连接到电网114 (其为负载108的“A”侧馈送)且UPM102连接到负载108的“B”侧馈送的一些实施例中，IOM输出可大于负载108所需的输出的50%。举例来说，如果负载108的电力要求为160kW，那么UPM102可将此电力的50%(或80kW)提供到“B”侧馈送。10M104输出可为至少80kW，此消除来自负载108的所有公用(电网)负担。然而，10M104的负载可大于80kW，例如120kW。可汇出过量电力(在此实例中，40kW)以支持其它需要(例如，可将其汇出到数据中心或建筑物园区负载中)。此类型的载入布置允许完全覆盖临界负载108(例如IT负载)，且还允许分散式发电(例如，燃料电池)系统的100%资产利用。换句话说，电力模块106电力输出的“A”侧及“B”侧可表不大于负载的电力要求的100%，以使得将模块106电力输出的至少一部分提供到负载位于其中的设施，且模块106输出电力表不模块106的大约100%资产利用。
[0093]将理解，本发明系统700并不限于数据中心，且具有多线(例如，A、B、C等)电力馈送架构的任何临界电力地点可利用用于给负载供电的本发明系统及方法。
[0094]在各种实施例中，IT负载108可为可在“A”侧馈送处从电网114接收AC电力的AC负载。由至少一个电力模块106产生的电力可为DC电力，且可在被馈送到负载108的“B”侧馈送之前被转换到AC电力。举例来说，系统700可包含用于将DC电力转换到AC电力的变频器，所述变频器可位于UPM102中，或位于电力模块106与到负载106的“B”侧馈送之间的另一位置处。在其它实施例中，IT负载108可为在负载108的“A”侧馈送处从电网114接收经整流DC电力的DC负载(例如，AC/DC整流器可提供于电网114与负载108的“A”侧馈送之间)。可给负载108的“B”侧馈送提供来自电力模块106及UPM102的DC电力。任选地，DC/DC转换器可提供于电力模块106与“B”侧馈送之间，例如，在UPM102内。DC/DC转换器可(例如)通过将电压设定到所要点来调节来自电力模块106的DC电力，从而在将DC电力馈送到负载108的“B”侧馈送之前形成隔离及/或形成适当接地参考。在一些实施例中，负载108可在第一电力输入(例如，双线系统中的“A”侧馈送或“B”侧馈送)处接收AC电力，且可在第二电力输入(例如，“A”侧馈送及“B”侧馈送中的另一者)处接收DC电力。负载108可包含电力调节组件(例如，变频器、整流器、转换器等)以视需要调节输入电力。
[0095]图7B图解说明替代实施例，其中额外电网714可用作第一电网114及至少一个电力模块106的补充备用。如图7B中所展示，转接开关712可提供于至少一个UPM102的输出与补充电网(例如，第一电网馈送的另一实例或第二电网馈送)714之间。可将转接开关712的输出作为数据中心负载108的“B”侧馈送来馈送。在实施例中，在至少一个电力模块106的故障的情况下，可由补充电网714提供“B”侧馈送。
[0096]在替代实施例中，作为替代方案或除转接开关以外，也可利用功率因数校正(PFC)整流器(例如，绝缘双极栅极晶体管[IGBT]型整流器)。来自补充或第二电网714的馈送可与来自至少一个UPM102的输出二极管“或”。可将此作为“B”侧输入提供到负载108，且可不需要静态切换。
[0097]图8图解说明用于将电力提供到医疗设施的实施例系统800。高功率医疗装置808 (例如，MRI, X射线、CT扫描、正电子发射断层摄影术(PET)及X射线C-臂装置)利用通常为中间电压AC(例如，480VAC或415VAC)的电力供应器，其通常经整流到大约600VDC且接着馈送到DC/DC转换器 以形成经隔离离散DC输出以用于硬件的操作。在AC/DC转换级中损失了显著效率。此外，医疗峰值计费由于骤增电力需求而相当高。
[0098]在图8中所展示的实施例系统800中，至少一个电力模块106及相关联10M104可具备并联到其DC输出总线812 (例如，+/-380VDC总线)中的至少一个不间断电力模块(UPM1) 102。此配置类似于图6A到6E中关于上文所描述的ECM所展示的配置，其中将电力模块106的输出提供到总线812，且将总线812的输出提供到10M104及UPM102。如图8中所展示，额外UPM102(例如，UPM^UPMn)可各自以类似方式连接到额外电力模块/IOM单元(未图解说明)。每一 UPM102可包含提供AC电力输出820(例如，480VAC)的变频器802及提供DC电力输出822 (例如，400到600VDC)的DC/DC转换器804。来自UPM102的AC输出(例如，480VAC)可经由AC总线820耦合到医疗设施静态开关810的输入作为“B”侧馈送。可从电网114提供“A”侧馈送。
[0099]IOM变频器104A可将AC电力(例如，480VAC)输出到电网114以用于一般汇出。如在图7的实施例中，从10M104到电网114的电力输出可在医疗设施静态开关810的“A”侧馈送处返回。因此，在各种实施例中，在系统800的正常操作期间，可不从电网114汲取任何净电力，且可由一个或一个以上电力模块106提供医疗装置808所需的全部或实质上全部电力。
[0100]可将来自静态开关810的电力作为输入提供到用于将AC电力(例如，480VAC)转换到DC电力(例如，600VDC)的整流器818，所述DC电力(例如，600VDC)可接着被馈送到医疗装置DC/DC转换器816的输入级。如上文所论述，在此AC/DC转换过程中，可损失显著效率。如图8中所展示，来自UPM102的400到600VDC输出总线822也可耦合到医疗装置DC/DC转换器816的输入级中。因此，可由PWM106经由UPM提供到DC/DC转换器816的DC输入电力的至少一部分(包含到DC/DC转换器816的全部DC输入电力)而不需要电力首先经历AC/DC转换。因此，可避免与AC/DC转换相关联的效率损失的至少一部分。
[0101]医疗装置DC/DC转换器816可提供多个离散DC输出(例如，700V、100V等)，所述离散DC输出可被馈送到高保真放大器824，且接着用于给一个或一个以上医疗装置808 (MD1)供电。
[0102]在各种实施例中，一个以上医疗装置808可耦合到一个或一个以上UPM102的DC输出。如图8中示意性地图解说明，举例来说，医疗装置MD2到10?可耦合到UPM102的400到600VDC输出总线822，且可以类似于MD1的方式配置。可提供定序控制器826以控制医疗装置108的操作序列。在实施例中，定序控制器826可经配置以提供小延迟以使得医疗装置所汲取的电力平衡且不需要过量峰值电力汲取。在实施例中，定序控制器826可经配置以在各种医疗设备件之间排定优先级。举例来说，定序控制器826可提供一个或一个以上医疗装置的紧急状态以使得可关断较低优先级装置以有利于救生临界医疗装置。
[0103]在各种实施例中，UPM102可包含能量存储装置，例如图8中所展示的超级电容器806。在各种实施例中，可借助额外存储模块增大具有UPM102的能量存储器以便提供医疗装置的经增加峰值电力而不产生经增加峰值计费。
[0104]在各种实施例中，UPM102可经配置以从补充电源814接收电力，补充电源814可为电网114、第二电网或其它AC发电机馈送以为UPM102提供备用峰值供应。在实施例中，UPM102可包含PFC校正整流器805以在根据需要基础上从补充电源814吸收电力。或者或另外，UPM可包含静态 开关(未图解说明)以从补充电源814(例如第二电网)吸收馈送且提供可靠“B”侧馈送。
[0105]图9图解说明用于将直接DC电力提供到医疗设施的另一实施例系统900。在此系统900中，电力模块106将适合的DC电力输出(例如，600VDC)提供到医疗装置DC/DC转换器816的输入级。多个电力模块106单元输出可为并联的以用于增加可靠性。如图9中所展示，电力模块106可经配置以输出+/-380VDC (例如，使用电力模块106内的DC/DC转换器)，且DC/DC转换器802的第二级(其可在UPM102内)可产生600VDC以用于600VDC总线822 (即，“级联式”方法)。在替代实施例中，两组DC/DC转换器可在电力模块106内并行地操作。第一组DC/DC转换器可产生+/-380VDC (例如，用于辅助及/或用于馈送到10M104中的变频器104A)。第二组DC/DC转换器可产生600VDC以用于600VDC总线822。在任一实施例中，总线822可将600VDC馈送到医疗装置DC/DC转换器816的输入级。
[0106]如图9中所展示，在实施例中，10M104可包含变频器104A，如上文所描述。可将来自变频器104A的AC电力输出(例如，480VAC)提供到电网114。从10M104到电网114的电力输出可例如经由PFC校正整流器805及/或静态开关在UPM102处返回到系统900，如上文所描述。电网电力可在UPM102中经整流且经DC/DC转换到600VDC且被馈送到600VDC总线822。因此，在各种实施例中，在系统900的正常操作期间，可不从电网114汲取任何净电力，且可由一个或一个以上电力模块106提供医疗装置808所需的全部或实质上全部电力。电力模块106可经操作以产生医疗装置108所需的全部或实质上全部电力。来自电力模块106的输出电力的全部或一部分可通过10M104馈送到电网114且接着在即11102处返回。来自电力模块106的输出电力的全部或一部分可为直接馈送到医疗装置DC/DC转换器816的输入级的DC电力。在电网114故障或间断的情况下，系统900可移位到医疗装置的100%直接DC电力。电力模块106可不经历任何显著电力尖峰。
[0107]能量存储装置(例如图9中所展示的超级电容器806)可提供于UPM102(其可包含充电器/放电器DC/DC转换器,但在若干实施例中可不包含输出变频器)中。
[0108]如图8及9中所展示，根据各种实施例的UPM102可包含用于从一个或一个以上电力模块106/10M104接收DC电力(例如，+/-380VDC)的输入、用于能量存储的能量存储装置806 (例如超级电容器或电池)，且可进一步包含用于将能量移到能量存储器中及移出能量存储器的充电及放电(或双向)DC/DC转换器。如图8中所展示，UPM102也可包含变频器802，变频器802可包含变频器及变压器电路以产生适合的AC电力馈送(例如，50/60Hz3导线或4导线480VAC，或其它电网电压，例如415VAC)。
[0109]在各种实施例中，UPM102也可经配置以提供处于不同于来自一个或一个以上电力模块106的输入总线电压的电压的DC电力输出。如图8及9中所展示，举例来说，UPM102包含DC/DC转换器804，DC/DC转换器804在总线822上将来自总线812的输入+/-380VDC转换到不同DC输出电压(例如，400到600VDC，例如600VDC)。各种实施例可包含UPM102，UPM102可提供包含低于电力模块输入电压的电压(例如12VDC、24VDC、36VDC&/*48VDC)以及基于设定点的可调整输出电压(例如OVDC到600VDC)的不同DC输出电压。在各种实施例中，不同于电力模块106所提供输入电压的来自UPM102的输出DC电压可为不接地的、参照接地可为正的及/或参照接地可为负的。
[0110]典型高功率医疗装置808 (例如，MR1、X射线、CT扫描器、PET扫描器、C-臂装置等)包含变压器及整流器输入级以便产生大约600VDC的DC电压。各种实施例可包含可利用直接DC馈送的医疗装置808，例如图9中所展示。通过消除输入变压器及整流器，可增加装置808的效率同时降低装置808的成本。
[0111]图1OA到IOB图解说明用于将直接DC电力馈送提供到AC负载1008的其它实施例系统1000、1001。大AC机器通常由电动机驱动器或负载驱动器或可变频率驱动系统来供电，所述可变频率驱动系统首先将电网馈送整流且接着在期望用于AC负载(例如，电动机)操作的频率下从所述经整流DC馈送产生AC电力。
[0112]如图1OA的系统1000中所展示，至少一个电力模块106可产生DC输出电力(例如，+/-380VDC)。DC输出电力可经由总线812耦合到10M104。10M104可包含用于将输出AC电力汇出到电网114的DC/AC转换器104A。DC总线812也可耦合到UPM102。UPM102可包含用于将输出AC电力馈送提供到总线820的DC/AC转换器802，总线820可提供为转接开关1010处的“B”侧馈送，转接开关1010可为客户侧转接开关。转接开关1010的“A”侧馈送可来自电网114。可在AC/DC转换器1018处整流来自转接开关1010的AC电力以提供DC输出电力(例如，600VDC)，其可连接为电动机驱动器1020的中间总线。电动机驱动器1020可在所要频率下将DC电力转换到AC电力以在AC负载1008处使用。
[0113]UPM102可包含DC/DC转换器804，其用于从来自总线812的输入DC馈送(例如，+/-380VDC)提供DC输出电力(例如，600VDC)。可经由DC总线822将来自UPM102的DC输出电力(例如，600VDC)提供到电动机驱动器1020的中间总线。
[0114]图1OB图解说明其中经由DC总线812将来自电力模块106的第一 DC输出电力(例如，+/-380VDC)提供到10M104的替代实施例系统1001，其中所述电力可由变频器104A转换到AC且汇出到电网114，如图1OA的系统1000中。电力模块106也可包含DC/DC转换器1006，DC/DC转换器1006可在总线822上将DC输出电力的第二部分转换到第二电压(例如，600VDC)，所述第二电压可直接被馈送到电动机驱动器1020且被转换到AC负载1008的所要AC频率。在图1OB的实施例中，可不需要用于将AC电网电力转换到用于电动机驱动器1020的DC馈送的整流器1018。
[0115]在图1OA及IOB的系统1000、1001中，可提供DC/DC转换器1012(或双向DC/DC转换器)以使得电动机1020制动(或装置停止)电流可经由DC总线1013及转换器1012放置到电力模块106的DC(例如，+/-380VDC)总线812上，且藉此可被引导到可位于PWM、IOM及/或UPM中的能量存储装置(此类超级电容器806)。也可经由IOM变频器104A将电动机制动或装置停止电流提供到电网114。此为优点，因为能量客户位置处的双向电动机驱动器可利用制动电力，但由于电动机驱动器变频器1018通常将不具有UL1741/IEEE1547顺应性，因此此电力无法被汇出到公用电网中且仅可用于供电给在电表的能量客户侧上的园区负载，且否则将必须使用电阻性负载。
[0116]在其它实施例中，可与电动式铁路机车一起利用例如图1OA及IOB中所展示的配置。一个或一个以上分散式电力系统(例如图1OA及IOB中所展示的系统1000、1001)可(例如)在一个或一个以上铁路车站处提供于铁路线上。负载1008可为机车。当机车启动时，DC电力可(例如)经由图1OA及IOB中所展示的DC总线822直接馈送到机车。当机车停止时，制动电力可(例如)经由DC/DC转换器1012及DC总线1013由系统1001、1001获得。
[0117]例如图1OA及IOB中所展示的架构也可用于将电力提供到使用斩波器负载驱动器而非四象限变频器的DC负载。举例来说，此性质的负载可包含感应炉。图1OA及IOB的配置也可用于将电力提供到用于制造检验的X射线机器，其中所述电力可被馈送到驱动X射线机器的谐振转换器。
[0118]图11图解说明用于使用一个或一个以上电力模块106及/或一个或一个以上微型涡轮发电机1106给一个或一个以上负载1108供电的实施例系统1100。如图11中所展示，可由整流器1116将来自微型涡轮机(M1) 1106的电力转换到DC电力，且可将此DC馈送(例如，600VDC)提供到可连接到UPM102的DC总线822。可由一个或一个以上微型涡轮机1106补充或替换一个或一个以上电力模块106。可(例如)经由DC/DC转换器1112及再生存储装置1114(例如，存储蓄电池、电容器、飞轮等)将来自微型涡轮机1106的电力提供到UPM102，且可经由10M104将其汇出到电网114。将理解，在上文所描述的所述实施例中的任一者中，可将一个或一个以上微型润轮发电机1106利用为燃料电池电力模块106的替代方案或与燃料电池电力模块106结合。AC电力可经由电网114及/或AC总线820从UPM经由开关1110而被提供到负载1108。可经由DC/DC转换器1112及变频器1115将额外AC电力从微型涡轮机1106提供到负载1108。可从DC总线822提供到负载1108的直接DC馈送，如上文所描述。
[0119]上文所描述的各种实施例可包含现场燃料存储系统。如本文中所使用，“现场”可包含在同一建筑物内或在分散式发电机(例如，电力模块106)及/或负载的附近中(例如，在0.1英里半径内)。在各种实施例中，燃料可包含所存储经压缩天然气(例如，在气体存储筒或容器中)、所存储液体天然气、所存储液体石油(例如，丙烷(例如，丙烷罐)、乙醇、柴油、液体氢)、所存储经压缩氢气及/或氨气。
[0120]在各种实施例中，一种使用分散式发电机(例如，燃料电池电力模块、微型涡轮机等)给一个或一个以上负载供电的系统可包含用于分散式发电机的至少两个燃料输入，其中所述燃料输入中的至少一者包括来自现场燃料存储系统的燃料。在一个实施例中，第一燃料输入可为从非现场源(例如，天然气管线)供应的燃料且第二燃料输入可为现场燃料存储系统。所述系统可经配置以在(举例来说)第一燃料输入的递送已间断时从第一燃料输入移位到第二燃料输入，第一燃料输入具有超过第二燃料输入的成本，及/或在第一燃料输入的递送中存在预测间断(例如，自然灾害，例如海嘯或地震)，且第二燃料输入经硬化以更可能在此灾害的情况下幸存。
[0121]各种实施例包含一种分散式发电系统，其包括:至少一个电力模块，其包括产生输出电力的至少一个燃料电池段；第一模块，其包括电耦合于所述至少一个电力模块与电网之间的至少一个电力调节组件；及第二模块，其包括电耦合于所述至少一个电力模块与负载的B侧电力馈送之间的至少一个电力调节组件，且其中所述负载的A侧电力馈送经由所述电网电耦合到所述电力模块。
[0122]在各种实施例中，第二模块包括不间断电力模块(UPM)，所述不间断电力模块包括用于将AC电力输出提供到负载的B侧馈送的变频器。
[0123]在其它实施例中，UPM包括DC/DC转换器，其用于将来自电力模块的输入DC电力馈送转换到DC总线上的输出DC电力馈送。
[0124]在其它实施例中，DC总线电耦合到负载以将直接DC电力馈送提供到负载。
[0125]在其它实施例中，不间断电力模块包括用于吸收来自补充电源的电力的整流器。
[0126]在其它实施例中，补充电源包括电网。
[0127]在其它实施例中，不间断电力模块包括能量存储装置。
[0128]在其它实施例中，能量存储装置包括超级电容器。
[0129]在其它实施例中，到负载的电力的至少一部分可由微型涡轮发电机提供。
[0130]在其它实施例中，所述系统包括用于至少一个燃料电池段的至少两个燃料输入，其中至少一个燃料输入包括存储于现场的燃料。
[0131]在其它实施例中，响应于第一燃料输入的预期或实际间断或第一燃料输入与第二燃料输入之间的相对价格的改变，所述系统经配置以从第一燃料输入且切换到第二燃料输入。
[0132]各种实施例包含一种分散式发电系统，其包括:至少一个电力模块，其包括产生输出电力的至少一个燃料电池段；及至少一个不间断电力模块，其包括电耦合于所述至少一个电力模块与负载的直接DC电力馈送之间的至少一个电力调节组件，其中:由所述至少一个电力模块产生的所述输出电力的至少一部分在第一电压下经由输入DC总线提供到所述至少一个不间断电力模块，且经由DC输出总线以不同于所述第一电压的第二电压从所述至少一个不间断电力模块提供到所述负载。
[0133]在其它实施例中，所述至少一个电力调节组件包括DC/DC转换器。
[0134]在其它实施例中，第二电压高于第一电压。
[0135]在其它实施例中，第二电压低于第一电压。
[0136]在其它实施例中，至少一个不间断电力模块经配置以经由DC输出总线提供可调整输出电压。
[0137]在其它实施例中，第一电压为+/-380VDC且第二电压为600VDC。
[0138]在其它实施例中，来自至少一个电力模块的总输出电力包括给负载供电所需的总电力的至少约100%。
[0139]在其它实施例中，实质上不从电网汲取任何净电力以将电力提供到负载。
[0140]在其它实施例中，至少一个不间断电力模块包括变频器，其用于将由至少一个电力模块产生的输出电力的至少一部分转换到经提供作为负载的B侧电力馈送的AC电力。
[0141]在其它实施例中，由电网提供负载的A侧电力馈送。
[0142]在其它实施例中，所述负载包括机车、感应炉及制造检验中所使用的X射线机器中的至少一者，其从DC输出总线接收DC电力。
[0143]在其它实施例中，所述系统包括用于控制电力经由DC输出总线到多个负载的递送的定序控制器。
[0144]在其它实施例中，定序控制器经配置以将电力递送中的延迟提供到负载以使过量峰值电力汲取最小化。
[0145]在其它实施例中，定序控制器经配置以基于负载的预定优先权状态而控制到负载的电力递送。
[0146]各种实施例包含一种将电力提供到负载的方法，其包括:使用包括至少一个燃料电池段的至少一个电力模块来产生输出电力；经由电网将所述输出电力的第一部分提供到所述负载的A侧电力馈送；及将所述输出电力的第二部分提供到所述负载的B侧电力馈送。
[0147]在其它实施例中，所述方法包括提供电稱合于不间断电力模块与负载的B侧电力馈送之间的至少一个补充电力供应器。
[0148]在其它实施例中，所述补充电力供应器包括第二电网。
[0149]在其它实施例中，所述方法包括使用电力搜寻开关维持经由A侧馈送及B侧馈送中的至少一者到负载的连续供电。
[0150]在其它实施例中，所述方法包括在将电力提供到电网之前使用变频器将电力输出的第一部分从DC电力转换到AC电力。
[0151]在其它实施例中，所述方法包括在将电力提供到负载的B侧馈送之前使用变频器将电力输出的第二部分的至少部分从DC电力转换到AC电力。
[0152]在其它实施例中，所述方法包括借助DC/DC转换器将电力输出的第二部分的至少部分从第一电压下的DC电力转换到不同于第一电压的第二电压下的DC电力，及将第二电压下的DC电力提供到负载。
[0153]在其它实施例中，第一电压为+/-380VDC且第二电压为400到600VDC。
[0154]在其它实施例中，所述方法包括使用微型涡轮机来产生电力及将来自所述微型涡轮机的电力提供到负载。
[0155]在其它实施例中，所述方法包括使用来自第一燃料源的第一燃料输入将燃料提供到燃料电池段，及切换到来自第二燃料源的燃料电池段的第二燃料输入，其中第二燃料源存储于现场的燃料。
[0156]在其它实施例中，所述切换响应于第一燃料输入的期望或实际间断或第一燃料输入与第二燃料输入之间的相对价格的改变。[0157]各种实施例包含一种将电力提供到负载的方法，其包括:使用包括至少一个燃料电池段的至少一个电力模块来产生输出电力；将所述输出电力的第一部分提供到电网；将所述输出电力的第二部分提供到DC/DC转换器,所述DC/DC转换器将所述输出电力从第一电压转换到第二电压；及将处于所述第二电压的所述输出电力提供到所述负载。
[0158]在其它实施例中，第二电压高于第一电压。
[0159]在其它实施例中，第二电压低于第一电压。
[0160]在其它实施例中，第二电压为可调整的。
[0161 ] 在其它实施例中，第一电压为+/-380VDC且第二电压为600VDC。
[0162]在其它实施例中，将输出电力的第一部分提供到电网进一步包括将所述第一部分提供到变频器，所述变频器将所述电力从DC电力转换到AC电力以用于汇出到电网。
[0163]在其它实施例中，来自至少一个电力模块的总输出电力包括给负载供电所需的总电力的至少约100%。
[0164]在其它实施例中，实质上不从电网汲取任何净电力以将电力提供到负载。
[0165]在其它实施例中，所述方法包括将输出电力的第三部分提供到将所述第三部分转换到AC电力的变频器，及将输出电力的经AC转换第三部分提供到负载的B侧电力馈送。
[0166]在其它实施例中，由电网提供负载的A侧电力馈送。
[0167]在其它实施例中，将第二电压下输出电力提供到负载包括将第二电压下输出电力作为输入提供到医疗装置DC/DC转换器以用于提供多个离散DC输出以给至少一个医疗装置供电。
[0168]在其它实施例中，将第二电压下的输出电力提供到负载包括:将第二电压下的输出电力作为输入提供到电动机驱动器以用于转换到用于至少一个AC负载的所要AC频率。
[0169]在其它实施例中，将第二电压下输出电力提供到负载包括将第二电压下输出电力提供到机车、感应炉及用于制造检验的X射线机器中的至少一者。
[0170]在其它实施例中，所述方法包括从负载接收制动电流。
[0171]在其它实施例中，所述方法包括将来自制动电流的电力的至少一部分提供到电网。
[0172]在其它实施例中，所述方法包括将来自制动电流的电力的至少一部分存储于能量存储装置中。
[0173]在其它实施例中，所述方法包括控制第二电压下的输出电力到多个负载的递送。
[0174]在其它实施例中，控制所述递送包括将电力递送中的延迟提供到负载以使过量峰值电力汲取最小化。
[0175]在其它实施例中，控制所述递送包括基于负载的预定优先权状态而将电力递送到负载。
[0176]在其它实施例中，所述方法包括使用至少一个微型涡轮发电机产生用于负载的电力的至少一部分。
[0177]提供前述方法说明仅作为图解说明性实例且并非打算需要或暗指各种实施例的步骤必须以所呈现次序执行。如所属领域的技术人员将理解，前述实施例中的步骤的次序可以任何次序执行。此外，例如“此后”、“接着”、“接下来”等词语并非打算限制步骤的次序；这些词语只是用来贯穿对方法的说明引导读者。[0178]一个或一个以上框图/流程图已用于描述示范性实施例。关于所执行操作的次序，框图/流程图的使用并非打算为限制性的。出于图解说明及描述的目的，已呈现对示范性实施例的前述说明。其并非打算关于所揭示的确切形式为穷尽性或限制性的，且可鉴于上文教示做出修改及变化或可依据所揭示实施例的实践获得修改及变化。本发明的范围打算由所附权利要求书及其等效物来界定。
[0179]可使用包括处理器、存储器及已借助指令编程以执行特定功能或可在经设计以执行规定功能的处理器中实施的其它组件的计算装置(例如计算机)来实施控制元件(例如，控制器826)。处理器可为任何可编程微处理器、微计算机或多个处理器芯片或可由软件指令(应用程序)配置以执行包含本文中所描述的各种实施例的功能的各种功能的芯片。在一些计算装置中，可提供多个处理器。通常，软件应用程序可在其被存取或载入到处理器中之前存储于内部存储器中。在一些计算装置中，处理器可包含足以存储应用软件指令的内部存储器。
[0180]与本文中所揭示实施例一起描述的各种说明性逻辑块、模块、电路及算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或二者的组合。为明确图解说明硬件与软件的此可互换性，上文通常已鉴于其功能性来描述各种说明性组件、块、模块、电路及步骤。此类功能性是实施为硬件还是软件取决于特定应用及施加于总体系统的设计约束。虽然所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所描述功能性，但不应将此些实施方案决策解释为致使背离本发明的范围。
[0181]用于实施与本文中所揭示方面一起描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路的硬件可借助以下装置实施或执行:通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑电路、离散硬件组件或经设计以执行本文中所描述功能的其任何组合。通用处理器可为微处理器，但或者，所述处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或一个以上微处理器与DSP核心一起的组合或任何其它此类配置。或者，可通过既定功能所特有的电路来执行一些块或方法。
[0182]提供所揭示实施例的前述说明以使得所属领域的技术人员能够制作或使用所描述实施例。所属领域的技术人员将易于明了对这些实施例的各种修改，且本文中所定义的一般原理可应用于其它实施例而不背离本发明的范围。因此，本发明并非打算限于本文中所展示的实施例，而是被授予与本文中所揭示的以下权利要求书及原理以及新颖特征相一致的最宽广范围。
【权利要求】
1.一种发电系统，其包括: 至少一个电力模块，其包括经配置以产生输出电力的至少一个燃料电池段； 至少一个第一输出模块，其包括电耦合于所述至少一个电力模块与电网之间的至少一个电力调节组件； 第一总线，其将所述电网电连接到负载的A侧电力馈送，以使得所述至少一个电力模块经配置以经由所述至少一个第一输出模块将电力供应到所述负载的所述A侧电力馈送；及 至少一个第二输出模块，其包括电耦合于所述至少一个电力模块与所述负载的B侧电力馈送之间的至少一个电力调节组件。
2.根据权利要求1所述的系统，其中: 所述负载包括IT负载； 所述至少一个第一输出模块包括输入输出模块； 所述至少一个第二输出模块包括至少一个不间断电力模块； 由所述至少一个电力模块产生的所述输出电力的第一部分经由所述至少一个输入输出模块提供到所述电网，且从所述电网提供到所述负载的所述A侧电力馈送；且 由所述至少一个电力模块 产生的所述输出电力的第二部分经由所述至少一个不间断电力模块提供到所述负载的所述B侧电力馈送。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述输出电力的所述第一部分包括来自所述至少一个电力模块的总输出电力的约50%，且其中所述输出电力的所述第二部分包括来自所述至少一个电力模块的所述总输出电力的约50%。
4.根据权利要求1所述的系统,其中来自所述至少一个电力模块的所述总输出电力包括给所述负载供电所需的总电力的至少约100%。
5.根据权利要求1所述的系统，其中实质上不从所述电网汲取任何净电力以将电力提供到所述负载。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述IT负载包括位于数据中心中的计算机、服务器、路由器、机架或电力供应连接中的至少一者。
7.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括电耦合于所述电网与所述负载的所述A侧电力馈送之间的柴油发电机及不间断电力供应器中的至少一者。
8.根据权利要求2所述的系统，其进一步包括电耦合于所述不间断电力模块与所述负载的所述B侧电力馈送之间的至少一个补充电力供应器。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述补充电力供应器包括第二电网。
10.根据权利要求8所述的系统，其进一步包括定位于所述不间断电力模块的输出与所述补充电力供应器之间的转接开关，其中来自所述转接开关的输出提供到所述负载的所述B侧电力馈送。
11.根据权利要求8所述的系统，其进一步包括定位于所述不间断电力模块的所述输出与所述补充电力供应器之间的功率因数校正整流器，其中来自所述功率因数校正整流器的输出提供到所述负载的所述B侧电力馈送。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述功率因数校正整流器为绝缘双极栅极晶体管IGBT整流器。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述负载包括用于维持经由所述A侧馈送及所述B侧馈送中的至少一者到所述负载的连续电力的电力搜寻开关。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述负载包括双线电力供应器，所述双线电力供应器具有可以拍卖方式从所述A侧馈送及所述B侧馈送中的至少一者汲取电力的两组电力电子器件。
15.根据权利要求1所述的系统，其中所述负载包括一个或一个以上医疗装置。
16.根据权利要求1所述的系统，其中所述负载包括一个或一个以上AC负载。
17.根据权利要求1所述的系统，其中所述负载包括机车、感应炉及用于制造检验的X射线机器中的至少一者。
18.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个输入输出模块中的所述至少一个电力调节组件包括用于将AC电力输出提供到所述电网的变频器。
19.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个不间断电力模块中的所述至少一个电力调节组件包括用于将AC电力输出提供到所述负载的所述B侧馈送的变频器。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述至少一个不间断电力模块进一步包括用于将来自所述至少一个电力模块的输入DC电力馈送转换到DC总线上的输出DC电力馈送的DC/DC转换器。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述DC总线的电压不同于来自所述至少一个电力模块的所述输入DC电力馈送的电压。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述DC总线的所述电压为400到600VDC。
23.根据权利要求20所述的系统，其中所述至少一个不间断电力模块包括能量存储装置。
24.—种发电系统,其包括: 至少一个电力模块，其包括产生输出电力的至少一个燃料电池段； 至少一个不间断电力模块，其包括至少一个DC/AC变频器及电耦合于所述至少一个电力模块与到负载的直接DC电力馈送之间的至少一个DC/DC转换器； DC输入总线，其电连接所述至少一个电力模块与所述至少一个不间断电力模块；及 DC输出总线，其电连接所述至少一个不间断电力模块与负载； 其中: 由所述至少一个电力模块产生的所述输出电力的至少一部分在第一电压下经由所述DC输入总线提供到所述至少一个不间断电力模块，且在不同于所述第一电压的第二电压下经由所述DC输出总线从所述至少一个不间断电力模块提供到所述负载。
25.根据权利要求24所述的系统，其进一步包括: 至少一个输入输出模块，其包括变频器，所述变频器电耦合到所述至少一个电力模块以用于将由所述至少一个电力模块产生的所述输出电力的一部分提供到电网； 其中所述至少一个不间断电力模块经配置以经由所述DC/AC变频器从所述电网接收电力。
26.根据权利要求24所述的系统，其中所述负载包括至少一个医疗装置，且来自所述DC输出总线的所述电力作为输入提供到医疗装置DC/DC转换器以用于提供多个离散DC输出来给至少一个医疗装置供电。
27.根据权利要求24所述的系统，其中所述负载包括至少一个AC负载，且来自所述DC输出总线的所述电力作为输入提供到电动机驱动器以用于转换到用于所述至少一个AC负载的所要AC频率。
28.根据权利要求24所述的系统，其中: 所述DC输入总线连接到所述负载以使得来自所述负载的制动电流提供到所述DC输入总线； 来自所述制动电流的所述电力的至少一部分馈送到所述电网；且 来自所述制动电流的所述电力的至少一部分存储于能量存储装置中。
29.根据权利要求24所述的系统，其进一步包括电耦合到所述DC输出总线的至少一个微型涡轮发电机。
30.一种将电力提供到负载的方法，其包括: 使用包括至少一个燃料电池段的至少一个电力模块产生输出电力； 经由电网将所述输出电力的第一部分提供到所述负载的A侧电力馈送；及 将所述输出电力的第二部分提供到所述负载的B侧电力馈送。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述负载包括IT负载。
32.根据权利要求30所述的方法，其中提供所述第一部分包括将来自所述至少一个电力模块的总输出电力的约50`%提供到所述电网，且其中提供所述第二部分包括将来自所述至少一个电力模块的所述总输出电力的约50%提供到所述B侧馈送。
33.根据权利要求30所述的方法，其中产生输出电力包括产生给所述负载供电所需的总电力的至少约100%。
34.根据权利要求30所述的方法，其中将电力提供到所述负载以使得除由所述至少一个电力模块供应的所述输出电力以外，所述负载实质上不从所述电网汲取任何净电力。
35.根据权利要求30所述的方法，其中提供所述第一部分包括将所述输出电力的所述第一部分作为DC提供到包括至少一个DC/AC变频器的输入输出模块及将经调节电力作为AC从所述输入输出模块提供到所述电网。
36.根据权利要求30所述的方法，其中提供所述第二部分包括将所述输出电力的所述第二部分作为DC提供到包括至少一个DC/AC变频器的不间断模块及将经调节电力作为AC从所述不间断电力模块提供到所述B侧馈送。
37.根据权利要求30所述的方法，其中所述负载包括一个或一个以上使用DC的医疗装置。
38.根据权利要求30所述的方法，其中所述负载包括一个或一个以上AC负载。
39.根据权利要求30所述的方法，其中所述负载包括机车、感应炉及用于制造检验的X射线机器中的至少一者。
40.根据权利要求30所述的方法，其中当所述电网经历电力中断时所述负载实质上不经历电力尖峰。
41.根据权利要求40所述的方法，其中: 所述输出电力的所述第一部分及所述输出电力的所述第二部分表示大于所述负载的电力要求的100% ； 将所述输出电力的所述第一部分及所述输出电力的所述第二部分的至少一部分提供到所述负载位于其中的设施；且 所述输出电力的所述第一部分及所述输出电力的所述第二部分表示对所述至少一个电力模块的大约100%资产利用 。
【文档编号】H02J3/36GK103636094SQ201280032301
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年6月26日 优先权日:2011年6月27日
【发明者】阿恩·巴兰坦, 兰加纳坦·古鲁纳坦, 穆拉利达拉·拉马克里希南·希亚玛瓦达尼, 查德·皮尔逊, 威廉姆·泰尔, K·R·斯里达尔 申请人:博隆能源股份有限公司