具有逆变器、充电器和有源滤波器的不间断电源的制作方法_3

文档序号:8947672阅读:来源:国知局

[0035]在操作302处,充电器从源接收输入功率。输入功率用于对不间断电源中的电池进行充电。在一种实现方式中,输入功率可以包括交流电,因此充电器可以将该交流电转换成直流电以便对电池进行充电。如果电源系统内的电源可能出现故障,则对电池进行充电使得不间断电源能够向负载提供输出功率。
[0036]在操作304处,逆变器将输出功率从在操作302处充电的电池输送到负载。在一种实现方式中,逆变器可以将来自电池的直流电转换成交流电以供应给负载。在另一种实现方式中,操作306可以在操作304之前发生。
[0037]在操作306处,有源滤波器补偿与在操作302处接收的输入功率相对应的功率因数。有源滤波器使用诸如放大器之类的有源组件来补偿功率因数,从而减小不间断电源的输入电流。功率因数是对不间断电源和/或集成电路如何高效性地进行操作的指示。根据来自输入的电压和电流二者来测量该功率因数。在理想操作中,该测量和电流遵循相同的路径(例如,正弦波),并且功率因数将大约为一。如果这些测量值中的任何测量值异相,则这对功率因数产生影响,其中功率因数会增加或者减小。这种方式提供了对集成电路的操作进行监测和/或校正以接收和提供功率的高效使用。
[0038]图4是可由不间断电源执行的示例性方法的流程图,该示例性方法用于接收输入功率、输送输出功率、以及补偿与输入功率相对应的功率因数。此外,图4的方法还对输出功率进行监测以判断输出功率是高于还是低于特定的门限。如果输出功率高于门限,则耦合到不间断电源的控制器使有源滤波器空闲。如果输出功率低于门限,则有源滤波器补偿功率因数。在讨论图4时,可以参照图1-图2C的组件以提供上下文示例。此外,虽然将图4描述成实现如图1中的不间断电源104,但也可以在其它适当的组件上执行图4。例如,可以用机器可读存储介质(例如,如图6中的机器可读存储介质604)上的可执行指令的形式来实现图4。操作402-406中的每个操作由诸如充电器、逆变器和有源滤波器之类的电组件来执行。这些组件中的每个组件一起集成在不间断电源内的电路上,并且因此,操作402-414被视为由来自不间断电源内的这些电组件里的每个电组件执行的功能。
[0039]在操作402处,充电器从电源接收输入功率,以便对不间断电源内部的电池进行充电。在操作404处,耦合到电池的逆变器将输出功率输送到负载。在操作402处对电池进行充电以供逆变器接收该功率进而输送到负载。在一种实现方式中,充电器接收交流电并将其转换成直流电以便对电池进行充电。一旦电池接收到该直流电,则可以闭合开关以将电流的路径引导到逆变器。逆变器可以接收该直流电并转换成交流电以输送到负载。在操作406处,有源滤波器补偿与在操作402处接收的输入功率相关联的功率因数。操作402-406在功能上可以类似于如图3中的操作302-306。
[0040]在操作408处,不间断电源内部的控制器对输出功率进行监测,以判断该输出功率是否低于指定的门限。可以根据功率调节极限(其可以包括输出功率的最大和最小极限)来指定该门限。最大和最小功率极限确保不间断电源高效地操作,而不会造成损害和/或未充分利用资源。在一种实现方式中,可以由电源系统的管理员来设置该门限。取决于输出功率是高于还是低于指定的门限,该方法行进到操作410-412。在一种实现方式中,如果输出功率高于门限,则该方法行进到操作410。在另一种实现方式中,如果输出功率低于门限,则该方法行进到操作412。
[0041]在操作410处,如果输出功率高于指定的门限,则控制器向有源滤波器发送信号以使其空闲。在一种实现方式中,有源滤波器可以断电。
[0042]在操作412处,如果输出功率低于指定的门限,则控制器发送信号以激活有源滤波器。有源滤波器然后可以补偿输入功率因数,以确保与输入功率相关联的电压和电流彼此之间是同相的。
[0043]图5是用于同时地操作以下各项中的至少两项的示例性方法的流程图:充电器、逆变器和有源滤波器。这些电组件中的每个电组件在不间断电源内部,并且因此,可以集成在单一的集成电路上。该集成电路可以由电源内部的控制器进行管理。控制器对不间断电源的功能和操作进行管理。在讨论图5时,可以参照图1-图2C的组件以提供上下文示例。此外,虽然将图5描述成实现如图1中的不间断电源104,但也可以在其它适当的组件上执行图5。例如,可以用机器可读存储介质(例如,如图6中的机器可读存储介质604)上的可执行指令的形式来实现图5。
[0044]在操作502处,耦合到不间断电源的控制器同时地操作集成电路上的至少两个电组件。同时地操作至少两个电组件是指在重叠的时间周期内对所述至少两个电组件的操作。例如,控制器可以对有源滤波器112进行操作以补偿输入功率因数,并且还在相同的重叠时间内对充电器108进行操作以对如图1中的电池114进行充电。同时地操作至少两个电组件,该方法行进到对至少两个操作504-508进行操作。在该方面,可以由控制器在相同的时间周期内对与操作504-508相对应的电组件进行操作。在一种实现方式中,控制器可以行进到同时地处理操作504-508中的至少两个操作,以运行相应的电组件。在另一种实现方式中,对与操作504-508相对应的电组件中的至少两个电组件进行操作,提供了这些组件彼此之间的相容性。相容性包括以相同或近乎相同的时间周期出现对这些组件中的两个组件的运行。这使得操作504-508中的至少两个操作以同时的方式发生。包括对有源滤波器、充电器和逆变器的同时操作,使得不间断电源能够以高效的方式进行操作,从而以近乎瞬时的方式向负载输送功率,而电源系统中不会有最小的中断。在另外的实现方式中,控制器可以同时地对操作504处的充电器与操作508处的有源滤波器进行操作。在另外的实现方式中,控制器可以同时地对操作504处的充电器与操作506处的逆变器进行操作。在另一种实现方式中,控制器可以对操作504处的充电器、操作506处的逆变器和操作508处的有源滤波器彼此之间同时地进行操作。
[0045]在操作504处,控制器可以对充电器进行操作以接收输入功率进而对电池进行充电。该输入功率可以由通过传输线来分配电力的电力设施源来提供。在一种实现方式中,耦合到不间断电源的充电器可以通过三相传输线或导线来接收输入功率。三相传输导线包括至少三根导线,以在电源和不间断电源之间运送电力。这些导线中的每根导线提供了在时间上偏移三分之一的时间周期的交流电流和电压。例如,来自一根导线的电压幅度可以与来自第二根导线的电压幅度在时间上偏移。在另一种实现方式中,耦合到不间断电源的、用于接收输入功率的导线还可以在操作508处输送输出功率。在该方面,传输线被视为双向导线,其可以从电源接收功率并提供功率。在另外的实现方式中,充电器接收具有交流电的形式的输入功率,并将该交流电转换成直流电以便由电池使用。电池存储来自充电器的功率,以便在操作508处由逆变器用于提供给负载。
[0046]在操作506处,控制器可以对逆变器进行操作以从电池向负载输送输出功率。电池可以存储来自充电器的功率,直到功率达到特定的门限为止,其中在该门限点,逆变器将使用该功率来在导线上向负载进行输送。逆变器是将直流电改变成交流电的电功率转换器。在利用适当的变压器、开关和控制电路的情况下,转换后的交流电可以包括多个电压和频率。在一种实现方式中,电池向逆变器提供的功率具有直流电的形式,逆变器可以将该直流电转换成交流电以便由负载使用。在另一种实现方式中,逆变器将电池电压(即,存储的电压)转换成供负载使用的电压。
[0047]在操作508处,控制器可以对有源滤波器进行操作以补偿与在操作504处接收的输入功率相对应的输入功率因数。有源滤波器是一种模拟电子滤波器,该模拟电子滤波器使用有源组件(例如,放大器)来补偿与在操作504处接收的输入功率相关联的功率因数。功率因数是由电源用于确定电源系统如何高效地进行操作来向负载提供电力的指标。根据在操作504处接收的输入功率的电流和电压来测量该功率因数。以此方式,该电源还可以包括仪表和/或传感器以测量电压和电流。在另一种实现方式中,交流电源系统的功率因数是实际功率与流向负载的视在功率之比。功率因数是位于
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1