专利名称：采用适应性波形基准的电力转换设备和方法
技术领域：
本发明涉及电力转换设备和方法，特别涉及AC电力转换设备和方法。
背景技术：
电源装置——例如不间断电源(UPS)——可包含用于由AC源(例如AC公用电网)产生DC电压的输入整流器。通常，人们希望整流器电路在AC输入处保持高的波形品质，例如，提供低谐波电流和/或接近一(1)的功率因数。在某些UPS中，采用电流模式控制的脉宽调制(PWM)整流器——即检测AC输入电流并做出响应地调制整流器、使得AC输入电流波形基本上与AC输入电压同相——实现功率因数控制。这种传统的整流器可检测AC输入电压并对之进行适当的标度(scale)和补偿，以便为电流环路产生波形基准。在2002年11月1日提交的、Taimela的美国专利申请No.10/286,027(代理人文件编号No.9060-201)中介绍了这种控制方案的实例，该申请整体并入此处作为参考。
这种方法通常是有效的，但电流环路可能需要相对较高的带宽，以便在AC电压波形失真时对之进行跟踪。然而，将这种高带宽整流器耦合到阻抗相对较高的源——例如电动发电机组——可能导致整流器的输入极点频率落在电流环路带宽之内，这可能导致环路不稳定。
发明内容
在本发明的某些实施例中，电力转换设备——例如UPS——包括第一波形基准信号发生器电路与第二波形基准信号发生器电路。第一波形基准信号发生器电路适用于响应AC母线地产生第一波形基准信号，第二波形基准信号发生器电路适用于产生第二波形基准信号，例如正弦基准信号。该设备还包含控制电路和电力转换器电路(例如整流器和/或逆变器)，控制电路有选择地由第一与第二波形基准信号产生第三波形基准信号，电力转换器电路耦合到AC母线并适用于响应第三波形基准信号地向AC母线传送电力和/或从AC母线传送电力。特别地，控制电路可适用于对第一与第二波形基准信号进行加权合并以产生第三波形基准信号。控制电路可对电力转换器的运行参数——例如电压、电流、功率因数、源阻抗或输出阻抗、电压失真(例如总谐波失真或其被选分量)、极点频率和/或谐波输入电流——做出响应地加权合并第一与第二波形基准信号。
在本发明进一步的实施例中，控制电路适用于推定AC母线上的源阻抗。控制电路对所推定的源阻抗做出响应地对第一与第二波形基准信号进行加权合并。其后，控制电路确定波形参数，并对所确定的波形参数做出响应地加权合并第一与第二波形基准信号。波形参数可包括例如电压、电流、功率因数、阻抗、极点频率、电压失真和/或谐波电流。控制电路可适用于与所确定的源阻抗成比例地加权第二波形基准信号。
在本发明进一步的实施例中，电力转换设备——例如UPS——包含波形基准信号发生器电路和正弦信号发生器电路，波形基准信号发生器电路适用于对AC母线上的AC电压做出响应地产生波形基准信号，正弦信号发生器电路适用于产生与AC电压同步的正弦基准信号。该设备还包括控制电路和电力转换器电路，控制电路适用于加权合并波形基准信号和正弦基准信号以产生合成波形基准信号，电力转换器电路耦合到AC母线，并适用于对合成波形基准信号做出响应地将电力传送到AC母线和/或从AC母线传送电力。
在本发明更进一步的实施例中，提供了电力转换方法。对AC母线做出响应地产生第一波形基准信号。由例如正弦源等产生第二波形基准信号。由第一与第二波形基准信号有选择地产生第三波形基准信号，对第三波形基准信号做出响应地向AC母线传送电力和/或从AC母线传送电力。
本发明的实施例可提供不同的优点。在某些整流器应用中，采用得自AC母线电压和正弦基准的合成波形基准可允许电力转换器在宽范围的输入条件下稳定运行，同时最优化电流波形性能。在某些实施例中，采用源阻抗确定(source impedance determination)来产生两种波形基准源的起始加权可允许获得稳定的起始运行状态，使得可基于波形参数——例如功率因数、电压失真或谐波电流——进行基准最优化。
图1-3为原理图，其示出了根据本发明不同实施例的电力转换设备； 图4为一原理图，其示出了根据本发明某些实施例的UPS； 图5为一原理图，其示出了根据本发明进一步的实施例的UPS整流器控制体系结构； 图6为一流程图，其示出了根据本发明附加实施例的例证性UPS整流器控制操作； 图7为一原理图，其示出了根据本发明更进一步的实施例的逆变器控制体系结构。
具体实施例方式 下面将参照附图介绍本发明的具体例证性实施例。然而，本发明可以用许多不同的形式实现，并不应被认为限制在这里所述的实施例；相反，提供这些实施例使本公开更为彻底、完善，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。贯穿全文，相同的标号表示相同的元件。
如这里所用的术语“包含”、“包括”、“具有”以及“具备”是开放式的，即指的是一个或一个以上的所述元件、步骤和/或功能，而不排除一个或一个以上未提到的元件、步骤和/或功能。还应明了，这里所用的术语“和/或”指的是并且包括一个或一个以上相关所列项目的任何以及所有可能的组合。将会明了，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接或耦合到另一元件，或者，可以存在中间元件。还将进一步明了，当传送、通信或其他交互被描述为在元件“之间”发生时，这种传送、通信或其他交互可能是单向和/或双向的。
本发明的实施例包含被配置为提供这里所介绍的功能的电路。可以明了，这种电路可包含模拟电路、数字电路以及模拟与数字电路的组合。
下面参考根据本发明实施例的无线终端和方法的功能性说明和/或框图介绍本发明。将会明了，功能说明和/或框图中的各个块以及功能说明和/或框图中块的组合可以用模拟和/或数字硬件和/或计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、ASIC和/或其他可编程数据处理设备的处理器，使得指令在由计算机和/或其他可编程数据处理设备的处理器执行时，产生用于实现框图和/或功能说明中指定的功能/动作的装置。在某些替代实施方式中，附图中所述的功能/动作可以不以框图和/或功能说明中所述的顺序发生。例如，被示为相继发生的两个操作可在实际上基本同时执行，或者，取决于所涉及的功能/动作，该运行某些时候可以用相反的顺序执行。
执行本发明操作的计算机程序代码可以用面向对象的编程语言——例如Java、Smalltalk或C++——或传统的过程编程语言——例如“C”编程语言——或低级代码——例如汇编语言和/或微代码——编写。程序代码可作为独立软件包或另一软件包的一部分整体上在单处理器和/或跨多处理器执行。
图1示出了根据本发明某些实施例的电力转换设备100。设备100包含响应AC母线10地产生第一波形基准信号133的第一波形基准信号发生器电路110。例如，在下面介绍的实施例中，第一波形基准信号133可以为响应AC母线10上的AC电压地产生的信号，因此，可以反映AC电压的波形特征，该AC电压在不同的时候可以为基本正弦的、准正弦的或从正弦特征失真的。设备100还包含第二波形基准信号发生器电路120，其产生第二波形基准信号135。第二波形基准信号135例如可为来自合成源——例如与第一波形基准信号135有关的模拟或数字波形合成器——的更为一致的“理想”正弦信号。可以明了，第一与第二波形基准信号133、135中的每一个可以为模拟信号或数字信号，例如分段模拟正弦波形的数字值序列。
设备100还包含控制电路130，该电路有选择地由第一与第二波形基准信号133、135产生用于控制电力转换器电路(例如整流器或逆变器)的第三波形基准信号137。如图所示，控制电路130包含权重因子确定器电路134，该电路确定在加权合并器电路132——其产生第三波形基准信号137——中施加到第一与第二波形基准信号133、135的权重因子k1、k2。特别地，权重因子确定器电路134对与电力转换器电路140的运行相关联的一个或一个以上的运行参数139做出响应地确定权重因子k1、k2。类似于第一与第二波形基准信号133、135，第三波形基准信号137可以为模拟信号或数字信号。
如上所述，在本发明不同的实施例中，用于耦合到AC母线的电力转换器的波形基准信号可表示来自AC母线的波形信息与得自替代源——例如波形合成器——的波形信息的适应性加权合并。例如，在UPS应用中，根据本发明某些实施例的适应性波形基准控制可以使UPS的AC输入整流器能够适应AC电压波形品质和/或源阻抗中的改变。这种技术还可应用到将某种类型的AC波形基准输入用于它们的控制的其他类型的电力转换器，例如用于在线互动UPS的逆变器。
如图2所示，根据本发明进一步的实施例的电力转换设备200包含第一波形基准信号发生器电路210以及第二波形基准信号发生器电路220，第一波形基准信号发生器电路210对AC母线10做出响应地产生第一波形基准信号233，第二波形基准信号发生器电路220产生第二波形基准信号235，例如正弦基准信号。控制电路230包含加权合并器电路232，加权合并器电路232根据权重因子k1、k2对第一与第二波形基准信号233、235进行加权合并，产生施加到电力转换器240——其耦合到AC母线10——的第三波形基准信号237。权重因子k1、k2由权重因子确定器电路234对运行参数——例如AC电流(iac)、AC电压(vac)、DC电压(vdc)和/或例如功率因数等得自电压与电流的参数——做出响应地确定。如图所示，权重因子确定器电路234基于将相应的运行参数状态与相应的权重因子值相关联的规则确定权重因子k1、k2。可以明了，这些规则可以用许多不同的形式实现，包括公式、查阅表、逻辑结构等等。
参照图3，根据本发明更进一步的实施例的电力转换设备300包含第一波形基准信号发生器电路310以及第二波形基准信号发生器电路320，第一波形基准信号发生器电路310对AC母线10做出响应地产生第一波形基准信号333，第二波形基准信号发生器电路320产生第二波形基准信号335，例如正弦基准信号。控制电路330包含加权合并器电路332，加权合并器电路332根据权重因子k1、k2对第一与第二波形基准信号333、335进行加权合并，产生第三波形基准信号337，该信号被施加到耦合到AC母线10的电力转换器340。权重因子k1、k2由权重因子确定器电路334对运行参数——例如AC电流(iac)、AC电压(vac)、DC电压(vDC)等等——做出响应地确定。特别地，权重因子确定器电路334确定一个或一个以上的导出运行参数，例如描述与AC母线10相关联的电流和/或电压的波形特征的或对这些特征有影响的参数，例如功率因数(PF)、电压失真(VD)(例如总谐波失真或其被选分量)、源阻抗、输入极点频率或谐波输入电流(iharmonic)。权重因子确定器电路334基于将相应的导出运行参数状态(例如功率因数和输入谐波电流等级的不同的组合)与相应的权重因子值相关联的规则产生权重因子k1、k2。
图4示出了根据本发明进一步的实施例的不间断电源(UPS)400。UPS 400包含被配置为耦合到AC母线10(其耦合到AC电源20)的输入401。设备400还包含整流器电路410与逆变器电路430的串联组合，整流器电路410包含电感412、IGBT 414a与414b以及整流器控制电路416，逆变器电路430通过DC母线420a、420b耦合到整流器电路410并在输出402上产生AC输出电压vACout。整流器电路410在DC母线420a与420b上产生正负DC电压vDC1与vDC2。UPS 400进一步包含耦合到DC母线420a与420b的备用DC电源。如图所示，备用DC电源包含电池450和DC/DC转换器电路440，不过，可以明了，其他类型的DC备用电源也可采用。
整流器电路410的晶体管414a、414b由整流器控制电路416对输入401上的输入电压vACin、对电流传感器405检测到的输入电流iin、对适应性波形基准信号发生器电路470产生的波形基准信号Ref做出响应地进行控制。特别地，整流器控制电路416对波形基准信号Ref做出响应地控制电流iin，在输入40l上提供例如所希望的功率因数或其他波形特征。波形基准信号Ref有选择地由输入电压vACin——其作为第一波形基准信号——以及正弦基准信号发生器电路460所提供的第二波形基准信号产生。基准信号发生器电路460产生的第二波形基准信号还可被提供给逆变器430，作为用于产生AC输出电压vACout的基准。
图5示出了数字控制体系结构，其可以沿图4所示的线为整流器控制提供适应性波形基准。一种模拟-数字(A/D)转换器电路501对AC输入电压vACin和AC输入电流iACin以及母线420a与420b上的DC电压vDC1与vDc2进行采样，产生被传送到处理器502的采样信号
处理器502例如为微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)或其他计算装置，其中，实现块505-595。可以明了，被采样的信号
可在A/D转换器电路50l中进行标度、滤波和/或其他处理。
在处理器502中，通过在低通滤波器(LPF)块515(例如有限脉冲响应(FIR)滤波器或无限脉冲响应(IIR)滤波器)中对所采样的输入电压信号
进行滤波以移除频率较高的分量，并接着在超前滤波器(1eadfilter)块520中进行滤波以便对LPF块515产生的相位滞后进行补偿，产生第一波形基准信号。第二波形基准信号由正弦信号发生器块540产生的正弦信号产生，其由相位锁定环块545将相位锁定到输入电压
所采样的输入电压信号
和所采样的输入电流信号
还被提供给参数推定器块530，参数推定器块530适用于推定与转换器运行相关联的运行参数，例如功率因数、源阻抗、谐波输入电流等等。响应所推定的运行参数，权重因子确定器块535确定在增益块525与550中应用到相应的波形基准信号——其由超前滤波器块520以及相位锁定环块545产生——的相应的权重因子k1、k2。加权信号被施加到求和块555，产生输入到乘法器块560的合成波形基准信号。
所采样的DC电压信号
在求和块505中求和，产生在颠倒块(inversion block)510中求倒数的信号并用于在乘法器块560中乘以求和块555的输出，由此产生第一电流指令信号。所采样的输入电压信号
还被传送到均方根(rms)计算块565，其产生表示输入电压信号
的rms值的信号。于是，rms电压信号在颠倒块570中求倒数，产生在乘法器块575中乘以乘法器块560所产生的第一电流指令信号的信号，由此产生标准化的电流基准信号。在求和块580中从电流基准信号中减去所采样的输入电流信号
产生施加到比例积分微分(PID)补偿块585的误差信号，比例积分微分补偿块585产生第二电流指令信号。乘法器块560与PID补偿块585分别产生的第一与第二电流指令信号在求和块590中求和，产生合成电流指令信号，该信号被施加到PWM控制信号发生器块595。PWM控制信号发生器块595做出响应地产生用于IGBT 414a、414b的控制信号。
图6示出了根据本发明某些实施例可由图5所示的体系结构提供的例证性操作。参照图6，并继续参照图5，为了初始化控制运行，参数推定器块530可确定无负载电压(块610)和有负载电压以及电流(块620)，并接着由这些测量(块630)根据下面的等式确定源阻抗Zs 接着，权重因子确定器块535可做出响应地由所推定的源阻抗确定权重因子k1、k2的初始值(块640)。如下所述，后初始化源阻抗确定(post-initialization source impedance determination)也可用于为由引入非线性的负载变化(例如电感饱和)引起的源阻抗中的变化进行最优化。
源阻抗Zs典型地用电感Ls表示，Ls可用下式近似 其中，ω为AC输入的(基本的)频率。在本发明的某些实施例中，整流器的输入极点频率ωp可以明确地由源阻抗的推定以及整流器电路的已知输入电容Ci利用下式计算 接着，可确定在这一频率上产生可接受的阻尼的权重因子k1、k2的值。例如，将相应的极点频率值与权重因子k1、k2的相应值相关联的查阅表可用于选择适当的权重因子值。这种表可以从例如试验和/或仿真中产生。在本发明的某些实施例中，如果权重因子k1、k2如下相关 k2＝α-k1，(4) 其中，α为已知值，k2的可接受的初始值可以通过与
成比例地选择k2的值来以更为简单的方式获得，而不需要明确推定极点频率。于是，k1的初始值可按照公式(4)由k2确定。这些初始值——其可以是次优的——可允许整流器稳定运行，也就是说，没有振荡，使得可在后来发起迭代过程以确定更优的值。
例如，如图6所示，随着整流器运行的进行，参数推定器块530可迭代地推定功率因数、电压失真、输入谐波电流、源阻抗、极点频率和/或某些其他运行参数(块650)并做出响应地调整权重因子k1、k2的值，以便基于被监测参数进行最优化(块660)。源阻抗还可被周期性地评定(块670)以便确定例如是否存在新的源。如果检测到表示源中有变化的显著变化(块680)，可基于源阻抗进行对权重因子的重新初始化(块640)。基于源阻抗对权重因子的重新初始化可以用与基于其他运行参数(例如功率因数)所做的调节相比较低的速率发生，因为源阻抗的阶跃变化可能以低得多的频率发生。源中的变化还可由某种其他事件——例如转换开关状态的改变——发出信号。因此，在本发明的替代实施例中，这样的一种事件可用于触发源阻抗的重新推定以及权重因子的重新初始化。
将会明了，最优化可相对于任何独立运行参数和/或运行参数组合发生，且运行参数可随设备状态改变而变化。采用多种不同技术例如公式、查阅表和/或模糊逻辑可进行最优化操作。
可以进一步明了，本发明还可适用于控制除整流器以外的电力转换器。例如，如图7所示，可采用波形基准——其以类似于上面参照图4-6介绍的方式产生——控制在线互动式UPS 700的逆变器750。在UPS 700中，通过在低通滤波器(LPF)块705(例如有限脉冲响应(FIR)滤波器或无限脉冲响应(IIR)滤波器)中对表示AC母线10上的AC电压的AC电压信号vAC进行滤波以移除较高频分量、接着在超前滤波器块710中进行滤波以补偿LPF块705产生的相位滞后，产生第一波形基准信号。第二波形基准信号由正弦信号发生器块730产生的正弦信号产生，其由相位锁定环块735相位锁定到AC电压信号vAC。
AC电压信号vAC和AC信号iAC被提供给参数推定器块720，参数推定器块720适用于推定与逆变器750的运行有关的运行参数，例如功率因数、输出阻抗、输出电压谐波失真等等。对所推定的运行参数做出响应，权重因子确定器块725确定相应的权重因子k1、k2，权重因子k1、k2在增益块715、740中被施加到由超前滤波器块710和相位锁定环块735产生的相应的波形基准信号。被加权的信号被施加到求和块745，产生输入到逆变器750的合成波形基准信号。逆变器750做出响应地在AC母线10与DC源760(例如电池)之间传送电力。可以明了，图7所示的控制电路可以为模拟和/或数字的，且参照图6所介绍的适应技术和沿着初始化线的控制技术可用于例如图7所示的应用。还可明了，沿着这里介绍的线的控制技术还可用于控制本发明的范围内的其他应用中的逆变器和/或整流器。
在附图和说明书中，公开了本发明的例证性实施例。尽管采用了具体的术语，但它们用于一般性和说明性意义，并非是为了限制，本发明的范围由所附权利要求限定。
权利要求
1.一种电力转换设备，其包含
第一波形基准信号发生器电路，其适用于对AC母线做出响应地产生第一波形基准信号；
第二波形基准信号发生器电路，其适用于产生第二波形基准信号；
控制电路，其有选择地由所述第一与第二波形基准信号产生第三波形基准信号；以及
电力转换器电路，其耦合到所述AC母线，并适用于对所述第三波形基准信号做出响应地向所述AC母线传送电力和/或从所述AC母线传送电力。
2.根据权利要求1的设备，其中，所述控制电路适用于对所述第一与第二波形基准信号进行加权合并，产生所述第三波形基准信号。
3.根据权利要求2的设备，其中，所述控制电路适用于对所述电力转换器的运行参数做出响应地对所述第一与第二波形基准信号进行加权合并。
4.根据权利要求3的设备，其中，所述控制电路包含
权重因子确定器电路，其适用于对所述运行参数做出响应地为相应的所述第一与第二波形基准信号确定相应的权重因子；以及
合并器电路，其适用于根据所述确定的权重因子，由所述第一与第二波形基准信号产生所述第三波形基准信号。
5.根据权利要求4的设备，其中，所述运行参数包含电压、电流、功率因数、阻抗、极点频率、电压失真和/或谐波电流。
6.根据权利要求4的设备，其中，所述权重因子确定器电路适用于根据一个或一个以上的预先确定的规则确定所述权重因子，所述规则将相应的权重因子值与相应的运行参数状态关联。
7.根据权利要求2的设备，其中，所述控制电路适用于推定所述AC母线上的源阻抗，对所述推定的源阻抗做出响应地加权合并所述第一与第二波形基准信号，并接着确定波形参数以及对所述确定的波形参数做出响应地加权合并所述第一与第二波形基准信号。
8.根据权利要求7的设备，其中，所述波形参数包含电压、电流、功率因数、阻抗、极点频率、电压失真和/或谐波电流。
9.根据权利要求7的设备，其中，所述控制电路适用于与所述推定的源阻抗成比例地加权所述第二波形基准信号。
10.根据权利要求7的设备，其中，所述控制电路适用于由所述推定的源阻抗推定极点频率，并对所述推定的极点频率做出响应地加权所述第一与第二波形基准。
11.根据权利要求2的设备，其中，所述第二波形基准信号发生器电路适用于将所述第二波形基准信号同步到所述AC母线上的所述AC电压。
12.根据权利要求11的设备，其中，所述第二波形基准信号发生器电路包含
正弦信号发生器电路，其产生正弦信号；以及
相位锁定环电路，其接收所述正弦信号，并对所述AC母线上的所述AC电压做出响应地由所述正弦基准信号产生所述第二波形基准信号。
13.根据权利要求2的设备，其中，所述电力转换器电路包含整流器和/或逆变器。
14.根据权利要求2的设备，其中，所述电力转换器包含电流模式控制的转换器。
15.一种电力转换设备，该设备包含
波形基准信号发生器电路，其适用于对AC母线上的AC电压做出响应地产生波形基准信号；
正弦信号发生器电路，其适用于产生同步到所述AC电压的正弦基准信号；
控制电路，其适用于对所述波形基准信号与所述正弦基准信号进行加权合并，产生合成波形基准信号；以及
电力转换器电路，其耦合到所述AC母线，并适用于对所述合成波形基准信号做出响应地向所述AC母线传送电力和/或从所述AC母线传送电力。
16.根据权利要求15的设备，其中，所述控制电路适用于对所述电力转换器的运行参数做出响应地加权合并所述波形基准信号与所述正弦基准信号。
17.根据权利要求16的设备，其中，所述运行参数包含电压、电流、功率因数、阻抗、极点频率、电压失真和/或谐波电流。
18.根据权利要求15的设备，其中，所述控制电路适用于推定所述AC母线上的源阻抗，对所述推定的源阻抗做出响应地加权合并所述波形基准信号与所述正弦基准信号，并接着确定波形参数以及对所述确定的波形参数做出响应地加权合并所述波形基准信号与所述正弦基准信号。
19.根据权利要求18的设备，其中，所述波形参数包含电压、电流、功率因数、阻抗、极点频率、电压失真和/或谐波电流。
20.根据权利要求15的设备，其中，所述电力转换器电路包含整流器和/或逆变器。
21.一种不间断电源(UPS)，该UPS包含
波形基准信号发生器电路，其适用于对AC母线上的AC电压做出响应地产生波形基准信号；
正弦信号发生器电路，其适用于产生同步到所述AC电压的正弦基准信号；
控制电路，其适用于对所述波形基准信号与所述正弦基准信号进行加权合并，产生合成波形基准信号；以及
电力转换器电路，其耦合到所述AC母线，并适用于对所述合成波形基准信号做出响应地向所述AC母线传送电力和/或从所述AC母线传送电力。
22.根据权利要求21的UPS，其中，所述控制电路适用于对电压、电流、功率因数、阻抗、极点频率、电压失真和/或谐波电流做出响应地加权合并所述波形基准信号与所述正弦基准信号。
23.根据权利要求21的UPS，其中，所述控制电路适用于推定所述AC母线上的源阻抗，对所述推定的源阻抗做出响应地加权合并所述波形基准信号与所述正弦基准信号，并接着确定波形参数以及对所述确定的波形参数做出响应地加权合并所述波形基准信号与所述正弦基准信号。
24.根据权利要求23的UPS，其中，所述波形参数包含电压、电流、功率因数、阻抗、极点频率、电压失真和/或谐波电流。
25.根据权利要求21的UPS，其中，所述电力转换器电路包含整流器和/或逆变器。
26.一种电力转换方法，该方法包含
对AC母线做出响应地产生第一波形基准信号；
产生第二波形基准信号；
有选择地由所述第一与第二波形基准信号产生第三波形基准信号；
对所述第三波形基准信号做出响应地向所述AC母线传送电力和/或从所述AC母线传送电力。
27.根据权利要求26的方法，其中，有选择地由所述第一与第二波形基准信号产生第三波形基准信号包含对所述第一与第二波形基准信号进行加权合并以产生所述第三波形基准信号。
28.根据权利要求27的方法，其中，对所述第三波形基准信号做出响应地向所述AC母线传送电力和/或从所述AC母线传送电力包含将所述第三波形基准信号施加到耦合到所述AC母线的电力转换器，且其中，对所述第一与第二波形基准信号进行加权合并以产生所述第三波形基准信号包含对所述电力转换器的运行参数做出响应地对所述第一与第二波形基准信号进行加权合并。
29.根据权利要求28的方法，其中，对所述电力转换器的运行参数做出响应地对所述第一与第二波形基准信号进行加权合并包含
对所述运行参数做出响应地为相应的所述第一与第二波形基准信号确定相应的权重因子；以及
根据所述确定的权重因子，对所述第一与第二波形基准信号进行加权合并。
30.根据权利要求29的方法，其中，所述运行参数包含电压、电流、功率因数、阻抗、极点频率、电压失真和/或谐波电流。
31.根据权利要求29的方法，其中，对所述运行参数做出响应地为相应的所述第一与第二波形基准信号确定相应的权重因子包含根据一个或一个以上的预先确定的规则确定所述权重因子，所述规则将相应的权重因子值与相应的运行参数状态关联。
32.根据权利要求27的方法，其中，对所述第一与第二波形基准信号进行加权合并以产生所述第三波形基准信号包含
推定所述AC母线上的源阻抗；
对所述推定的源阻抗做出响应地加权合并所述第一与第二波形基准信号；
为所述AC母线确定波形参数；以及
对所述确定的波形参数做出响应地加权合并所述第一与第二波形基准信号。
33.根据权利要求32的方法，其中，所述波形参数包含电压、电流、功率因数、阻抗、极点频率、电压失真和/或谐波电流。
34.根据权利要求32的方法，其中，对所述推定的源阻抗做出响应地加权合并所述第一与第二波形基准信号包含与所述确定的源阻抗成比例地加权所述第二波形基准信号。
35.根据权利要求32的方法，其还包含其中，对所述推定的源阻抗做出响应地加权合并所述第一与第二波形基准信号包含由所述推定的源阻抗推定极点频率，并对所述推定的极点频率做出响应地加权所述第一与第二波形基准。
36.根据权利要求27的方法，其还包含将所述第二波形基准信号同步到所述AC母线上的AC电压。
37.根据权利要求27的方法，其中，对所述第三波形基准信号做出响应地向所述AC母线传送电力和/或从所述AC母线传送电力包含将所述第三波形基准信号施加到耦合到所述AC母线的整流器和/或逆变器。
全文摘要
电力转换设备——例如UPS——包含第一波形基准信号发生器电路与第二波形基准信号发生器电路，第一波形基准信号发生器电路适用于(110，210，310，401)响应AC母线(10)地产生第一波形基准信号(133，233，333，vACin)，第二波形基准信号发生器电路适用于(120，220，320，460)产生第二波形基准信号(135，235，335，ref)，例如，由另一源产生的更为一致的正弦信号。该设备还包含控制电路(130，230，330，470)以及电力转换器电路(例如整流器和/或逆变器)(140，240，340，410)，控制电路由第一与第二波形基准信号有选择地产生第三波形基准信号(137，237，337)，电力转换器电路耦合到AC母线并适用于响应第三波形基准信号地将电力传送到AC母线或从AC母线传送电力。特别地，控制电路可适用于对第一与第二波形基准信号进行加权合并以产生第三波形电力转换设备——例如UPS——包含第一波形基准信号发生器电路与第二波形基准信号发生器电路，第一波形基准信号发生器电路适用于响应AC母线地产生第一波形基准信号，第二波形基准信号发生器电路适用于产生第二波形基准信号，例如，由另一源产生的更为一致的正弦信号。该设备还包含控制电路和电力转换器电路(例如整流器和/或逆变器)，控制电路适用于有选择地由第一与第二波形基准信号产生第三波形基准信号，电力转换器耦合到AC母线并适用于响应第三波形基准信号地将电力转移到AC母线或从AC母线转移电力。特别地，控制电路可适用于对第一与第二波形基准信号进行加权合并以产生第三波形基准信号。控制电路可以响应电力转换器的运行参数——例如电压、电流、功率因数、源阻抗、电压失真和/或谐波输出电流——对第一与第二波形基准信号进行加权合并。
文档编号H02M1/00GK1957520SQ20058001688
公开日2007年5月2日 申请日期2005年4月25日 优先权日2004年5月26日
发明者P·S·泰梅拉, K·L·瓦尼尔 申请人:伊顿动力品质公司