Ups机械转换继电器电弧缓解的制作方法
【专利摘要】本发明提出了使用不间断供电器提供电力的系统和方法。不间断供电器包括：第一输入端，用以接收来自电源的输入AC电压，输入AC电压具有相关联的相位角；以及第二输入端，用于接收来自备用电源的输入电压。不间断供电器还包括输出端。所述输出端提供输出电力，该输出电力得自于来自电源和备用电源中的至少一个的电力。不间断供电器还包括逆变器，其耦合到备用电源、继电器和控制器耦合。继电器被配置成将第一输入端与输出端在第一位置耦合，并被配置成将逆变器与输出端在第二位置耦合。控制器被配置成检测输入电压的电压骤升状态，并响应于检测到电压骤升状态，控制继电器在输入AC电压的预定的相位角的范围内，从第一位置切换到第二位置。
【专利说明】UPS机械转换继电器电弧缓解
[0001]背景
1.【技术领域】
[0002]本发明中至少有一个实施方式总体上涉及提供不间断供电器的系统和方法，更具体地讲，本发明涉及控制不间断供电器。
2.【背景技术】
[0003]不间断供电器(UPS)用于向多种不同类型的电子设备提供可靠的电力。不间断供电器可调节供至负载的电力，并能在主电力损失的情况下提供备用电力到负载，例如停电时或减电的状态下。输入电力中的非期望波动提供到不间断供电器中可浪费能量且损坏电气设备，这造成成本增加，生产力损失，并且可能需要修理或更换电子元件。
【发明内容】
[0004]本发明所涉及的各方面和实施方式主要针对使用不间断供电器提供不间断电力的系统和方法。不间断供电器在输入端处接收电力并在输出端处提供电力。不间断供电器还包括逆变器和继电器，该继电器被配置成选择性地在一个配置中将输入端和输出端耦合，以及在另一配置中将逆变器和输出端耦合。不间断供电器还包括控制器，该控制器能够检测电压骤升(voltage swell)状态，如在不间断供电器输入端处接收到的输入电压的增力口。基于电压骤升状态，控制器调节继电器的切换以防止逆变器反向馈电，并在不间断供电器输出端提供电力。
[0005]至少有一方面是针对不间断供电器的。不间断供电器包括第一输入端，该第一输入端被配置为接收来自电源的输入AC电压，该输入AC电压具有相关联的相位角。第二输入端被配置成接收来自备用电源的输入电压，并且输出端被配置成提供得自于来自电源和备用电源中的至少一个的电力的输出电力。不间断供电器还包括逆变器和继电器，该逆变器耦合至备用电源，该继电器被配置成在第一位置将第一输入端与输出端耦合并且在第二位置将逆变器与输出端耦合。不间断供电器还包括控制器，该控制器被配置成检测输入电压的电压骤升状态。响应于检测到电压骤升状态，控制器控制继电器在输入AC电压的预定的相位角的范围内从第一位置切换至第二位置。
[0006]在一些实施方式中，响应于检测到电压骤升状态，控制器控制继电器在输入电压过零点之前的预定时间段内从第一位置切换到第二位置。控制器可控制继电器在输入电压过零点之前的6.3毫秒和3.1毫秒之间，从第一位置切换到第二位置。
[0007]在一个实施方式中，第一输入端包括输入线和中性线，用以接收来自电源的输入AC电压。继电器在第一位置将输入线和中性线与输出端耦合，并在第二位置将输入线和中性线与逆变器耦合。在一些实施方式中，逆变器包括DC总线线路，并且控制器控制继电器的切换，以在电压骤升状态期间保持DC总线线路的基本恒定的电压。控制器对输入AC电压进行采样，并将采样的输入AC电压与参考电压进行比较，以检测电压骤升状态。在一个实施方式中，控制器对输入AC电压进行米样来确定多个米样的输入AC电压值,并基于一组四个连续的采样输入AC电压值中至少有两个高于参考电压来检测电压骤升状态。
[0008]至少还有另一个方面针对一种使用具有输入端、输出端、逆变器和继电器的不间断供电器分配不间断电力的方法。继电器将输入端与输出端在第一位置耦合并将逆变器和输出端在第二位置耦合。该方法包括:接收来自电源的输入电压的行为和检测输入电压的电压骤升状态的行为。响应于电压骤升状态的检测，该方法包括:识别输入电压的相位角以启动继电器在第一位置和第二位置之间的切换操作的行为。该方法还包括:在输入电压的所述相位角处将继电器从第一位置切换到第二位置的行为。
[0009]在一些实施方案中，所述方法包括响应于检测到电压骤升状态而延迟将继电器从第一位置切换到第二位置直到在输入电压过零点前的预定时间段的行为，以及在预定时间段内将继电器从第一位置切换至第二位置的行为。在一个实施方式中，逆变器包括DC总线线路，并且该方法控制继电器在第一和第二位置之间的切换，以在电压骤升状态期间保持DC总线线路的基本恒定的电压。在一些实施方式中，该方法包括对输入电压进行采样、并将采样的输入电压与参考电压进行比较以检测电压骤升状态的行为。在一个实施方式中，该方法包括如下行为:对输入电压进行米样以确定多个米样的输入电压值，以及基于一组四个连续采样的输入电压值中至少有两个高于参考电压来检测电压骤升状态。该方法还包括如下行为:在检测到电压骤升状态和输入电压过零点之间的时间段内将继电器从第一位置切换到第二位置。
[0010]至少还有另一方面针对一种不间断供电器，该不间断供电器包括第一输入端，其被配置成接收来自电源的输入AC电压，该输入AC电压具有相关联的相位角。第二输入端被配置成接收来自备用电源的输入电压。输出端被配置成提供得自于来自电源和备用电源中的至少一个的电力的输出电力。所述不间断供电器还包括逆变器以及继电器，该逆变器与备用电源相耦合，该继电器被配置成在第一位置将第一输入端与输出端耦合，并在第二位置将逆变器与输出端耦合。所述不间断供电器包括检测及控制装置，该装置用于检测输入电压的电压骤升状态，并且响应于检测到电压骤升状态，在输入AC电压的预定的相位角的范围内控制继电器从第一位置切换到第二位置。
[0011]在一些实施方式中，所述不间断供电器包括控制装置，该装置用于控制继电器在输入电压过零点之前的预定时间段内从第一位置切换到第二位置。所述不间断供电器还可以包括采样及比较装置，该装置用于对输入AC电压进行采样并将该采样的输入AC电压与参考电压比较以检测电压骤升状态。在一个实施方式中，第一输入端包括输入线和中性线，用以接收来自电源的输入AC电压。继电器在第一位置将输入线和中性线与输出端耦合，并且继电器在第二位置将输入线和中性线与逆变器耦合。在一个实施方式中，用于控制继电器切换的装置包括用于提供转换命令的装置，该命令指示继电器从第一位置切换到第二位置。
[0012]上述及其它的方面和实施方式将在下面详细讨论。上述信息和下面的详细描述包括各个方面和实施方式的说明性实例，并且提供综述或框架以便理解所要求保护的各个方面和实施方式的性质和特征。附图提供各个方面和实施方式的说明和进一步的理解，并且将其并入本说明书并构成本说明书的一部分。附图连同说明书的其余部分用于描述和解释所要求保护的各方面和实施方式。【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图不旨在按比例绘制。在附图中，各图中所示的每个相同或几乎相同的部件用相似的标号表示。为清楚起见，并非每个部件在每幅附图中都被标记。在附图中:
[0014]图1是根据实施方式描绘不间断供电器的示意性框图；
[0015]图2是根据实施方式描绘相应于电压骤升状态的不间断供电器特征的图示；
[0016]图3是根据实施方式描绘一种提供不间断供电器的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0017]本发明描述的系统和方法在应用中不限于本说明书提出的或附图所示的结构细节和组件布置。本发明能够适用于其它实施方式并且能够以各种方式进行实践或实施。而且，此处使用的措辞和术语是出于解释说明的目的，且不应被看作是限制。本发明中的“包括”、“由……组成”、“具有”、“包含”、“涉及” “以……为特征”、“其特征在于”及其在本文的各种变体指的是包含其后列出的项目、其等价物和其它项目，以及包括其后专门列出的各项目的【具体实施方式】。
[0018]图1描绘了不间断供电器(UPS)IOO。在一个实施方式中，尽管其它实施方式中可能针对其它类型的电源，如实时操作、备用或双变换不间断供电器，但是不间断供电器100是在线互动式不间断供电器。不间断供电器100包括输入端105 (例如主线路)，该端用以接收来自电源110的电力。例如，输入线115和中性线120可以接收来自电源110的AC电力。在一个实施方式中，输入线115和中性线120是不间断供电器100的主线路，其被配置成接收来自电网的AC电力。
[0019]不间断供电器100还包括两个继电器125。在一种配置中，继电器125将输入端105与输出端130连接。例如，继电器125可以是具有机械接触的开关，用以将输入线115或者中性线120与输出端130耦合，以在输出端130处提供电力。
[0020]不间断供电器100还包括逆变器140。在另一种配置中，继电器125将逆变器140与输出端130耦合，以在输出端130处提供电力。在输出端130处的电力可以被提供至负载135。在一个实施方式中，备用电源155可经由DC总线线路150向逆变器140提供备用电力。
[0021]不间断供电器100还包括控制器145。在一个实施方案中，控制器控制不间断供电器100的运行，包括继电器125的切换。例如，控制器145可以控制继电器125在第一位置和第二位置之间来回切换，其中，在第一位置，继电器125将输入电路105与输出电路130电气I禹合，在第二位置，继电器125将逆变器140与输出电路130电气I禹合，以备用的运行模式运行。在一个实施方式中，控制器145控制继电器125同时切换。图1描绘了继电器125在第一位置将输入端105与输出端130 f禹合。控制器145可以将继电器125从该位置切换到第二位置，其将逆变器140与输出端130耦合。当输入AC电力是可接受的时(如由控制器145确定的)，不间断供电器100由输入电力运转。当控制器145检测到输入电力超出允许范围的状况，控制器145控制继电器125耦合到逆变器140，使不间断供电器100在备用运行模式下运行。超出允许范围的状况至少包括输入电力损失、输入电力电压低、以及输入电力电压高。[0022]在不间断供电器100的运行过程中，输入端105处的电压骤升可以在输入端105(例如，输入线115或中性线120)和逆变器140之间产生电弧。电弧出现在至少一个继电器125上，并在输入线105和逆变器140之间产生低阻抗路径。尽管可能在图1所示的位置上在继电器125发生电弧放电(arcing)，但当继电器125在从图1所示位置进行切换时，电弧放电更易发生并造成损失。这可能会引起电流反向馈电至逆变器140中。例如，继电器125的触点能够在切换过程中将电弧从输入线115或中性线120运送至逆变器140。这会使逆变器DC总线线路电压增加至过载状态并损害逆变器140的半导体或其它部件。
[0023]在一个实施方式中，继电器125是单刀双掷转换继电器，其易在常开极127和常闭极129之间电弧放电。例如，继电器125可以在第一带电位置运行,其将输入端105与输出端130耦合，继电器125也可以在不带电的第二位置运行，其将逆变器140与输出端130耦合。此外，两个继电器125可以为单独的继电器，也可以是一个继电器的两个切换部件，其由控制器145控制。
[0024]在一个实施方式中，控制器145检测到电压骤升状态。例如，控制器145可以包括处理器(例如，微处理器)和差分放大器电路。差分放大器电路感知输入线115与中性线120之间的输入电压电位，并将此线路电压按比例调整至适于处理器测量的电平。控制器145将所测量的电压样本与参考电压进行比较。在一个实施方式中，不间断供电器100的标称输入电压为120V且参考电压为160V，高于参考电压则确定电压骤升状态存在。其它参考电压值，如143V、155V、165V、或208V可用于各种实施方式中。参考电压可以是参考电压曲线波形的一部分，该曲线波形储存在与控制器145相关的存储器中。
[0025]在一个实施方式中，控制器145对输入电压进行重复米样。例如,控制器145可以以每线电压周期64次均匀分布地对输入电压进行采样，以检测或其它任何超出允许范围的情况，上述情况导致继电器125的切换而使不间断供电器100在备用运行模式下运转。在本例中，电压骤升状态可以在线电压周期中的任何一个点处开始。为了在被按比例调整的电压和参考电压之间的差分电压较小(例如，接近线路的过零点和参考电压)时防止在线电压周期中的一部分期间错误地感知较小的线路电压骤升，本实例中的线路电压骤升感知被限制在第4和第28个样本之间，继而被限制在第36和第60个样本之间。控制器145可通过评估这些采样时间中的一个或多个的电压来检测这两个周期中的任意一个期间的电压骤升状态。
[0026]在一个实施方式中，控制器145将参考电压与4个米样时间的一组四个电压进行比较。该样本组可以是输入电压波形线电压周期的连续的或者是不连续的样本。所述控制器145可以确定当该组经测过的线路电压样本中的多个线路电压样本超过参考电压时存在电压骤升状态。例如，当该组的四个经测量的线路电压样本中的任意两个超过参考电压时，控制器145可以检测到电压骤升状态。指示电压骤升状态的两个样本可以是连续的但不必须是连续的。
[0027]在一个实施方式中，当电压骤升导致超出允许范围的状况时，控制器145就会在输入电压波形接近过零点时启动继电器125的切换，以减少在继电器125上电弧放电的可能性。由于在输入电压360度线电压周期中过零会发生两次，仅在过零处或接近过零处控制继电器125与逆变器140耦合会减慢对逆变器140的控制。这可能不适用于某些需要快速控制逆变器140的应用，比如电压暂降、欠压或者电力中断。因此，在一个实施方式中，控制器145可以检测到电压骤升状态，并且响应于检测到电压骤升状态，控制器145控制继电器125延迟切换，直到输入电压接近过零点。在不存在电压骤升状态的情况下，控制器145可以运行继电器125而不进行该延迟。在一个实施方式中，响应于所检测到的电压骤升状态的延迟接近于输入电压的半个周期或更少。控制器145可以确定电压骤升状态结束并可以再次控制继电器125而没有时间延迟。
[0028]电压暂升可由多种原因引起，包括由于在输入电压的另一相上的相位接地故障。例如，当不间断供电器100在△接地的三相系统中运行时，相位接地故障可能导致大约高于标称73%的电压骤升。在Y型接地系统中，故障可以导致输入电压大约高于标称35%。至少在一些实施方式中，控制器145将检测这些状况中的每一项并且将其标识为电压骤升。
[0029]响应于所检测的电压骤升状态，控制器145可以识别输入电压的相位角、或与输入电压的过零点相对应的时间，从而提供转换命令以切换继电器125。例如，相应于检测到的电压骤升状态，控制器145可延迟转换命令，直到更接近输入电压波形中的79度点或259度点。在该例中，当输入电压接近过零点，并且转换命令约3毫秒后，继电器125开始打开。在本例中，在应用转换命令后大概4.5毫秒，继电器125与逆变器140耦合(例如，闭合)。
[0030]在一个实施方 式中,控制器145可在相对于输入电压过零点的进行测量的时间段内的任意点提供转换命令以切换继电器125。响应于用于切换的命令的继电器125运行的延迟被考虑，以确定该时间段的定时边界。例如，控制器145可以在检测到电压骤升后的0.76毫秒内提供转换命令。继电器125在提供转换命令后3.1毫秒开始打开，或者在检测到电压骤升状态后3.86毫秒开始打开。(3.1+.76=3.86毫秒。)继电器能够用1.36毫秒来切换位置。本例中，继电器125在控制器145检测到电压骤升后5.22毫秒完成切换操作。(0.76+3.1+1.36=5.22毫秒)。这等于控制器145提供转换命令后4.46毫秒。(3.1+1.36=4.46 毫秒)。
[0031]在具有上述延迟的一个实施方式中，控制器145阻止继电器125在输入电压过零点之前的3.1毫秒内(例如，继电器125的延迟时间)启动切换。这是相对于过零点的时间段的第一边界或内边界的例子。考虑到继电器125的延迟时间，该边界确保了继电器125在过零点处或早于过零点处开始切换，以避免在逆变器140处超出允许范围的状况。例如，不间断供电器100可以在120V的标称输入电压下工作，并且控制器145可以在290度相位角处检测208V电压骤升。在本例中，控制器145在输入电压过零点之前不超过3.1毫秒提供转换命令。
[0032]在一个实施方式中，控制器145防止继电器125在输入电压过零点之前多于6.3毫秒启动切换。这是相对于过零点的时间段的第二边界或外边界的例子。例如，不间断供电器100可以在120V的标称输入电压下工作，并且控制器可在220度相位角处检测到220V电压骤升。在本例中，控制器145在输入电压过零点之前不多于6.3毫秒提供转换命令。控制继电器125在外边界内切换避免了逆变器140内出现超出允许范围的情况，因为，例如，继电器125完成了它们的切换操作，而输入电压太接近于过零点从而导致在继电器125上电弧放电。
[0033]因此，在一个实施方式中，相对于可能发生切换的输入电压过零点的时间段是过零点之前的6.3毫秒和3.1毫秒之间。该定时窗口适用于输入电压的任何一个半周期。这些数值和范围是样例且是近似值，(例如，+/-10%)和不间断供电器100的部件可以有其它的延迟、切换以及总的延迟响应时间，这些数值可以高于也可以低于这些样例。例如，在不同的运行状况下，控制器145可以在过零点之前多于6.3毫秒或可以在过零点之前少于3.1毫秒提供转换命令，例如使用高于或低于IOOOW线性或非线性电阻性负载，或者线频率为50Hz 或 60Hz。
[0034]图2是描绘了不间断供电器100在运行过程中的元件波形的图。根据图2，不间断供电器100在标称输入电压为120V的情况下运行，并且200V电压骤升状态发生在输入电压波形中的220度处。本例中不间断供电器100的工作频率是50Hz，并且不间断供电器100在1000W电阻性负载的情况下运行。
[0035]在图2的实例中，控制器145在输入电压波形210的约238度相位角处提供转换命令205。从发出转换命令205大约3毫秒的延迟后，继电器125打开并开始它们的转换，正如开关打开轴线215表示的那样。(尽管图2未直接描绘，但本例中上述情况发生在过零点之前的3.64毫秒时。)继电器125打开时电弧出现，正如在UPS输出电压波形225的220区段中由电压减小所表示的那样。继电器125在切换完成轴处完成转换230。(尽管图2未直接描绘，但本例中上述情况发生在早于过零点2.3毫秒时。)此时，继电器125在其第二位置处关闭，并且电弧在轴235处消失。
[0036]在对应于轴235的时间瞬间，由区段220所示的电压暂降减弱且由输入电流波形240所示的输入电流稳定。当输入电压波形210接近过零点时，电弧消失，其由电压过零轴线250表示。在本例中，由电弧转移到逆变器140的能量低于逆变器140的耐受度，并且不妨碍不间断供电器100的运行。这是通过基本上恒定的逆变器DC总线电压245来表示的，在本例中所述逆变器DC总线电压245保持恒定在178V。
[0037]参照图1和图2，在继电器125在轴230处完成其切换后，电弧依旧在继电器125上。在其它实施方式中，控制器145提供转换命令的时间点与图2描绘的相比更接近轴250上的过零点。例如，当控制器145在输入电压波形210的259度相位角(或79度相位角)提供转换命令时，就会出现上述情况，该情况与产生图2中所描绘的结果的238度相位角正相反。这使得切换完成轴线230更接近或者超过轴线235上的电弧消失点。因此，电弧可以在切换操作完成之前或之后消失。
[0038]图3描述了一种提供不间断电力的方法300。该方法300使用不间断供电器提供不间断电力，该不间断供电器包括输入端、输出端、逆变器和两个继电器。继电器可以选择性地将输入端或逆变器与输出端耦合。该方法300包括接收输入电压的行为(行为305)。在一个实施方式中，接收输入电压(行为305)包括接收不间断供电器输入端处的主线路输入电压。电源可经电网提供输入电压。在一个实施方式中，所接收的输入电压具有120V的标称值。
[0039]该方法300包括检测输入电压中电压骤升的行为(行为310)。在一个实施方式中，检测电压骤升(行为310)包括将至少一个输入电压样本与基准电压比较。例如，当至少一个测量过的或采样过的输入电压值高于参考电压时，就可以检测到电压骤升。在一个实施方式中，检测电压骤升(行为310)包括对输入电压进行采样，以确定多个采样的输入电压，其中当多个采样的输入电压中至少有两个高于参考电压或超过允许范围时即检测到电压骤升状态。
[0040]方法300还包括以下行为:识别输入电压的相位角，在该相位角处启动切换操作(行为315)。所识别的相位角是在其处提供转换命令以开启切换操作的输入电压的相位角。响应于电压骤升状态的检测，可以识别该相位角。在一个实施方式中，所识别的相位角被预先确定并被编程到操作不间断供电器的固件中。识别输入电压的相位角(行为315)可基于相应的时间，直到输入电压达到过零点。例如，识别相位角(行为315)可包括识别输入电压的相位角，其发生在输入电压过零点之前的6.3毫秒到3.1毫秒之间的时间段内。方法300还可包括提供转换命令的行为(行为320)。例如，控制器可以向一个或多个继电器提供转换命令，以在先于输入电压过零点的时间段内开启切换操作。
[0041]现在已经描述了本发明的一些说明性实施方案，很明显，前面的描述是说明性的而非限制性的，其作为范例呈现。特别地，虽然在此呈现的许多实例包括方法行为或系统元件的具体组合，但是那些行为和那些元件可以用其它方式组合以实现相同的目的。仅结合一个实施方案讨论的行为、元件和特征并不旨在被从其它实施方案中的相似作用中排除。
[0042]注意在图1至3中，列举出的各项作为单独元件被示出。然而，本文所述的系统和方法的实际实施方式中，它们可以是诸如数字计算机的其它电子设备的不可分离的部件。因此，上述行为可至少部分地在固件或软件中实现，其可包含在包括程序存储介质的制品中。该程序存储介质可以是永久性介质，并且包括永久性和其它数据信号，其包含在载体波、计算机盘(磁的或光学的，例如，CD或DVD，或两者)、非易失性存储器、磁带、系统存储器以及计算机硬盘驱动器的一个或多个中。程序存储介质可至少包括永久性介质，且信号可至少包括非瞬态信号。
[0043]本文所提到的以单个形式出现的系统和方法中的任何实施方式、元件或行为的提及还可涵盖包括多个元件的实施方式，并且以复数所提到的任何实施方式、元件或行为也可以涵盖只包括一个元件的实施方式。无论是以单数形式提及或者以复数形式提及，都不意味着本发明公开的系统、方法、部件、行为或元件只限制于单数个或复数个配置。基于任何信息、行为或元件提到的任一行为或元件可包括如下实施方式，即，其中所述行为或元件至少部分地基于任何信息、行为或元件。
[0044]在此公开的任何实施方式可以与其它实施方式结合，而提及的“实施方式”、“某些实施方式”、“可选择的实施方式”、“各种实施方式”、“一种实施方式”等等不一定是互斥的，而是旨在表明与该实施方式相关所描述的某种特定特征、结构或特性可以被包括在至少一个实施方式中。本发明使用的这些术语不一定都指相同的实施方式。任何实施方式都可以包含地或排它地、以与在此公开的各方面和实施方式一致的任何方式，与其它实施方式结
口 ο
[0045]提到“或”可以解释为包含性，因此使用“或”描述的任何术语可以表示所述术语的一个、多于一个以及所有中的任何一种。
[0046]在此描述的系统和方法在不背离其特性的情况下可以以其它具体形式体现。例如，本发明所述的实施方式并不仅限于不间断供电器，并且其通常可以用于其它电源、转换器、频率转换器、线路调节器或其它系统。本发明所述的输入和输出端可包括用于分别耦合到电压源和负载的多个连接，并且用于不间断供电器的控制系统可包括多于一个的控制器。上述实施方式是说明性的，而非对所述的系统和方法进行限制。因此，本文所述的系统和方法的范围是通过所附的权利要求、而非前文描述来表示的，并且落入权利要求的等同的含义和范围内的改变都包含在其中。
【权利要求】
1.一种不间断供电器，包括: 第一输入端，其被配置成接收来自电源的输入AC电压，所述输入AC电压具有相关联的相位角； 第二输入端，其被配置成接收来自备用电源的输入电压； 输出端，其被配置成提供输出电力，该输出电力得自于来自所述电源和所述备用电源中的至少一个的电力； 逆变器，其被耦合至所述备用电源； 继电器，其被配置成在第一位置将所述第一输入端与所述输出端耦合，并在第二位置将所述逆变器与所述输出端耦合； 控制器，其配置成检测所述输入电压的电压骤升状态，以及响应于检测到所述电压骤升状态，控制所述继电器在所述输入AC电压的预定的相位角的范围内从所述第一位置切换到所述第二位置。
2.根据权利要求1所述的不间断供电器，其中响应于检测到所述电压骤升状态，所述控制器被配置成控制所述继电器在所述输入电压的过零点之前的预定时间段内，从所述第一位置切换到所述第二位置。
3.根据权利要求1所述的不间断供电器，其中所述控制器被配置成控制所述继电器在所述输入电压的过零点之前的6.3毫秒到3.1毫秒之间，从所述第一位置切换到所述第二位置。
4.根据权利要求1所述的不间断供电器，其中所述控制器控制所述继电器从所述第一位置切换到所述第二位置。
5.根据权利要求1所述的不间断供电器，其中所述第一输入端包括输入线和中性线，用以接收来自所述电源的所述输入AC电压，并且其中所述继电器被配置成在所述第一位置将所述输入线和所述中性线与所述输出端耦合，以及在所述第二位置将所述输入线和所述中性线与所述逆变器耦合。
6.根据权利要求1所述的不间断供电器，其中所述逆变器包括DC总线线路，并且其中所述控制器被配置成控制所述继电器的切换，以在所述电压骤升状态期间保持所述DC总线线路的基本恒定的电压。
7.根据权利要求1所述的不间断供电器，其中所述控制器被配置成对所述输入AC电压采样，以及将被采样的输入AC电压与参考电压进行比较来检测所述电压骤升状态。
8.根据权利要求1所述的不间断供电器，其中所述控制器被配置成对所述输入AC电压米样以确定多个被米样的输入AC电压的值，以及根据一组四个连续的被米样的输入AC电压的值中至少有两个值高于参考电压，来检测所述电压骤升状态。
9.一种使用不间断供电器分配不间断电力的方法，所述不间断供电器具有输入端、输出端、逆变器和继电器，所述继电器被配置成在第一位置将所述输入端与所述输出端耦合，以及在第二位置将所述逆变器与所述输出端耦合，所述方法包括: 接收来自电源的输入电压； 检测所述输入电压的电压骤升状态； 响应于检测到所述电压骤升状态，识别所述输入电压的相位角以启动所述继电器在所述第一位置和所述第二位置之间的切换操作；以及在所述输入电压的所述相位角将所述继电器从所述第一位置切换至所述第二位置。
10.根据权利要求9所述的方法，其中切换所述继电器包括在所述输入电压的过零点之前的6.3毫秒到3.1毫秒之间的时间段内提供转换命令。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括: 响应于检测到所述电压骤升状态，延迟所述继电器从所述第一位置切换到所述第二位置的行为直到所述输入电压的过零点之前的预定时间段；以及 在所述预定时间段内将所述继电器从所述第一位置切换到所述第二位置。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述逆变器包括DC总线线路，所述方法还包括: 控制所述继电器在所述第一位置和所述第二位置之间的切换，以在所述电压骤升状态期间维持所述DC总线线路的基本恒定的电压。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括: 对所述输入 电压进行采样；以及 将被采样的输入电压与参考电压进行比较以检测所述电压骤升状态。
14.根据权利要求9所述的方法，还包括: 对所述输入电压进行采样以确定多个被采样的输入电压的值；以及根据一组四个连续的被采样的输入电压的值中至少有两个值高于参考电压，来检测所述电压骤升状态。
15.根据权利要求9所述的方法，还包括: 在检测到所述电压骤升状态和所述输入电压的过零点之间的时间段内，将所述继电器从所述第一位置切换到所述第二位置。
16.一种不间断供电器，包括: 第一输入端，其被配置成接收来自电源的输入AC电压，所述输入AC电压具有相关联的相位角； 第二输入端，其被配置成接收来自备用电源的输入电压； 输出端，其被配置成提供得自于来自所述电源和所述备用电源中的至少一个的电力的输出电力； 逆变器，其被耦合至所述备用电源； 继电器，其被配置成在第一位置将所述第一输入端与所述输出端耦合，以及在第二位置将所述逆变器与所述输出端耦合；以及 用于检测所述输入电压的电压骤升状态以及响应于检测到所述电压骤升状态控制所述继电器在所述输入AC电压的预定的相位角的范围内从所述第一位置切换到所述第二位置的装置。
17.根据权利要求16所述的不间断供电器，还包括: 用于控制所述继电器在所述输入电压的过零点之前的预定时间段内从所述第一位置切换到所述第二位置的装置。
18.根据权利要求16所述的不间断供电器，还包括: 用于对所述输入AC电压进行采样并将被采样的输入AC电压与参考电压进行比较来检测所述电压骤升状态的装置。
19.根据权利要求16所述的不间断供电器，其中所述第一输入端包括输入线和中性线，用以接收来自所述电源的所述输入AC电压，并且其中所述继电器被配置成在第一位置将所述输入线和所述中性线与所述输出端耦合，以及在第二位置将所述输入线和所述中性线与所述逆变器耦合。
20.根据权利要求16所述的不间断供电器，其中用于控制所述继电器切换的所述装置包括用于提供指示所述继电器从所述第一位置切换到所述第二位置的转换命令的装置。
【文档编号】H03K17/13GK103843227SQ201280048380
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年8月2日 优先权日:2011年8月3日
【发明者】林恩·欧内斯特·舒尔茨, 诺亚·L·彭德尔顿, 维什沃斯·默罕艾拉杰·德奥卡 申请人:施耐德电气It公司