[发明专利]不间断电源自适应输出电压控制系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年6月3日提交的美国临时申请第61/492953号的权益，上述申请的全部公开内容通过引用合并到本文中。

技术领域

本公开内容总体上涉及不间断电源，并且更具体地涉及不间断电源的电压控制。

背景技术

本文所提供的背景技术的描述是为了一般性地介绍本公开内容的背景。当前命名的发明人的达到在本背景技术部分中描述的程度的工作、以及在提交申请时可能没有被当作现有技术的描述的各个方面，既不明显地也不隐含地被认为是相对于本公开内容的现有技术。

不间断电源（UPS）在向数据中心供电中使用。在这一方面，除了在来自电力公共设施（utility）的电力中断的情况下向数据中心提供备用电力之外，UPS也可以对来自电力公共设施的电力进行调节。电力公共设施变电站（substation）将公共电力（utility power）下转换以生成提供给UPS的变电站电力，该UPS对变电站电力进行调节。UPS中的每个具有在市电中断的情况下提供电力的备用电源。例如，UPS可以向数据中心的一个或更多个服务器的一个或更多个电源提供电力。

数据中心可以具有多个负载（例如，服务器）。每个负载具有可以在输入电压的范围内操作的电源（负载电源）。负载电源的效率可以基于其输入电压而变化。像这样，每个负载电源可以具有负载电源以最大效率水平操作的相应的输入电压。例如，负载电源能够以从208VAC到240VAC的范围的输入电压来操作。然而，当负载电源具有240VAC的输入电压时，负载电源可以以最大效率水平操作。在这一方面，在美国普遍使用的服务器电源通常在其输入电压为240VAC时以最大效率操作。

一个或更多个不间断电源（UPS）可以用于向数据中心的负载电源提供输出电压。UPS以变电站电压（例如，208VAC）接收来自变电站的电力并且可以各自被配置成以固定的额定输出电压提供输出电力。UPS通常可以具有UPS模式和旁路模式。当在UPS模式下时，UPS可以对变电站电压进行调整、滤波和调节以便提供输出电力。每个UPS可以包括旁路开关，当UPS在旁路模式下时，旁路开关处于旁路状态（例如，闭合的）并且将具有变电站电压的来自公共设施的电力直接提供给负载电源。这可以在UPS中发生故障或来自公共设施的输入电力足够纯净（clean）以使得不需要调节时执行。在旁路模式下，UPS的组件（例如，变压器、整流器、逆变器等）被旁路以将具有变电站电压的来自公共设施的电力直接提供给UPS的输出，并由此直接提供给负载电源。

如果UPS被配置成将来自变电站电压（在本文中称为“静态旁路电压”）的电力的电压升高到比变电站电压更高的电压（例如240VAC）以用于负载电源（在本文中称为“有效电压”）的最大工作效率，UPS的输出电压会突然下降。这可以发生在UPS从UPS模式切换到旁路模式时。以美国为例，当UPS从UPS模式切换到旁路模式时，UPS的输出电压会从有效电压水平240VAC突然下降到静态旁路电压水平208VAC。该突然的电压降会负面影响负载电源和/或相应的负载的操作。

为了阻止旁路事件期间的电压降，UPS可以被配置成在UPS模式下向负载电源提供与在旁路模式期间提供的输出电压相同的输出电压，例如在每个模式下输出的208VAC。然而，这防止负载电源和/或相应的负载以最大效率水平操作。

发明内容

在一个方面，提供了一种不间断电源。不间断电源具有耦接至不间断电源的输入的整流器，该整流器将具有第一交流电压的第一交流转换为直流。不间断电源还包括耦接至不间断电源的输出的逆变器，该逆变器将通过直流总线提供的直流转换为具有第二交流电压的第二交流。旁路开关具有旁路状态和非旁路状态，其中，旁路开关被配置成在旁路状态下时将整流器和逆变器旁路并且将旁路电压从输入提供到输出。控制模块在旁路模式和UPS模式下操作。控制模块在旁路模式下时将旁路开关切换到旁路状态，而在UPS模式下时将旁路开关切换到非旁路状态。当控制模块在UPS模式下时，控制模块还在正常UPS模式和自适应电压控制模式下操作。在从旁路模式切换到UPS模式时，控制模块在自适应电压控制模式下操作时将第二交流电压从第一水平调节到第二水平。