[发明专利]用于控制并联连接的电力转换器的方法和装置

说明书

技术领域

本发明大体涉及用于控制电力转换器的方法和装置。这样的电力转换器可以例如在不间断电源(UPS)系统中运行。

背景技术

电力转换器可以在对敏感或关键设备进行电力供应调节和维护的不间断电源(UPS)系统中使用。UPS系统通常在数据中心中使用。为了增加供电的容量和安全性，UPS单元可以并联连接，使得向负载提供的电流是由大量UPS单元提供的电流的总和。已知的适用于这种并联应用的UPS单元包括专用功能部件，以确保表示讨论中的转换器的输出电流和并联转换器的输出电流之间的不平衡的“交换电流”被感测并被控制为零。以这种方式，每个UPS自动调节其运行以便提供总负载电流的相等份额。专用功能部件可以包括附加感测电路以测量在每个单元中的交换，并且对控制器编程以除了响应于其它参数和感测的值之外，还响应于感测的交换电流。

UPS单元在一系列规格中可用，每个规格具有例如标称的诸如100kVA、300kVA、500kVA等的额定功率。为了增加UPS系统提供的灵活性，能够将具有不同额定功率的单元进行并联连接是有利的。然而，在这样的情况下，已知的控制器将仅仅驱动每个单元产生负载电流的相等份额。较弱的单元将过载，而较强的单元则未被充分利用。

发明内容

提供了用于控制并联连接以向负载提供总电流的大量电力转换器的方法、装置和系统。

根据本发明的第一方面，提供了用于控制并联连接以向负载提供总电流的大量电力转换器的方法。方法包括：在每个电力转换器内建立实时反馈控制，以便根据期望的供电条件控制由该转换器提供的电流；实时感测每个转换器的交换电流，该交换电流表示讨论中的转换器的输出电流和并联运行的其它转换器的输出电流之间的不平衡；响应于感测到的交换电流修改所述反馈控制，以便使每个转换器的交换电流选取是由转换器提供的电流的非零比例的值，对于所述转换器中的不同的转换器，该非零比例是不同的，从而每个转换器被控制为提供总电流的预定比例，并且对于所述转换器中的不同的转换器，该预定比例是不同的。

根据本发明的第二方面，提供了适于用作并联连接以向负载提供总电流的大量电力转换器中的一个的电力转换器装置。电力转换器包括：多个开关和其它构件，所述开关和构件被连接以可作为电力转换器运行；控制器，其被布置为建立所述开关的实时反馈控制，以便响应于一个或多个传感器输入并且根据期望的供电条件来控制电力转换器提供的电流；以及模块，其用于实时感测每个转换器的交换电流，该交换电流表示讨论中的转换器的输出电流和并联运行的其它转换器的输出电流之间的不平衡；其中所述控制器被布置为响应于感测到的交换电流修改所述反馈控制，以便使每个转换器的交换电流选取是转换器内感测到的电流的非零比例的值。

根据本发明的第三方面，提供了UPS系统。UPS系统包括多个并联连接的UPS单元，并且每个UPS单元包括如上所述的电力转换器。

根据本发明的第四方面，提供了用于电力转换器控制器的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括用于引起控制器根据如上所述的方法在非零交换电流下运行的指令。

本发明的另外的特征和优点、以及本发明的各个实施例的结构和运行在下文参考附图进行详细描述。值得注意的是，本发明不限于本文描述的具体实施例。本文呈现的这些实施例仅仅用于说明性的目的。基于本文包含的教导，对于本领域的技术人员来说，附加实施例将是明显的。

附图说明

并入本文并且形成说明书一部分的附图，说明了本发明并且连同说明书一起，进一步用于解释本发明的原理并且使相关领域的技术人员能够实现和使用本发明。本发明的实施例仅仅通过示例的方式参考附图进行描述。

图1是其中各个UPS单元并联连接以对共有负载供电的不间断电源(UPS)系统的示意性框图；

图2示出了在已知系统中的两个并联连接的UPS之间的负载电流的相等分担。

图3是用于调节并联UPS系统中的负载分担的用途的交换电流测量模块的框图；

图4是在已知UPS系统中的包括使用图3的模块的交换电流补偿的电流控制回路的实例；

图5示出了在根据本发明的实施例的并联UPS系统中的不相等负载分担的原理；以及

图6示出了在体现本发明的系统中实施的改进的电流控制回路。

具体实施方式