[发明专利]控制不间断电源系统以优化元件寿命的方法

说明书

一种控制不间断电源系统以增加元件寿命的方法包括：当不间断电源系统正在经受的温度增加时，降低不间断电源系统的最大输出功率限制，以及当该温度减小时，增加最大输出功率限制。在一方面中，该温度是不间断电源系统的至少整流器和逆变器所位于的不间断电源系统的设备外壳的环境温度。在一方面中，该方法还包括在系统进入过载条件时，基于该温度、过载条件和初始负载条件来确定过载时间限制。在一方面中，该方法还包括在系统进入备用电力模式时，基于该温度来确定电池后备时间。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年3月30日提交的第14/672,532号美国发明申请的优先权。上述申请的全部公开内容通过在本公开内容中引用而被并入本文。

技术领域

本公开内容涉及不间断电源的控制。

背景技术

本部分提供与本公开内容有关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

在典型的数据中心环境下，在主电源出现故障时，不间断电源系统(UPS系统)向负载提供应急电力，以保护硬件例如计算机、服务器或者可能导致严重业务中断或数据丢失的其他电子设备。UPS系统通过提供足以启动备用电源或正确关闭受保护设备的能量来对电力中断提供近乎即时的保护。

图1是典型的现有技术UPS系统100的简化示意图。UPS系统100的基本元件为整流器102、逆变器104、DC电源例如电池106、控制器108和静态转换开关110。电池106可以通过升压电路107耦接至逆变器104的输入端105，电池106还耦接至整流器102的输出端103。整流器102的输入端114通过隔离开关116耦接至通常是从公共设施馈送的AC电力的初级电源115。静态转换开关110的输入端118通过隔离开关120耦接至通常是从公共设施馈送的AC电力的次级电源122，以及静态转换开关110的输出端124耦接至逆变器104的输出端126。逆变器104的输出端126通过隔离开关128耦接至UPS系统100的输出端112。UPS系统100的输出端112通过手动旁路开关130耦接至次级电源122。应当理解，初级电源115和次级电源122可以是不同的电源或者是例如由同一公共设施馈送的相同的电源，其耦接至隔离开关116和隔离开关120二者。静态转换开关110用于将与UPS系统100的输出端112相连接的负载134切换至次级电源122。保险丝用于保护负载134并且串联地耦接在负载134和UPS系统100的输出端112之间。在这方面，当静态转换开关110闭合时，负载连接至次级电源122，以及当静态转换开关断开时，负载从次级电源122断开(除非手动旁路开关130闭合)。

控制器108控制UPS系统100，包括：通过改变逆变器104中开关器件的占空比来控制逆变器104，使得逆变器104提供期望的输出电压。控制器108还控制静态转换开关110，以使得静态转换开关在闭合和断开之间切换。控制器108可以是以下电路或器件、以下电路或器件的一部分或包括以下电路或器件：专用电路(ASIC)；电子电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；和/或处理器例如数字信号处理器(DSP)、微控制器等。应当理解，控制器108可以包括前述中的一个或一个以上例如基于DSP的数字控制器，该数字控制器通过生成适当的开关信号以对诸如IGBT和晶闸管之类的功率半导体进行切换来控制UPS系统100的每个功能块。

整流器102可以是具有三个全整流支路的三相整流器(并且示例性地使用功率开关器件例如IGBT)，每个相对应一个全整流支路，以及逆变器104可以是具有三个逆变器支路的三相逆变器，每个相对应一个逆变器支路。逆变器104也示例性地使用功率开关器件例如IGBT。整流器102和逆变器104被配置在双变换路径中，因此UPS系统100是双变换UPS系统。