[发明专利]电力转换系统及其操作方法

说明书

一种电力转换系统，包括：不断电装置、发电机模块及控制单元，且不断电装置包括：转换模块与直流‑交流转换单元。控制单元根据功率命令控制转换模块与发电机模块，使耦接于转换模块的直流电源所提供的第一平均功率缓步地提高或降低；控制单元根据总线电压控制转换模块，使耦接于转换模块的市电所提供的第二平均功率与第一平均功率对应地缓步地降低或提高。

技术领域

本发明有关一种电力转换系统及其操作方法，尤指一种柔性负载比例转移的电力转换系统及其操作方法。

现有技术

由于伺服器或大型数据中心的需求越来越庞大，且需要更高可靠度、更快部署、更高功率密度的能源来维持伺服器或大型数据中心的运作稳定度。因此，电力转换系统(Power Train Unit；PTU)的需求越来越被重视。

传统的电力转换系统内部通常具备监控系统，整合电力系统所有设备于一单一机柜内，其包含配电系统、空调、自动切换开关(ATS)、不断电系统(UPS，不间断电源)、电池、布线、通信监控等。因为搭配不断电系统，所以电力转换系统具备高度可靠的特点。

传统的电力转换系统通过自动切换开关选择性的连接市电或发电机为交流输入，在市电中断时，自动切换开关直接切换至发电机供电，会使得发电机瞬间抽载而产生突波电流，而突波电流的产生容易造成发电机故障而关机。因此，发电机容量设计至少要1.7倍的负载容量，然而却造成大幅增加设备成本。且发电机是市电中断后的重要输入源，需定期保养以确保系统可靠度，由于自动切换开关的设计，一般会选择离线测试，且必须增设发电机测试负载(Load Bank)，因此，必须额外地增加发电机测试负载的成本，以及发电机测试负载耦接发电机时，增加配线的时间。

而且，若进行发电机的功能测试，负载一次性转换，突波电流易造成发电机故障而必须立刻转回市电供电，由于自动切换开关的切换速度慢，在切换过程可能造成电池额外地放电，而减少电池备援时间。以及，在用电高峰期间，具有自动切换开关的不断电系统无法将部分负载转移至发电机供电。此外，自动切换开关单点故障的风险高，若自动切换开关故障时，不断电系统将失去输入电源，而导致不断电系统的输出发生中断的状况。

因此，如何设计出一种无需安装自动切换开关的电力转换系统，且具有柔性地将负载比例转移的功能，乃为本申请创作人所要行克服并加以解决的一大课题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种电力转换系统，以克服公知技术的问题。因此，本发明电力转换系统对负载供电，且电力转换系统包括不断电(不间断电源)装置、发电机模块及控制单元。不断电装置包括：转换模块，耦接市电与直流电源，以转换市电与直流电源为总线电压；及直流-交流转换单元，耦接转换模块，且转换该总线电压而对负载供电。发电机模块耦接直流电源。控制单元耦接该转换模块。其中，控制单元根据功率命令控制转换模块，使直流电源提供的第一平均功率缓步地提高或降低；控制单元根据总线电压控制转换模块，使市电提供的第二平均功率对应第一平均功率而缓步地降低或提高。

为了解决上述问题，本发明提供一种电力转换系统的操作方法，以克服公知技术的问题。因此，本发明电力转换系统的操作方法包括：控制转换模块转换市电与直流电源为总线电压。控制直流-交流转换单元转换总线电压对负载供电。控制发电机模块提供电能至直流电源。根据功率命令控制直流电源所提供的第一平均功率缓步地提高或降低。及根据总线电压控制市电所提供的第二平均功率对应第一平均功率而缓步降低或提高。

为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明之目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图示仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明电力转换系统的电路方块示意图；

图2A为本发明电力转换系统的第一实施例的电力传输示意图；