[发明专利]具有受控相角转换的静态转换开关

说明书

提供了一种用于从两个不同电源交替地向负载供电的静态转换开关。优选地，两个电源之间的切换发生在一个电气周期内。为了在两个电源之间的功率转换期间控制涌入电流并且减少中断，提供了开关来配置哪些输入相被连接到输出相。

背景技术

本发明总体上涉及一种用于将功率从一个电源转换到另一电源以对电气负载供电的静态转换开关。

静态转换开关在工业中用于控制对关键电气部件的功率供应。特别地，静态转换开关用于电气负载，如需要稳定高质量电气供应的数据中心。

图1中示出了静态转换开关10的示例。如图所示，两个不同电源12A、12B被耦合到静态转换开关10。静态转换开关10的输出被耦合到电气负载14。通常，输出被直接连接到包括变压器16的配电单元(PDU)14。最终的电气负载可以是包括计算机服务器机架的数据中心30(图2)。然而，应当理解的是，静态转换开关10也可以用于向其他类型的电气负载供电。

静态转换开关10可以包括各种传感器18A、18B、20A、20B，以监测第一电源12A和第二电源12B的电气特性、以及功率输出。例如，可能需要监测电源12A、12B中的每个电源的电压18A、18B并且监测输出的电流20A和电压20B。静态转换开关10还包括与电源12A、12B中的每个电源相关联的一个或多个开关22A、22B。这允许静态转换开关10从电源12A、12B中的任何一个电源向输出供电。例如，第一电源12A可以是优选电源12A(例如，电网)，而第二电源12B可以是备用电源12B(例如，发电机)。在正常使用中，可以通过闭合第一开关22A和断开第二开关22B(以将第二电源12B断开连接)从第一电源12A向负载14供电。在第一电源12A遭受性能降低(例如，电压下降)的情况下，可以通过断开第一开关22A和闭合第二开关22B来将电源转换到第二电源12B。因此，尽管在电源12A、12B中的一个电源中可能发生性能下降事件，但是电气负载14仍然被提供有恒定电源。

发明内容

描述了一种用于使在从一个电源到另一电源的功率转换期间的电气中断最小化的静态转换开关。系统感测要被连接到电气负载的电源的相角并且确定哪相的相角最接近相角目标。然后使用开关将最接近的相连接到预选相输出。其他相在最接近的相之后按相序通过开关被连接到预选相输出。

附图说明

通过结合附图阅读以下描述，可以更全面地理解本发明，在附图中：

图1是传统静态转换开关的示意图；

图2是具有相角模块的静态转换开关的示意图；

图3A是相角模块的一种切换布置的示意图；

图3B是相角模块的另一切换布置的示意图；

图3C是相角模块的另一切换布置的示意图；

图4是两个电源的相角以及两个电源之间的重新配置的相角匹配的示意图；

图5是示出三相电源中的相角变化的图；

图6是静态转换开关的相角开关的备选实施例；以及

图7是静态转换开关的相角开关的另一备选实施例。

具体实施方式