BR112013031634B1 - Sistema de suprimento de potência ininterrompível controlando uma pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível - Google Patents

Sistema de suprimento de potência ininterrompível controlando uma pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível Download PDF

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Abstract

SISTEMA DE SUPRIMENTO DE ENERGIA ININTERROMPÍVEL. A presente invenção refere-se a um sistema de suprimento de energia ininterrompível (100) dotado de diversos dispositivos de suprimento de energia ininterrompível (10, 20, 30) que são conectados em paralelo com relação à carga e comutam as fontes de energia para suprir energia para a carga, dependendo do estado das fontes de energia, uma unidade de controle (3) para controlar as operações de comutação de fonte de energia dos dispositivos de suprimento de energia ininterrompível (10, 20, 30), uma bateria de armazenagem (5) conectada de maneira comum aos dispositivos de suprimento de energia ininterrompível (10, 20, 30). Cada dispositivo de suprimento de energia ininterrompível (10, 20, 30) tem um conversor (15, 25, 35) para converter a energia de corrente alternada de uma fonte de energia de corrente alternada para uma energia de corrente contínua, um conector (41, 42, 43) para comutar entre a energia de corrente contínua convertida por meio do conversor (15, 25, 35) e a energia de corrente contínua entrada a partir da bateria de armazenagem (5) e um inversor (17, 27, 37) para converter a energia em corrente contínua de volta para uma energia de corrente alternada, e para suprir energia para uma carga. A unidade de controle (3) interrompe o conversor (15, 25, 35) dentre a pluralidade de conversores (15, 25, 35) que não contribui para suprir a energia elétrica necessária para a carga.(...).

Description

Campo técnico
[001] A presente invenção refere-se a um sistema de suprimento de potência ininterrompível que inclui uma pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível conectados em paralelo, cada dispositivo de suprimento de potência ininterrompível convertendo potência de corrente alternada (CA) para potência de corrente contínua (CC) e invertendo a potência CC convertida ou potência CC de uma bateria de armazenagem para potência CA para suprir a potência para uma carga.
Antecedente da T écnica
[002] Um sistema de suprimento de potência não interrompível descrito na Patente Japonesa em aberto número 2011-72068 (Documento de Patente 1) inclui uma pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível, um circuito de comutação que comuta para um suprimento de potência de contorno com interrupção em caso de falha de cada dispositivo suprimento de potência ininterrompí- vel, e um comutador que abre e fecha um terminal de saída do circuito de comutação. O sistema de suprimento de potência ininterrompível divulgado no Documento de Patente 1 é configurado de tal modo que conexão entre o circuito de comutação e uma carga pode ser selecionada por meio da comutação para selecionar uma configuração na qual um dispositivo de suprimento de potência ininterrompível é conectado, ou uma configuração na qual a pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível são conectados em paralelo.
[003] Assim, mesmo quando um dos dispositivos de suprimento de potência ininterrompível falha, o sistema de suprimento de potência ininterrompível divulgado no Documento de Patente um 1 pode suprir potência em um tempo curto, e assim pode reduzir o risco de desativação da carga devido a uma interrupção do suprimento de potência de contorno dentro de um tempo requerido para reparar o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível.
Lista de citações Documento de Patente
[004] PDT 1: Documento de Patente japonesa em aberto número 2011-72068.
Sumário da invenção Problema técnico
[005] Uma vez que confiabilidade melhorada é requerida em sis temas de suprimento de potência ininterrompível convencionais, uma pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível são conectados em paralelo e operados em paralelo por uma bateria de armazenagem comum. Além disto, sistemas de suprimento de potência ininterrompível convencionais ativam todos os dispositivos de suprimento de potência ininterrompível independentemente de uma quantidade de potência requerida para uma carga (quantidade de potência real) se uma quantidade de potência total dos dispositivos de suprimento de potência ininterrompível é menor do que uma quantidade de potência nominal total. Assim, sistemas de suprimento de potência ininterrompível convencionais têm tido um problema que o rendimento de utilizar a pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível conectados em paralelo é pobre.
[006] Além disto, um dispositivo de suprimento de potência inin- terrompível inclui um conversor (unidade de conversão) que converte potência CA para potência CC e um inversor (unidade de inversão) que inverte potência CC para potência CA, e desde que o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível é ativado perdas de energia ocorrem em elementos semicondutores que constituem o conversor e o inversor. Assim, sistemas de suprimento de potência ininterrompível convencionais têm tido um problema que consumo de energia não pode ser reduzido devido a perdas de energia nos dispositivos de suprimento de potência ininterrompível.
[007] Além disto, em sistemas de suprimento de potência ininter- rompível convencionais, quando qualquer um da pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível conectados em paralelo é desativado, todos os circuitos, incluindo o conversor e o inversor que constituem o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível desativado são desativados. Assim, em sistemas de suprimento de potência ininterrompível convencionais, quando o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível desativado é reativado para suprir a quantidade de potência requerida para a carga, é necessário ativar todos os circuitos por sua vez, o que resulta em um aumento no tempo levado para ativar o dispositivo de suprimento de potência ininterrom- pível desativado.
[008] Consequentemente, a presente invenção foi feita para solu cionar os problemas acima mencionados, e um objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de suprimento de potência ininterrom- pível que tem um alto rendimento quanto a utilizar uma pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível conectados em paralelo, e capaz de reduzir consumo de energia.
Solução para o problema
[009] Para solucionar os problemas acima mencionados, a pre sente invenção é direcionada para um sistema de suprimento de potência ininterrompível que inclui uma pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível que são conectados em paralelo em relação a uma carga, e comutam entre suprimentos de potência que suprem potência para a carga dependendo de estados dos supri- mentos de potência; uma unidade de controle que controla a operação de comutação entre os suprimentos de potência por meio dos dispositivos de suprimento de potência ininterrompível, e uma bateria de armazenagem conectada à pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível em comum. O dispositivo de suprimento de potência ininterrompível tem uma unidade de conversão que converte potência CA de um suprimento de potência CA para potência CC, uma unidade de comutação que comuta entre a potência CC convertida pela unidade de conversão e potência CC introduzida a partir da bateria de armazenagem, e uma unidade de inversão que inverte a potência CC convertida pela unidade de conversão ou a potência CC introduzida a partir da bateria de armazenagem para potência CA e que supre a potência para a carga. A unidade de controle desativa a unidade de conversão que não contribui para suprir uma quantidade de potência requerida para a carga, dentre uma pluralidade de unidades de conversão.
Efeitos vantajosos da invenção
[0010] De acordo com o sistema de suprimento de potência inin- terrompível de acordo com a presente invenção, no caso onde a quantidade de potência requerida para a carga é menor do que uma entrega de quantidade de potência nominal total entregue pelos dispositivos de suprimento de potência ininterrompível ativados (unidades de conversão) (isto é, no caso de uma carga baixa), a unidade de controle desativa a unidade de conversão que não contribui para suprir a quantidade de potência requerida para a carga dentre a pluralidade de unidades de conversão. Portanto, rendimento quanto a utilizar a pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível conec-tados em paralelo pode ser aprimorado. Além disto, uma vez que a unidade de conversão que não contribui para suprir a quantidade de potência requerida para a carga é desativada no sistema de suprimen- to de potência ininterrompível de acordo com a presente invenção, perdas de energia na unidade de suprimento de potência ininterrompí- vel são suprimidas, e este consumo de energia pode ser reduzido. Além disto, uma vez que somente a unidade de conversão é desativada no sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a presente invenção, o tempo levado para ativar um dispositivo de suprimento de potência ininterrompível desativado pode ser encurtado quando comparado com um caso onde todos os circuitos em um dispositivo de suprimento de potência ininterrompível são desativados.
Breve descrição de desenhos
[0011] A figura 1 é uma vista esquemática que mostra uma confi guração de um sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com uma modalidade um da presente invenção.
[0012] A figura 2 é um diagrama de circuito que mostra uma confi guração de um conversor do sistema de suprimento de potência inin- terrompível de acordo com a modalidade 1 da presente invenção.
[0013] A figura 3 é um gráfico de temporização para ilustrar uma perda de comutação em um IGBT.
[0014] A figura 4 é um fluxograma para ilustrar uma operação do sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 1 da presente invenção.
[0015] A figura 5 é um fluxograma para ilustrar uma operação do sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 2 da presente invenção.
[0016] A figura 6 é um fluxograma para ilustrar uma operação do sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 3 da presente invenção.
Descrição de modalidades
[0017] Daqui em diante modalidades de acordo com a presente invenção serão descritas com referência aos desenhos.
Modalidade 1
[0018] A figura 1 é uma vista esquemática que mostra uma confi guração de um sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 1 da presente invenção. Um sistema de suprimento de potência ininterrompível 100 mostrado na figura 1 inclui uma unidade de entrada CA 1, uma unidade de comutação de entra- da/saída 2, uma unidade de controle 3, unidade ramal CC 4, uma bateria de armazenagem 5, uma unidade de saída 6, unidades de saída CA 7, 8 e dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30.
[0019] A unidade de entrada CA 1 é conectada a um suprimento de potência CA (não mostrado) para suprir potência para dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30. O suprimento de potência CA conectado a uma unidade de entrada CA 1 é um suprimento de potência CA tal como um suprimento comercial de potência ou um gerador privado de potência.
[0020] Unidades de saída CA 7, 8 são conectadas a uma carga não mostrada (tal como um computador ou equipamento de comunicação) para suprir potência de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 para a carga. Se a potência a ser suprida a partir de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 for, por exemplo, potência CA trifásica, unidades de saída CA 7, 8 são conectadas à carga utilizando linhas de distribuição de três fios trifásicas.
[0021] A unidade de comutação de entrada/saída 2 comuta cone xões entre a unidade de entrada CA 1 e dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30, e conexões entre dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 e unidades de saída CA 7, 8 para suprir potência para a carga. É observado que a unidade de comutação de entrada/saída 2 inclui uma linha de contorno de ma- nutenção que conecta a unidade de entrada CA 1 a unidades de saída CA 7, 8 quando um trabalho de manutenção é realizado em dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30. A linha de contorno de manutenção inclui um disjuntor 71, um transformador 72, um comutador 73, um comutador tiristor 74 é um contator 75. O disjuntor 71 é um comutador que impede que potência elevada escoe subitamente para a linha de contorno de manutenção. O transformador 72 é um transformador de isolamento que transforma a tensão CA da unidade de entrada CA 1. O comutador 73 é um comutador que conecta o transformador 72 ao comutador tiristor 74. O comutador tiristor 74 é um comutador semicondutor capaz de comutar a potência entregue de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 mais rápido do que contatores 61 até 63 na unidade de saída 6. O contator 75 é um comutador para entregar a potência CA da unidade de entrada CA 1 para as unidades de saída CA 7, 8 através da linha de contorno de manutenção.
[0022] A unidade de comutação de entrada/saída 2 inclui um dis juntor 11 para impedir um escoamento de entrada súbito de potência elevada entre a unidade de entrada CA 1 e dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 10. De maneira similar, a unidade de comutação de entrada/saída 2 inclui um disjuntor 21 entre a unidade de entrada CA 1 e o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 20, e inclui um disjuntor 31 entre a unidade de entrada CA 1 e dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 30.
[0023] A unidade de comutação de entrada/saída 2 ainda inclui um transformador 12 que transforma a tensão CA da unidade de entrada CA 1 entre a unidade de entrada CA1 e o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 10. De maneira similar, a unidade de comutação de entrada/saída 2 inclui um transformador 22 entre a unidade de entrada CA 1 e o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 20, e inclui um transformador 32 entre a unidade de entrada CA 1 e o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 30.
[0024] Além disto, a unidade de comutação de entrada/saída 2 inclui um comutador 76 que conecta a linha de contorno de manutenção a unidades de saída CA 7, 8 e comutadores 77 a 79 que conectam dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 a unidades de saída CA 7, 8.
[0025] O dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 10 inclui um contator 13, um reator CA 14, um conversor 15, um capacitor eletrolítico 16, um inversor 17, um transformador 18 e um capacitor 19. O contator 13 é um comutador para introduzir a potência CA que tem a tensão transformada pelo transformador 12 para o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 10. O reator CA 15 é um filtro para conformar a forma de onda da entrada de potência CA para o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 10. O conversor 15 é uma unidade de conversão que converte a potência CA que tem a forma de onda conformada pelo reator CA 14 para potência CC.
[0026] A figura 2 é um diagrama de circuito que mostra uma confi guração do conversor 15 do sistema de suprimento de potência ininter- rompível 100 de acordo com a modalidade 1 da presente invenção. O conversor 15 mostrado na figura 2 inclui três IGBTs (Transistores porteira bipolares isolados) 151 conectados em paralelo entre um lado positivo de um suprimento de potência e uma carga, 3 IGBTs 152 conectados em paralelo entre um lado negativo do suprimento de potência e a carga, e FWDs (diodos de giro livre) 153 conectados em paralelo com IGBTs 151, 152.
[0027] O conversor 15 pode converter potência CA para potência CC acionando cada IGBT 151, 152 em um momento apropriado. Perdas provocadas por acionar IGBT 151, 152 incluem uma perda constante provocada por passar uma corrente através do IGBT 151, 152 e uma perda de comutação provocada por comutar IGBT 151, 152.
[0028] A figura 3 é um gráfico de temporização para ilustrar uma perda de comutação em IGBT 151, 152. As formas de onda mostradas na figura 3 indicam uma forma de onda de uma tensão V aplicada a um eletrodo porteira de IGBT 151, 152 e uma forma de onda de uma corrente I que escoa entre um eletrodo coletor e um eletrodo emissor de IGBT 151,152. IGBT 151, 152 entram em um estado LIGADO no momento quando tensão V é aplicada a quedas do eletrodo porteira, e corrente I começa a escoar entre o eletrodo coletor e o eletrodo emissor. Se um tempo tomado a partir de quando a tensão V aplicada ao eletrodo porteira cai, até quando corrente que escoa entre o eletrodo coletor e o eletrodo emissor entra em um estado constante, é referido como um tempo de comutação t, uma perda de comutação Psw em IGBT 151, 152 é calculada multiplicando o tempo de comutação t pela potência (tensão V x corrente I) consumida no IGBT 151, 152 isto é, perda de comutação, Psw = tensão V x corrente I x tempo de comutação t. Consequentemente, no caso onde uma quantidade de potência requerida para a carga é menor do que uma quantidade de potência nominal total entregue por uma pluralidade de conversores ativados (isto é, no caso de uma carga baixa), mesmo se existe um conversor que não contribui para suprir a quantidade de potência requerida para a carga, a perda de comutação Psw é provocada a cada momento quando o IGTB é comutado, a menos que o conversor seja desativado.
[0029] Uma vez que o conversor 15 utiliza IGBTs 151, 152, ele tem um tempo de comutação rápido t de 0,25 μm. Contudo, o conversor 15 não está limitado a utilizar IGBTs 151,152 uma vez que ele utiliza comutadores semicondutores e pode utilizar transistores bipolares, tiristores ou similares. Quando o conversor 15 utiliza transistores bipo- lares ele tem tempo de comutação t de 2,5 μm que é mais lento do que aquele quando ele utiliza os IGBTs.
[0030] Além disto, a razão porque a forma de onda de tensão V mostrada na figura 3 não se torna 0 V mesmo quando ela cai, é porque uma perda constante Pc é provocada no IGBT 151,152. Consequentemente, no caso onde a quantidade de potência requerida para a carga é menos do que a quantidade de potência nominal total entregue pela pluralidade de conversores ativados (isto é, a no caso de uma carga baixa), mesmo se existe um conversor que não contribui para suprir a quantidade de potência requerida para carga, a perda constante Pc é provocada no IGBT a menos que o conversor seja desativado.
[0031] Assim, em sistema de suprimento de potência ininterrompí- vel 100 de acordo com a modalidade 1 da presente invenção, no caso onde a quantidade de potência requerida para a carga é pequena, isto é, no caso de uma carga baixa, o conversor que não contribui para suprir a quantidade de potência requerida para a carga é desativado, e com isto a perda de comutação Psw e a perda constante Pc são suprimidas e consumo de energia é reduzido, como descrito mais tarde.
[0032] Fazendo referência novamente à figura 1, capacitor eletrolí- tico 16 é um capacitor de suavização para suavizar a potência CC convertida pelo conversor 15. O inversor 17 é uma unidade de inversão que inverte a potência CC suavizada pelo capacitor eletrolítico 16 ou potência CC introduzida a partir da bateria de armazenagem 5 para potência CA. O conversor 15 e o inversor 17 têm a mesma configuração de circuito, uma vez que eles são apenas diferentes em que o primeiro converte potência CA para potência CC e o último inverte potência CC para potência CA. Assim, o inversor 17 também tem uma configuração que inclui três IGBTs 151 conectados em paralelo entre um lado positivo de um suprimento de potência e uma carga, três IGBTs 152 conectados em paralelo entre um lado negativo do supri- mento de potência e a carga, e FWDs 153 conectados em paralelo com IGBTs 151, 152 como mostrado na figura 2.
[0033] O transformador 18 transforma a tensão da potência CA invertida pelo inversor 17. O capacitor 19 é um filtro para conformar a forma de onda da potência CA que tem a tensão transformada pelo transformador 18. A potência CA que tem a forma de onda conformada pelo capacitor 19 é entregue do dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 10. A potência CA entregue do dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 10 é entregue das unidades de saída CA 7, 8 através do contator 61 da unidade de saída 6.
[0034] A unidade de saída 6 inclui contatores 61 até 63. A unidade de saída 6 comuta contatores 61 até 63 para conectar dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 a unidades de saída CA 7, 8 e suprir a potência CA entregue dos dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 para a carga.
[0035] O dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 20 inclui um contator 23, um reator CA 24, um conversor 25, um capacitor eletrolítico 26, um inversor 27, um transformador 28 e um capacitor 29. O dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 30 inclui um contator 33, um reator CA 34, um conversor 35, um capacitor eletrolíti- co 36, um inversor 37, um transformador 38 e um capacitor 39. Uma vez que as configurações de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 20 e 30 são as mesmas que aquelas do dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 10, uma descrição detalhada delas não será repetida.
[0036] A unidade de controle 3 inclui uma unidade de controle de conversor 300, circuitos de comando de operação de conversor 301 a 303, circuitos de comando de operação de inversor 304 até 306 e circuitos de geração de sinal 307 até 309. É observado que a unidade de controle 3 também controla uma operação de comutação entre supri- mentos de potência (o suprimento de potência CA conectado à unidade de entrada CA 1 e o suprimento de potência CC da bateria de armazenagem) para dispositivos de suprimento de potência ininterrom- pível 10, 20, 30.
[0037] A unidade de controle de conversor 300 recebe um valor de realimentação de uma corrente de carga de conversor a partir de cada conversor 15, 25, 35 e adiciona um valor de realimentação recebido para calcular uma quantidade de potência total entregue pelos conversores 15, 25, 35 para suprir uma quantidade de potência requerida para a carga. Além disto, a unidade de controle de conversor 300 compara a quantidade de potência total calculada com uma quantidade de potência nominal total entregue quando no mínimo um dos conversores ativados 15, 25, 35 é desativado, pelos conversores restantes, e entrega sinais para comandar para selecionar o número de conversores 15, 25, 35 para circuitos de comando de operação de conversor 301 a 303 para conversores 15, 25, 35.
[0038] Circuitos de geração de sinal 307 a 309 recebem instruções para ativar e desativar conversores 15, 25, 35 e inversores 17, 27, 37 desde uma unidade de entrada não mostrada, e saem sinais de instrução para circuitos de comando de operação de conversor 301 até 303 e circuitos de comando de operação de inversor 304 a 306.
[0039] Circuitos de comando de operação de conversor 301 a 303 saem sinais de comando para comandar ativação e desativação para conversores 15, 25, 35 com base no número de sinais de comando de seleção entregues pela unidade de controle de conversor 300 e os sinais de instrução entregues pelos circuitos de geração de sinal 307 a 309.
[0040] Circuitos de comando de operação de inversor 304 a 306 saem sinais de comando para comandar a ativação e desativação para inversores 17, 27, 37 com base nos sinais de instrução entregues pelos circuitos de geração de sinal 307 a 309.
[0041] A unidade ramal CC 4 inclui disjuntores 44 até 48. Disjunto res 44, 45,46 são comutadores que impedem que potência elevada escoe subitamente para dispositivos de suprimento de potência ininter- rompível 10, 20, 30. Disjuntores 47, 48 são comutadores que impedem potência elevada de escoar subitamente para a bateria de armazenagem 5. É observado que dispositivos de suprimento de potência inin- terrompível 10, 20, 30 incluem contatores 41, 42, 43. Contatores 41, 42, 43 são comutadores para conectar dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 à bateria de armazenagem 5 e são unidades de comutação que comutam entre a potência CC convertida por conversores 15, 25, 35 e a potência CC introduzida da bateria de armazenagem 5.
[0042] A bateria de armazenagem cinco é conectada a dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 em comum. A bateria de armazenagem 5 é composta de duas baterias 51, 52. É observado que a bateria de armazenagem 5 não está limitada a ser composta de duas baterias 51, 52 e pode ser composta de uma única bateria ou de três ou mais baterias.
[0043] Em seguida, uma operação de sistema de suprimento de potência ininterrompível 100 de acordo com a modalidade 1 da presente invenção será descrita. A figura 4 é um fluxograma para ilustrar a operação do sistema de suprimento de potência ininterrompível 100 de acordo com a modalidade 1 da presente invenção. Primeiro a unidade de controle de conversor 300 ativa conversores 15, 25, 35 de todos os dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 (etapa S41). Especificamente, a unidade de controle de conversor 300 entrega sinais de comando de seleção de números para selecionar todos os conversores 15, 25, 35 para circuitos de comando de operação de conversor 301 até 303 para conversores 15, 25, 35 e cir- cuitos de geração de sinal 307 a 309 saem sinais de instrução para ativar conversores 15, 25, 35 para circuitos de comando de operação de conversor 301 a 303.
[0044] Circuitos de comando de operação de conversor 301 a 303 saem sinais de comando para comandar ativação para conversores 15, 25, 35 com base nos sinais de comando de seleção de número entregues pela unidade de controle de conversor 300 e os sinais de instrução entregues pelos circuitos de geração de sinal 307 a 309. Conversores 15, 25, 35 são ativados com base nos sinais de comando entregues pelos circuitos de comando de operação de conversor 301 a 303.
[0045] Em seguida, a unidade de controle de conversor 300 com para a quantidade de potência total entregue pelos conversores 15, 25, 35 para suprir a quantidade de potência requerida para a carga, com a quantidade de potência nominal total entregue quando no mínimo um dos conversores ativados 15, 25, 35 é desativado, por meio dos conversores restantes e determina se ou não a quantidade de potência total é menor do que a quantidade de potência nominal total (etapa S42).
[0046] Quando a unidade de controle de conversor 300 determina que a quantidade de potência total é menor do que a quantidade de potência nominal total (sim na etapa S42) a unidade de controle de conversor 300 desativa no mínimo um dos conversores ativados 15, 25, 35 (etapa S43). Por exemplo, quando uma quantidade de potência nominal entregue por cada conversor 15, 25, 35 é 1 kW, a unidade de controle de conversor 300 determina que se a quantidade de potência total é 1,8 kW ela é menor do que uma quantidade de potência nominal total entregue quando um dos conversores ativados 15, 25, 35 é desativado, por meio dos conversores restantes (1 kW x 2 unidades = 2 kW).
[0047] Isto é, se a quantidade de potência total é 1,8 kW, mesmo quando a unidade de controle de conversor 300 desativa um conversor 35, a quantidade de potência total é menor do que a quantidade de potência total nominal total entregue pelos conversores ativados 15, 25 (1 kW x 2 unidades = 2 kW). Assim, a unidade de controle de conversor 300 desativa o conversor 35 entregando um sinal de comando de seleção de número "DESLIGA" para o circuito de comando de operação de conversor 303 para o conversor 35.
[0048] Quando a unidade de controle de conversor 300 determina que a quantidade de potência total não é menor do que a quantidade de potência nominal total (NÃO na etapa S42) a unidade de controle de conversor 300 retorna o processamento para a etapa S42 para monitorar uma mudança na quantidade de potência total. Além disto, depois que a unidade de controle de conversor 300 desativa no mínimo um dos conversores ativados 15, 25, 35 (etapa S43) a unidade de controle de conversor 300 retorna o processamento para a etapa S42, para monitorar uma mudança na quantidade de potência total.
[0049] É observado que a unidade de controle de conversor 300 pode desativar um dos conversores 15, 25, 35 ou 2 ou mais dos conversores 15, 25, 35. Quando a unidade de controle de conversor 300 desativa um dos conversores 15, 25, 35 a unidade de controle de conversor 300 compara a quantidade de potência total com a quantidade de potência nominal total entregue quando um dos conversores ativados 15, 25, 35 é desativado por meio dos conversores restantes. Quando a unidade de controle de conversor 300 desativa dois dos conversores 15, 25, 35 a unidade de controle de conversor 300 compara a quantidade de potência total com uma quantidade de potência nominal total entregue quando dois dos conversores ativados 15, 25, 35 são desativados por meio do conversor restante.
[0050] Como descrito acima, de acordo com o sistema de supri- mento de potência ininterrompível 100 de acordo com a modalidade 1 da presente invenção, no caso onde a quantidade de potência requerida para a carga é menor do que uma quantidade de potência nominal total entregue pelos conversores ativados 15, 25, 35, (isto é, no caso de uma carga baixa), a unidade de controle de conversor 300 desativa o conversor que não contribui para suprir a quantidade de potência requerida para carga dos conversores 15, 25, 35. Portanto, o rendimento quanto a utilizar a pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 conectados em paralelo pode ser aprimorado. Além disto, uma vez que o conversor 15, 25, 35 que não contribui para suprir a quantidade de potência requerida para a carga é desativado no sistema de suprimento de potência ininterrompível 100 de acordo com a modalidade 1 da presente invenção, perda de comutação Psw e perda constante Pc no conversor desativado são suprimidas, e assim consumo de energia pode ser reduzido. Além disto, uma vez que somente o conversor 15, 25, 35 é desativado no sistema de suprimento de potência ininterrompível 100 de acordo com a modalidade 1 da presente invenção, o tempo que leva para ativar o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível desativado 10, 20, 30 pode ser reduzido quando comparado com um caso onde todos os circuitos do dispositivo de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 são desativados.
[0051] Por exemplo, quando a quantidade de potência total não é menor do que um terço e menor do que dois terços da quantidade de potência nominal total entregue por todos os conversores 15, 25, 35, a unidade de controle de conversor 300 desativa o conversor 35 entregando um sinal de comando de seleção de número ligado para cada 12 circuitos de comando de operação de conversor 301, 302 para conversores 15, 25 e entregando um número de sinal de comando de seleção de número desligado para o circuito de comando de operação de conversor 303 para o conversor 35. Em adição, quando a quantidade de potência total é menor do que um terço da quantidade de potência nominal total entregue por todos os conversores 15, 25, 35, a unidade de controle de conversor 303 desativa os conversores 25, 35 entregando um sinal de comando de seleção de número DESLIGA- DO/LIGADO para o circuito de comando de operação do conversor 301 para o conversor 15, entregando um sinal de comando de seleção de número desligado para cada um dos circuitos de comando de operação de conversor 302, 303 para conversores 25, 35.
[0052] É observado que quando a quantidade de potência total se torna maior do que a quantidade de potência nominal total entregue pelos conversores ativados 15, 25, 35 devido a um aumento na carga, a unidade de controle de conversor 300 pode, de maneira estável, suprirpotência para a carga, ativando o conversor desativado.
Modalidade 2
[0053] Um sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 2 da presente invenção inclui unidade de entrada CA 1, unidade de comutação de entrada/saída 2, unidade de controle 3, unidade ramal CC 4, bateria de armazenagem 5, unidade de saída 6, unidades de saída CA 7, 8 e dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 como com o sistema de suprimento de potência ininterrompível 100 de acordo com a modalidade 1. Assim em relação ao sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 2 da presente invenção, componentes idênticos àqueles do sistema de suprimento de potência ininterrompível 100 de acordo com a modalidade 1 serão indicados pelos mesmos numerais de referência e uma descrição detalhada deles não será re-petida.
[0054] Em seguida, uma operação do sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 2 da presente invenção será descrita. A figura 5 é um fluxograma para ilustrar a operação do sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 2 da presente invenção. Primeiro, a unidade de controle de conversor 300 ativa um número predeterminado de conversores 15, 25, 35 de dispositivos de suprimento de potência ininter- rompível 10, 20, 30 (etapa S51). A unidade de controle de conversor 300 ajusta o número predeterminado de conversores a ser ativado para metade do número de conversores dos dispositivos de suprimento de potência ininterrompível. Por exemplo, quando o número de conversores dos dispositivos de suprimento de potência ininterrompível é 4 a unidade de controle de conversor 300 ajusta o número predeterminado de conversores para ser ativado para dois. É observado que quando o número de conversores dos dispositivos de suprimento de potência ininterrompível é um número ímpar, a unidade de controle de conversor 300 ajusta um número calculado arredondando para cima o número predeterminado de conversores a serem ativados, como um número predeterminado.
[0055] Especificamente, quando o número de conversores 15, 25, 35 de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 é 3, a unidade de controle de conversor 300 entrega sinais de comando de seleção de número para selecionar dois conversores 15, 25 para circuitos de comando de operação de conversor 301, 302 para conversores 15, 25 e circuitos de geração de sinal 307, 308 saem sinais de instrução para ativar conversores 15, 25 para circuitos de comando de operação de conversor 301, 302.
[0056] Circuitos de comando de operação de conversor 301, 302 saem sinais de comando para comandar ativação para conversores 15, 25 com base nos sinais de comando de seleção de número entregues pela unidade de controle de conversor 300, sinais de instrução entregues pelos circuitos de geração de sinal 307, 308. Conversores 15, 25 são ativados com base nos sinais de comando entregues pelos circuitos de comando de operação de conversor 301, 302.
[0057] Em seguida, a unidade de controle de conversor 300 com para uma quantidade de potência total entregue pelos conversores 15, 25 para suprir uma quantidade de potência requerida para a carga com uma primeira quantidade de potência nominal total entregue pelos conversores ativados 15, 25 e determina se ou não a quantidade de potência total é não menor do que a primeira quantidade de potência nominal total (etapa S52).
[0058] Quando a unidade de controle de conversor 300 determina que a quantidade de potência total não é menor do que a primeira quantidade de potência nominal total (SIM na etapa S52) a unidade de controle de conversor 300 ativa conversor desativado 35 (etapa S53). Por exemplo, quando a quantidade de potência nominal entregue por cada conversor 15, 25, 35 é 1 kW, a unidade de controle de conversor 300 determina que se a quantidade de potência total é 2,8 kW, ela não é menor do que a quantidade de potência nominal total entregue pelos conversores ativados 15, 25 (1 kW x 2 unidades = 2 kW).
[0059] Por meio de a unidade de controle de conversor 300 ativar o conversor 35, a quantidade de potência total (2,8 kW) pode ser menor do que a quantidade de potência nominal total entregue pelos conversores 15, 25, 35 (1 kW x 3 unidades = 3 kW), e assim uma operação de sobrecarga pode ser evitada. A unidade de controle de conversor 300 ativa o conversor 35 entregando um sinal de comando de seleção de número "LIGADO" para o circuito de comando de operação de conversor 303 para o conversor 35.
[0060] É observado que depois que a unidade de controle de con versor 300 ativa o conversor desativado 35 (etapa S53) a unidade de controle de conversor 300 volta o processamento para a etapa S52 para monitorar uma mudança na quantidade de potência total.
[0061] Quando a unidade de controle de conversor 300 determina que a quantidade de potência total é menor do que a primeira quantidade de potência nominal total (NÃO na etapa S52) a unidade de controle de conversor 300 compara a quantidade de potência total com uma segunda quantidade de potência nominal total saída quando no mínimo um dos conversores ativados 15, 25 é desativado por meio do conversor restante e determina se ou não a quantidade de potência total é menor do que a segunda quantidade de potência nominal total (etapa S54).
[0062] Quando a unidade de controle de conversor 300 determina que a quantidade de potência total é menor do que a segunda quantidade de potência nominal total (SIM na etapa S54) a unidade de controle de conversor 300 desativa no mínimo um dos conversores ativados 15, 25 (etapa S55). Por exemplo, quando a quantidade de potência nominal de cada conversor 15, 25, 35 é 1 kW, a unidade de controle de conversor 300 determina que se a quantidade de potência total é 0,8 kW, ela é menor do que a quantidade de potência nominal total entregue quando no mínimo um dos conversores ativados 15, 25 é desativado por meio do conversor restante (1 kW x 1 unidade = 1 kW).
[0063] Isto é, se a quantidade de potência total é 0,8 kW, mesmo quando a unidade de controle de conversor 300 desativa um conversor 25 a quantidade de potência total é menor do que a quantidade de potência nominal total entregue pelo conversor ativado XV (1 kW x 1 unidade = 1 kW). Assim, a unidade de controle de conversor 300 desativa o conversor 25 entregando um sinal de comando de seleção de número"DESLIGADO" para converter o circuito de comando de operação 302 para o conversor 25.
[0064] Quando a unidade de controle de conversor 300 determina que a quantidade de potência total não é menor do que a segunda quantidade de potência nominal total (NÃO na etapa S54) a unidade de controle de conversor 300 retorna o processamento para a etapa S52 para monitorar uma mudança na quantidade de potência total. Além disto, depois que a unidade de controle de conversor 300 desativa no mínimo um dos conversores ativados 15, 25 (etapa S55) a unidade de controle de conversor 300 retorna o processamento para a etapa S52 para monitorar uma mudança na quantidade de potência total.
[0065] É observado que quando dois conversores 15, 25 são ati vados como descrito acima, a unidade de controle de conversor 300 desativa um dos conversores ativados 15, 25 e quando três ou mais conversores são ativados a unidade de controle de conversor 300 pode desativar no mínimo um dos conversores ativados.
[0066] Como descrito acima, de acordo com o sistema de supri mento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 2 da presente invenção, no caso onde a quantidade de potência requerida para a carga é menor do que a quantidade de potência nominal total entregue pelos conversores ativados 15, 25, (isto é, no caso de uma carga baixa), a unidade de controle de conversor 300 desativa no mínimo um dos conversores ativados 15, 25. Portanto, o rendimento quanto a utilizar a pluralidade de dispositivos de suprimento de potênciaininterrompível 10, 20, 30 conectados em paralelo pode ser aprimorado.Além disto, no sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 2 da presente invenção, no caso onde a quantidade de potência requerida para a carga é maior do que a quantidade de potência nominal total entregue pelos conversores desativa-dos 15, 25, isto é, no caso de uma sobrecarga, o conversor desativado 35 é ativado. Portanto, uma operação de sobrecarga pode ser evitada e as vidas de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30, bateria de armazenagem 5, e similares, podem ser aumentadas.
Modalidade 3
[0067] Um sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 3 da presente invenção, que inclui unidade de entrada CA 1, unidade de comutação de entrada/saída 2, unidade de controle 3, unidade ramal CC 4, bateria de armazenagem 5, unidade de saída 6, unidades de saída CA 7, 8 e dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30, como o sistema de suprimento de potência ininterrompível 100 de acordo com a modalidade 1. Assim, relativamente ao sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 3 da presente invenção, componentes idênticos àqueles do sistema de suprimento de potência ininterrompível 100 de acordo com a modalidade 1 serão indicados pelos mesmos numerais de referência e uma descrição detalhada deles não será repetida.
[0068] Em seguida uma operação do sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com modalidade 3 da presente invenção será descrito. A figura 6 é um fluxograma para ilustrar a operação do sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 3 da presente invenção. Primeiro, a unidade de controle de conversor 300 ativa um dos conversores 15, 25, 35 de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 (etapa S61).
[0069] Especificamente, quando o número de conversores 15, 25, 35 de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 é três, a unidade de controle de conversor 300 entrega um sinal de comando de seleção de número para selecionar um conversor 15 para o circuito de comando de operação de conversor 301 para o conversor 15 e o circuito de geração de sinal 307 entrega um sinal de instrução para ativar o conversor 15 para o circuito de comando de operação de conversor 301.
[0070] O circuito de comando de operação de conversor 301 en trega um sinal de comando para comandar ativação para o conversor 15 com base no sinal de comando de seleção de número entregue pela unidade de controle de conversor 300 e o sinal de instrução entregue pelo circuito de geração de sinal 307. O conversor 15 é ativado com base no sinal de comando entregue pelo circuito de comando de operação de conversor 301.
[0071] Em seguida, a unidade de controle de conversor 300 com para uma quantidade de potência total entregue pelo conversor 15 para suprir uma quantidade de potência requerida para a carga com uma primeira quantidade de potência nominal total entregue pelo conversor ativado 15, e determina se ou não a quantidade de potência total é não menor do que a primeira quantidade de potência nominal total (etapa S62).
[0072] Quando a unidade de controle de conversor 300 determina que a quantidade de potência total é não menor do que a primeira quantidade de potência nominal total (SIM na etapa S62) a unidade de controle de conversor 300 ativa um conversor 25 de conversores desativados 25, 35 (etapa S63). Por exemplo, quando a quantidade de potência nominal entregue por cada conversor 15, 25, 35 é 1 kW, a unidade de controle de conversor 300 determina que se a quantidade de potência total é 1,8 kW ela é não menor do que a quantidade de potência nominal total entregue pelo conversor ativado 15 (1kW x 1 unidade = 1 kW).
[0073] Por meio da unidade de controle de conversor 300 ativar o conversor 25 a quantidade de potência total 1,8 kW pode ser menor do que a quantidade de potência nominal total entregue pelos conversores 15, 25 (1 kW x 2 unidades = 2 kW) e assim uma operação de sobrecarga pode ser evitada. A unidade de controle de conversor 300 ativa o conversor 25 dando entregando sinal de comando de seleção de número "LIGADO" para o circuito de comando de operação de conversor 302 para o conversor 25.
[0074] É observado que depois que a unidade de controle de con versor 300 ativa o conversor desativado 25 (etapa S63) a unidade de controle de conversor 300 retorna o processamento para a etapa S62 para monitorar uma mudança na quantidade de potência total.
[0075] Quando a unidade de controle de conversor 300 determina que a quantidade de potência total é menor do que a primeira quantidade de potência nominal total (NÃO na etapa S62) a unidade de controle de conversor 300 compara a quantidade de potência total com uma segunda quantidade de potência nominal total entregue quando um dos conversores ativados é desativado por meio do conversor remanescente e determina se ou não a quantidade de potência total é menor do que a segunda quantidade de potência nominal total (etapa S64). É observado que o processamento na etapa S64 é realizado apenas quando dois ou mais conversores são ativados. Assim, o processamento na etapa S64 é saltado quando um conversor é ativado. Daqui em diante será fornecida uma descrição de um caso onde dois conversores 15, 25 são ativados.
[0076] Quando a unidade de controle de conversor 300 determina que a quantidade de potência total é menor do que a segunda quantidade de potência nominal total (SIM na etapa S64) a unidade de controle de conversor 300 desativa um dos conversores ativados 15, 25 (etapa S65). Por exemplo, quando a quantidade de potência nominal de cada conversor 15, 25, 35 é 1 kW, a unidade de controle de conversor 300 determina que se a quantidade de potência total é 0,8 kW ela é menor do que a quantidade de potência nominal total entregue quando um dos conversores ativados 15, 25 é desativado por meio do conversor remanescente (1kW x 1 unidade = 1kW).
[0077] Isto é, se a quantidade de potência total é 0,8 kW, mesmo quando a unidade de controle de conversor 300 desativa um conversor 25 a quantidade de potência total é menor do que a quantidade de potência nominal total entregue pelo conversor ativado 15 ( 1 kW x 1 unidade = 1 kW). Assim, a unidade de controle de conversor 300 desativa o conversor 25 entregando um sinal de comando de seleção de número"DESLIGADO" para o circuito de comando de operação de conversor 302, para o conversor 25.
[0078] Quando a unidade de controle de conversor 300 determina que a quantidade de potência total é não menor do que a segunda quantidade de potência nominal total (NÃO na etapa S64) a unidade de controle de conversor 300 retorna o processamento para a etapa S62, para monitorar uma mudança na quantidade de potência total. Além disto, depois que a unidade de controle de conversor 300 desativa um dos conversores ativados 15, 25 (etapa S65) a unidade de controle de conversor 300 retorna o processamento para a etapa S62, para monitorar uma mudança na quantidade de potência total.
[0079] Como descrito acima, de acordo com o sistema de supri mento de potência ininterrompível de acordo com modalidade 3 da presente invenção, no caso onde a quantidade de potência requerida para a carga é menor do que a quantidade de potência nominal total entregue pelos conversores ativados 15, 25, (isto é, no caso de uma carga baixa), a unidade de controle de conversor 300 desativa um dos conversores ativados 15, 25. Portanto, rendimento quanto a utilizar a pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30 conectados em paralelo pode ser aprimorado. Além disto, no sistema de suprimento de potência ininterrompível de acordo com a modalidade 3 da presente invenção, no caso onde a quantidade de potência requerida para a carga é maior do que a quantidade de potência nominal total entregue pelo conversor ativado 15, isto é, no caso de uma sobrecarga, um dos conversores desativados 25, 35 é ativado. Portanto, uma operação de sobrecarga pode ser evitada e vidas de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível 10, 20, 30, bateria de armazenagem 5, e similares, podem ser aumentadas.
[0080] É observado que uma vez que os conversores são ativados ou desativados um por um no sistema de suprimento de potência inin- terrompível de acordo com modalidade 3 da presente invenção, conversores 15, 25, 35 (dispositivos de suprimento de potência ininter- rompível 10, 20, 30) não são ativados de forma esbanjadora, e assim consumo de energia pode ser ainda mais reduzido.
[0081] Deveria ser entendido que as modalidades aqui descritas são ilustrativas e não restritivas em nenhum aspecto. O escopo da presente invenção está definido pelo escopo das concretizações ao invés de a descrição acima, e é projetado para incluir quaisquer modificações dentro do escopo e significado equivalente ao escopo das concretizações. Lista de sinais de referência 1. Unidade de entrada CA; 2. Unidade de comutação; 3. Unidade de controle; 4. Unidade ramal CC; 5. Bateria de armazenagem; 6. Unidade de saída; 7, 8. Unidade de saída CA; 10, 20, 30. Dispositivo de suprimento de potência ininterrompível; 11. 21, 31, 44 a 48, 71. Disjuntor; 12.18, 22, 28, 32, 38, 72. Transformador; 13. 23, 33, 41, 43, 61 a 63, 75. Contator; 14. 24, 34. Reator CA; 15. 25, 35: Conversor; 16. 26, 36: Capacitor eletrolítico; 17, 27,37. Inversor; 19. 29, 39. Capacitor; 51, 52. Bateria; 73, 76 a 79: Comutador; 74. Comutador ti- ristor; 100. Sistema de suprimento de potência ininterrompível; 300. Unidade de controle de conversor; 301 a 303. Circuito de comando de operação de conversor; 304 a 306. Circuito de comando de operação de inversor; 307 a 309. Circuito de geração de sinal.

Claims (5)

1. Sistema de suprimento de potência ininterrompível controlando uma pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível (10, 20, 30) que compreende: a pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível (10, 20, 30) que são conectados em paralelo em relação a uma carga, e comutam entre suprimentos de potência suprindo potência para a carga dependendo de estados dos suprimentos de potência; uma unidade de controle (3) que controla operação de comutação entre os suprimentos de potência pelos dispositivos de suprimento de potência ininterrompível (10, 20, 30), e uma bateria de armazenagem (5) conectada à pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível (10, 20, 30) em comum, o dispositivo de suprimento de potência ininterrompível (10, 20, 30) tendo uma unidade de conversão (15, 25, 35) que converte potência CA de um suprimento de potência CA para potência CC, uma unidade de comutação que comuta entre a potência CC convertida pela unidade de conversão (15, 25, 35) e potência CC entrada da bateria de armazenagem (5), e uma unidade de inversão (17, 27, 37) conectada à unidade de conversão do mesmo dispositivo de suprimento de potência ininter- rompível, que inverte a potência CC convertida pela unidade de conversão (15, 25, 35) ou potência CC entrada da bateria de armazenagem (5) para potência CA e supre a potência para a carga, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (3) desativa a unidade de conversão (15, 25, 35) a qual não contribui para suprir uma quantidade de potência requerida para a carga, de uma pluralidade de unidades de conversão (15, 25, 35).
2. Sistema de suprimento de potência ininterrompível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (3) ativa todas as unidades de conversão (15, 25, 35) e daí em diante compara uma de quantidade de potência total entregue pela pluralidade de unidades de conversão (15, 25, 35) para suprir a quantidade de potência requerida para a carga, com uma quantidade de potência nominal total entregue, quando pelo menos uma da pluralidade de unidades de conversão (15, 25, 35) ativadasé desativada, por meio das unidades de conversão (15, 25, 35) remanescentes, e quando a quantidade de potência total é menor que a quantidade de potência nominal, a unidade de controle (3) desativa pelo menos uma da pluralidade das unidades de conversão (15, 25, 35) ativadas.
3. Sistema de suprimento de potência ininterrompível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (3) ativa um número predeterminado das unidades de conversão (15, 25, 35), o número predeterminado sendo maior que ou igual a dois, e daí em diante compara uma quantidade de potência total entregue pela pluralidade de unidades de conversão (15, 25, 35) para suprir a quantidade de potência requerida para a carga, com uma primeira quantidade de potência nominal total entregue pela pluralidade das unidades de conversão (15, 25, 35) ativadas, quando a quantidade de potência total é maior que ou igual à primeira quantidade de potência nominal total, a unidade de controle (3) ativa a unidade de conversão (15, 25, 35) desativada até que a quantidade de potência total se torna menor que a primeira quantidade de potência nominal total, quando a quantidade de potência total é menor que a primeira quantidade de potência nominal total, a unidade de controle (3) compara a quantidade de potência total com uma segunda quantidade de potência nominal total entregue, quando pelo menos uma da pluralidade das unidades de conversão (15, 25, 35) ativadas é desativada, pelas unidades de conversão (15, 25, 35) remanescentes e quando a quantidade de potência total é menor que a segunda quantidade de potência nominal total, a unidade de controle (3) desativa pelo menos uma da pluralidade das unidades de conversão (15, 25, 35) ativadas.
4. Sistema de suprimento de potência ininterrompível, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (3) ajusta o número predeterminado de unidades de conversão (15, 25, 35) a serem ativadas para metade de um número de unidades de conversão (15, 25, 35) da pluralidade de dispositivos de suprimento de potência ininterrompível (10, 20, 30).
5. Sistema de suprimento de potência ininterrompível, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle (3) ativa uma das unidades de conversão (15, 25, 35) e daí em diante compara uma quantidade de potência total entregue pela pluralidade de unidades de conversão (15, 25, 35) para suprir a quantidade de potência requerida para a carga, com uma primeira quantidade de potência nominal total entregue pela pluralidade de unidades de conversão (15, 25, 35) ativadas, quando a quantidade de potência total é maior que ou igual à primeira quantidade de potência nominal total, a unidade de controle (3) ativa as unidades de conversão (15, 25, 35) desativadas uma a uma até que a quantidade de potência total se torne menor que a primeira quantidade de potência nominal total, quando a quantidade de potência total é menor que a pri- meira quantidade de potência nominal total, a unidade de controle (3) compara a quantidade de potência total com uma segunda quantidade de potência nominal total entregue, quando uma da pluralidade das unidades de conversão (15, 25, 35) é desativada, pela unidade de conversão (15, 25, 35) remanescente, e quando a quantidade de potência total é menor que a segunda quantidade de potência nominal total, a unidade de controle (3) desativa uma da pluralidade das unidades de conversão (15, 25, 35) ativadas.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10193358B2 (en) * 2012-04-23 2019-01-29 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Deep-charging power resources of power resource group having identifier corresponding to range within which modulo falls based on charging time
EP2975727A1 (en) * 2014-07-17 2016-01-20 ABB Technology AG Three-wire UPS system with artificial neutral
US10833528B2 (en) * 2014-12-25 2020-11-10 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Uninterruptible power supply system
TWI539722B (zh) * 2015-01-06 2016-06-21 台達電子工業股份有限公司 電源旁路裝置及電源傳遞裝置
RU2016117044A (ru) 2015-04-30 2017-11-02 Абб Текнолоджи Аг Функционирование системы бесперебойного электропитания с высокой эффективностью преобразователей
CN109196761B (zh) * 2016-06-02 2021-01-12 株式会社村田制作所 电源系统
CN109494868A (zh) * 2019-01-10 2019-03-19 广东志成冠军集团有限公司 一种模块化不间断电源装置及系统
DE102019206820A1 (de) * 2019-05-10 2020-11-12 Robert Bosch Gmbh Halbleiterleistungsmodul
US11355956B1 (en) 2020-12-08 2022-06-07 Schneider Electric It Corporation High-efficiency modular uninterruptible power supply

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02303327A (ja) 1989-05-16 1990-12-17 Toshiba Corp 無停電電源システムの並列台数選択装置
JP2008228517A (ja) 2007-03-15 2008-09-25 Toshiba Corp 無停電電源装置
WO2011033820A1 (ja) 2009-09-16 2011-03-24 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換システムおよび無停電電源システム
JP5401235B2 (ja) 2009-09-24 2014-01-29 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源システム
CN102082495B (zh) * 2009-12-01 2013-09-04 台达电子工业股份有限公司 具有交直流电压检测功能的电源供应单元及电源供应系统
JP5732134B2 (ja) * 2011-06-09 2015-06-10 東芝三菱電機産業システム株式会社 無停電電源システム

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