CN101657946A - 三相大功率不间断电源 - Google Patents

三相大功率不间断电源 Download PDF

Info

Publication number
CN101657946A
CN101657946A CN200880011880A CN200880011880A CN101657946A CN 101657946 A CN101657946 A CN 101657946A CN 200880011880 A CN200880011880 A CN 200880011880A CN 200880011880 A CN200880011880 A CN 200880011880A CN 101657946 A CN101657946 A CN 101657946A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
voltage
converter
output
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880011880A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101657946B (zh
Inventor
翰宁·罗阿·尼尔森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schneider Electric IT Corp
Original Assignee
American Power Conversion Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Power Conversion Corp filed Critical American Power Conversion Corp
Publication of CN101657946A publication Critical patent/CN101657946A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101657946B publication Critical patent/CN101657946B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H02J1/102—Parallel operation of dc sources being switching converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487—Neutral point clamped inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

一种三相不间断电源(UPS)(5)包括连接到多条电力母线(60、61、62、63、64)上的第一(11)、第二(21)以及第三(31)交流/直流转换器，一个直流/直流转换器(41)，以及至少一个直流/交流转换器(12)。该第一、第二以及第三交流/直流转换器各自被配置为接收交流电源并且对这些电力母线提供多重直流信号。该直流/直流转换器被配置为将存在于这些电力母线上的多个直流电压转换成一个直流电压，它可以被用来对一个电池(50)充电。该直流/交流转换器被配置为从这些电力母线接收直流电源并且提供一个交流输出。由于较低的直流电压，实现了更好的效率和更小的尺寸。

Description

三相大功率不间断电源
背景技术
包含电压转换器的不间断电源(UPS)是许多电气系统(例如，用于计算机和数据中心中的服务器的供电系统)的基本部件。UPS能够与许多包含单相和三相连接的典型的电力系统一起使用，并且能够与低功率系统(例如，家庭计算机)以及高功率系统(例如，大的数据中心或过程设备)一起使用。大功率系统通常使用三相电力连接(例如，X相、Y相以及Z相)。三相UPS电压转换器通常被用于为三相负载提供三相交流(AC)电力、将三相AC电压从一个电平转换到另一个电平并且一旦发生电源故障时为负载提供三相电力。连接到三相UPS电压转换器上的输入端和输出端通常是三端或四端连接、用于三相电力连接的每个相位的一个连接以及一个任选的中性连接点。电池通常也被连接到UPS电压转换器上并且被用于存储能量以防备电源故障。
典型的大功率(例如，100kW以上)UPS使用3×400V(在欧洲)或3×480V(在美国)的额定AC输入电压运行。无变压器的UPS可以用±450V的内部DC母线电压运行。在这样的配置中，由于与实体上大型的绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块的杂散电感相关联的大电压过冲，UPS中所包含的部件优选地将额定级别确定为用于至少1200V的运行。然而，1200V部件的使用通常会引起传导损耗和开关损耗的增加，因此降低了效率。
发明内容
总体上讲，在一个方面上，本发明提供了一种不间断电源，该不间断电源包括：多个电力母线；一个第一交流/直流转换器，该第一交流/直流转换器被连接到这些电力母线上并且被配置为接收一个第一输入交流电压并将该第一输入交流电压转换成多个直流电压，该第一交流/直流转换器被配置为将该多个直流电压传递到该多个电力母线；一个第二交流/直流转换器，该第二交流/直流转换器被连接到这些电力母线上并且被配置为接收一个第二输入交流电压并将该第二输入交流电压转换成该多个直流电压，该第二交流/直流转换器被配置为将该多个直流电压传输到该多个电力母线上；一个第三交流/直流转换器，该第三交流/直流转换器被连接到这些电力母线上并且被配置为接收一个第三输入交流电压并将该第三输入交流电压转换成该多个直流电压，该第三交流/直流转换器被配置为将该多个直流电压传输到该多个电力母线上；一个直流/直流转换器，该直流/直流转换器被连接到该多个电力母线上并且被配置为将该多个直流电压转换成一个电池直流电压；并且将该电池直流电压转换成该多个直流电压；一个第一直流/交流转换器，该第一直流/交流转换器被连接该多个电力母线上并且被配置为接收该多个直流电压并将该多个直流电压转换成一个第一输出交流电压；以及一个直流母线均衡器，该直流母线均衡器被配置为将存在于这些电力母线上的多个电压保持在所希望的电平，该直流母线均衡器被配置为在该多个电力母线之间转移能量；其中该第一、第二以及第三交流/直流转换器被配置为当该第一、第二以及第三输入交流电压是在一个预定阈值之内时，使该第一、第二以及第三交流/直流转换器将该多个直流电压传输到该多个电力母线上；其中该直流/直流转换器被配置为当该第一、第二以及第三输入交流电压不是在该预定阈值之内时，使该直流/直流转换器将该多个直流电压传输到该多个电力母线上。
本发明的多个实施方案可以提供一个或多个以下特征。该不间断电源进一步包括：一个第二直流/交流转换器，该第二直流/交流转换器被连接到该多个电力母线上并且被配置为接收该多个直流电压并将该多个直流电压转换成一个第二输出交流电压；以及一个第三直流/交流转换器，该第三直流/交流转换器被连接到该多个电力母线上并且被配置为接收该多个直流电压并将该多个直流电压转换成一个第三输出交流电压。该第一、第二以及第三直流/交流转换器被配置为将三相电力传输至一个负载上。该直流/直流转换器被配置成当该第一、第二以及第三输入交流电压是在一个预定范围之内时，将该多个直流电压转换成该电池直流电压；并且该直流/直流转换器被配置为当该第一、第二以及第三输入交流电压不是在该预定范围之内时，将该电池直流电压转换成该多个直流电压。一个电池被连接到该直流/直流转换器上并且被配置为接收该电池直流电压并且由其进行充电；并且将电池直流电压传输到直流/直流转换器上。该第一交流/直流转换器被连接到一个三相电源的一个第一相位上；该第二交流/直流转换器被连接到一个三相电源的一个第二相位上；并且该第三交流/直流转换器被连接到一个三相电源的一个第三相位上。
总体上讲，在另一个方面，本发明提供了一个交流/直流转换器，该交流/直流转换器包括：一个输入端，该输入端被配置为接收具有一个正的峰值电压以及一个负的峰值电压的一个交流电力信号；第一、第二、第三以及第四输出端；一个电感器，该电感器被连接到该输入端上；第一和第二开关，该第一和第二开关被串联连接在该电感器与该第一输出端之间，该第一开关被连接到该电感器上；一个第三开关，该第三开关被连接到该第一和第二开关的交接点以及该第二输出端上；第四和第五开关，该第四和第五开关被串联连接在该电感器与该第四输出端之间，该第四开关被连接到该电感器上；一个第六开关，该第六开关被连接到该第四和第五开关的交接点以及该第三输出端上；一个第一二极管，该第一二极管与该第一开关并联连接；一个第二二极管，该第二二极管与该第二开关并联连接；一个第三二极管，该第三二极管与该第三开关并联连接；一个第四二极管，该第四二极管与该第四开关并联连接；一个第五二极管，该第五二极管与该第五开关并联连接；以及一个第六二极管，该第六二极管与该第六开关并联连接。
本发明的多个实施方案可以进一步提供一个或多个以下特征。该交流/直流转换器进一步包括一个控制器，该控制器被连接到该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关上。该控制器被配置为触发该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关，这样一个第一输出直流电压被传输到该第一输出端，一个第二输出直流电压被传输到该第二输出端，一个第三输出直流电压被传输到该第三输出端，并且一个第四输出直流电压被传输到该第四输出端。该第一输出直流电压是等于或者大于该正的峰值输入电压乘以二输出直流电压基本上是等于该第一输出直流电压的三分之一；该第三输出直流电压基本上是等于该第四输出直流电压的三分之一；并且该第四输出直流电压是等于或者小于该负的峰值输入电压乘以
Figure G2008800118805D00042
本发明的多个实施方案可以进一步提供一个或多个以下特征。该控制器进一步被配置为：当该交流电力信号的一个瞬时电压在该第一与第二输出直流电压之间时，致使该交流/直流转换器在一个第一状态下运行，其中该第一开关被触发接通，该第二开关被重复地触发接通和断开，该第三开关被重复地触发接通和断开，该第四开关被触发断开，该第五开关被触发断开，该第六开关被触发接通；当该交流电力信号的瞬时电压在该第二与第三输出直流电压之间时，致使该交流/直流转换器在一个第二状态下运行，其中该第一开关被重复地触发接通和断开，该第二开关被触发断开，该第三开关被触发接通，该第四开关被重复地触发接通和断开，该第五开关被触发断开，该第六开关被触发接通；当该交流电力信号的瞬时电压在该第三与第四输出直流电压之间时，致使该交流/直流转换器在一个第三状态下运行，其中该第一开关被触发断开，该第二开关被触发断开，该第三开关被触发接通，该第四开关被触发接通，该第五开关被重复地触发接通和断开，并且该第六开关被重复地触发接通和断开。该控制器是脉冲宽度调制(PWM)控制器。该PWM控制器被配置为使用一个反馈回路来控制该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关的致动。该交流/直流转换器进一步包括连接在该输入端与一个中性点之间的一个电容器。该交流/直流转换器进一步包括，一个第一电容器，该第一电容器被连接在该第一与第二输出端之间；一个第二电容器，该第二电容器被连接在该第二输出端与一个中性点之间；一个第三电容器，该第三电容器被连接在该中性点与该第三输出端之间；以及一个第四电容器，该第四电容器被连接在该第三输出端与该第四输出端之间。
总体上讲，在另一个方面，本发明提供一种直流/交流转换器，该直流/交流转换器被配置为传输具有一个正的峰值电压以及一个负的峰值电压的一个交流电力信号，该直流/交流转换器包括：一个输出端，该输出端被配置为传输该交流电力信号；第一、第二、第三以及第四输入端，每个输入端被配置为接收一个对应的输入电压；一个滤波器，该滤波器被连接到该输出端上；第一和第二开关，该第一和第二开关被串联连接在该滤波器与该第一输入端之间，该第一开关被连接到该滤波器上；一个第三开关，该第三开关被连接到该第一和第二开关的交接点以及该第二输入端上；第四和第五开关，该第四和第五开关被串联连接在该滤波器与该第四输入端之间，该第四开关被连接到该滤波器上；一个第六开关，该第六开关被连接到该第四和第五开关的交接点以及该第三输入端上；一个第一二极管，该第一二极管与该第一开关并联连接；一个第二二极管，该第二二极管与该第二开关并联连接；一个第三二极管，该第三二极管与该第三开关并联连接；一个第四二极管，该第四二极管与该第四开关并联连接；一个第五二极管，该第五二极管与该第五开关并联连接；以及一个第六二极管，该第六二极管与该第六开关并联连接。
本发明的多个实施方案可以提供一个或多个以下特征。该直流/交流转换器进一步包括一个控制器，该控制器被连接到该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关上。该控制器被配置为触发该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关，这样在该输出端上感应该交流电力信号。该控制器被配置为触发该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关，这样该输出交流电力信号的正的峰值电压小于传输到该第一输入端的直流电压乘以
Figure G2008800118805D00061
并且该输出交流电力信号的负的峰值电压大于传输到该第四输入端的直流电压乘以
该控制器被配置为：当该交流电力信号在该第一与第二输入端上传输的直流电压之间时，致使该直流/交流转换器在一个第一状态下运行，其中该第一开关被触发接通，该第二开关被重复地触发接通和断开，该第三开关被重复地触发接通和断开，该第四开关被触发断开，该第五开关被触发断开，该第六开关被触发接通；当该交流电力信号在该第二与第三输入端上传输的直流电压之间时，致使该直流/交流转换器在一个第二状态下运行，其中该第一开关被重复地触发接通和断开，该第二开关被触发断开，该第三开关被触发接通，该第四开关被重复地触发接通和断开，该第五开关被触发断开，该第六开关被触发接通；当该交流电力信号在该第三与第四输入端上传输的直流电压之间时，致使该直流/交流转换器在一个第三状态下运行，其中该第一开关被触发断开，该第二开关被触发断开，该第三开关被触发接通，该第四开关被触发接通，该第五开关被重复地触发接通和断开，并且该第六开关被重复地触发接通和断开。
本发明的多个实施方案可以进一步提供一个或多个以下特征。该滤波器包括：一个电感器，该电感器被连接在该输出端与第一和第四开关的交接点之间；以及一个电容器，该电容器被连接在该输出端与一个中性点之间。该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关被配置为由一个脉冲宽度调制(PWM)控制器进行控制。该PWM控制器被连接到该输出端上并且被配置为根据该输出端的一个电压电平来控制该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关的致动。该交流/直流转换器进一步包括，一个第一电容器，该第一电容器被连接在该第一与第二输入端之间；一个第二电容器，该第二电容器被连接在该第二输入端与一个中性点之间；一个第三电容器，该第三电容器被连接在该中性点与该第三输入端之间；以及一个第四电容器，该第四电容器被连接在该第三与第四输入端之间。
总体上讲，在另一方面，本发明提供了与一个电池一起使用的一种直流/直流转换器，该直流/直流转换器包括，第一和第二电池节点，该第一和第二电池节点被配置为有待连接到该电池上；第一、第二、第三以及第四母线节点；第一和第二开关，该第一和第二开关被串联连接在该第一与第二母线节点之间，其中该第一开关被连接到该第一母线节点上并且该第二开关被连接到该第二母线节点上；一个第一降压-升压转换器，该第一降压-升压转换器被连接到该第一和第二开关的交接点、一个中性点以及该第一电池节点上；第三和第四开关，该第三和第四开关被串联连接在该第三与第四母线节点之间，其中该第三开关被连接到该第三母线节点上并且该第四开关被连接到该第四母线节点上；以及一个第二降压-升压转换器，该第二降压-升压转换器被连接到该第三和第四开关的交接点、该中性点以及该第二电池节点上；一个第一二极管，该第一二极管跨接在该第一开关上；一个第二二极管，该第二二极管跨接在该第二开关上；一个第三二极管，该第三二极管跨接在该第三开关上；一个第四二极管，该第四二极管跨接在该第四开关上；其中该直流/直流转换器被配置为在一个第一状态下运行，以使用由该第一、第二、第三以及第四节点中的至少一个传输的能量对该电池进行充电；并且其中该直流/直流转换器被配置为在一个第二状态下运行，以使用由该电池传输的能量将一个直流电压传输到该第一、第二、第三以及第四节点中的至少一个上。
本发明的多个实施方案可以提供一个或多个以下特征。在该第一状态中，该第一以及第二降压-升压转换器作为一个降压转换器起作用；并且在该第二状态中，该第一以及第二降压-升压转换器作为一个升压转换器起作用。该第一降压-升压转换器包括，一个第一电感器，该第一电感器被连接到该第一和第二开关的交接点以及该第一电池节点上，一个第一电容器，该第一电容器被连接在该第一电池节点与该中性点之间；该第二降压-升压转换器包括，一个第二电感器，该第二电感器被连接到该第三和第四开关的交接点以及该第二电池节点上，一个第二电容器，该第二电容器被连接在该第二电池节点与该中性点之间。该直流/直流转换器进一步包括一个控制器，该控制器被连接到该第一、第二、第三以及第四开关上。该控制器被配置为：在该第一状态中重复地触发该第一以及第四开关接通和断开，将该第二以及第三开关切换到一个断开状态；在该第二状态中将该第一以及第四开关切换到一个断开状态，并且重复地触发该第二以及第三开关接通和断开。该控制器是一个脉冲宽度调制(PWM)控制器。该控制器被配置为使用一个反馈回路来控制该第一、第二、第三以及第四开关。该直流/直流转换器进一步包括连接到该中性点上的一个第三电池节点。该直流/直流转换器进一步包括，一个第一电容器，该第一电容器被连接在该第一与第二母线节点之间；一个第二电容器，该第二电容器被连接在该第二母线节点与该中性点之间；一个第三电容器，该第三电容器被连接在该中性点节点与该第三母线节点之间；以及一个第四电容器，该第四电容器被连接在该第三与第四母线节点之间。
总体上讲，在另一方面，本发明提供了与四电平直流电力一起使用的一种电路，该四电平直流电力包括第一、第二、第三以及第四电压，该电路包括：第一、第二、第三以及第四节点，该第一、第二、第三以及第四节点被配置为接收该四电平直流电力；第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关，该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关被串联连接在该第一与第四节点之间，其中该第二节点被连接到该第二和第三开关的交接点上并且该第三节点被连接到该第四和第五开关的交接点上；一个第一二极管，该第一二极管与该第一开关并联连接；一个第二二极管，该第二二极管与该第二开关并联连接；一个第三二极管，该第三二极管与该第三开关并联连接；一个第四二极管，该第四二极管与该第四开关并联连接；一个第五二极管，该第五二极管与该第五开关并联连接；一个第六二极管，该第六二极管与该第六开关并联连接；一个第一谐振回路，该第一谐振回路被连接到该第一和第二开关的交接点以及该第三和第四开关的交接点上；以及一个第二谐振回路，该第二谐振回路被连接到该第三和第四开关的交接点以及该第五和第六开关的交接点上，其中该第一和第二谐振回路被配置为如果该第一电压的绝对值不同于该第四电压的绝对值，在该第一、第二、第三以及第四节点中的至少两个节点之间转移能量；并且其中该第一和第二谐振回路被配置为如果该第二电压的绝对值不同于该第三电压的绝对值，在该第一、第二、第三以及第四节点中的至少两个节点之间转移能量。
本发明的多个实施方案可以提供一个或多个以下特征。该第一谐振回路包括一个第一电容器，该第一电容器与一个第一电感器串联连接；并且该第二谐振回路包括一个第二电容器，该第二电容器与一个第二电感器串联连接。该电路进一步包括一个控制器，该控制器被配置为将该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关致动成对应的接通和断开状态。该控制器是一个脉冲宽度调制(PWM)控制器。该控制器被配置为致使该电路在两个状态之一下运行，其中：在一个第一状态中，该第一、第三以及第五开关处于对应的接通状态中并且该第二、第四以及第六开关处于它们的相应的断开状态中；以及在一个第二状态中，该第一、第三以及第五开关处于它们相应的断开状态并且该第二、第四以及第六开关被致动为它们相应的接通状态。该控制器被配置为致使该电路以基本上等于该第一以及第二谐振回路的谐振频率的一个频率在该第一与该第二状态之间重复交替。该控制器被配置为致使该电路在该第一与第二状态之间重复交替，这样当该第一和第四电压的绝对值是基本上相等并且该第二和第三电压的绝对值是基本相等时，在该第二和第三开关、第三和第四开关以及第五和第六开关的交接点上所感应的方波的幅值是基本上相等的。该控制器被配置为致使该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关以大致百分之五十的占空比在该第一与第二状态之间交替。该电路进一步包括一个第三电感器，该第三电感器被连接在该第三和第四开关的交接点与一个中性点之间。该电路进一步包括一个第一电容器，该第一电容器被连接在该第一与该第二节点之间；一个第二电容器，该第二电容器被连接在该第二节点与一个中性点之间；一个第三电容器，该第三电容器被连接在该中性点与该第三节点之间；以及一个第四电容器，该第四电容器被连接在该第三节点与该第四节点之间。
总体上讲，在另一方面，本发明提供一种交流/直流转换器，该交流/直流转换器包括：一个输入端，该输入端被配置为接收具有一个正的峰值电压以及一个负的峰值电压的一个交流电力信号；第一、第二、第三以及第四输出端；一个电感器，该电感器被连接到该输入端上；一个第一电路，该第一电路被连接到该电感器以及该第一和第二输出端上，该第一电路被配置为在至少三个状态下运行，其中在一个第一状态中，该第一电路被配置为使该电感器充电，并且一个第一基本上直流的电压被传输到该第二输出端上，在一个第二状态中，该第一电路被配置为使该电感器放电，并且一个第二基本上直流的电压被传输到该第一输出端上，在一个第三状态中，该第一电路被配置为使该电感器放电，并且该第一基本上直流的电压被传输到该第二输出端上；一个第二电路，该第二电路被连接到该电感器以及该第三和第四输出端上，该第二电路被配置为在至少三个状态下运行，其中在一个第一状态中，该第二电路被配置为使该电感器充电，并且一个第三基本上直流的电压被传输到该第三输出端上，在一个第二状态中，该第二电路被配置为使该电感器放电，并且一个第四基本上直流的电压被传输到该第四输出端上，以及在一个第三状态中，该第二电路被配置为使该电感器充电，并且该第三基本上直流的电压被传输到该第三输出端上。
本发明的多个实施方案可以提供一个或多个以下特征。第一和第四基本上直流的电压的绝对值是基本上相等的；并且第二和第三基本上直流的电压的绝对值是基本上相等的。该第一基本上直流的电压是等于或者大于正峰值电压乘以
Figure G2008800118805D00121
该第二基本上直流的电压基本上等于该第一基本上直流的电压的三分之一，该第三基本上直流的电压基本上等于该第四基本上直流的电压的三分之一，并且该第四基本上直流的电压等于或者小于该负的峰值电压乘以该交流/直流转换器进一步包括一个控制器，该控制器被配置为控制该第一以及第二电路在哪一个状态下运行。该控制器被配置为当该第一电路在该第一和第二状态下运行时改变该占空比，并且当该第二电路在该第一和第二状态下运行时改变该占空比。该控制器是一个脉冲宽度调制(PWM)控制器。
本发明的不同方面可以提供一个或多个以下性能。可以为一个负载提供可靠的三相电力。与现有技术相比，可以减少一个三相UPS的物理尺寸。与现有技术相比，可以增加效率。一种无变压器式电路可以被用来将交流电力转换成直流、将直流电力转换成交流、并且将直流电力从一个第一电压转换到一个第二电压。与现有技术相比，可以减少IGBT开关损耗。当与现有技术相比时，可以使用具有较低额定电压的部件。与现有技术相比，可以减少热损失。当与现有技术相比时，可以减少对快速电容器和/或钳位二极管的要求。与现有技术相比，可以减少与UPS一起用的电池的电压。在没有使用变压器的情况下，可以补偿由提供给三相UPS输入端的电压与提取自该三相UPS输出端的电力的不匹配所引起的不平衡运行。
除了本发明的本身以外，在审阅了以下附图、详细说明以及权利要求之后，将更加全面的理解本发明的这些以及其他性能。
附图说明
图1是三相UPS的示意图。
图2是交流/直流转换器的电路图。
图3是表示提供给图2的交流/直流转换器的示例性电力信号的图。
图4A至4C是表示在图2的交流/直流转换器中的切换状态的图。
图5是脉宽调制控制电路的电路图。
图6是与图5的脉宽调制控制电路一起使用的示例性控制信号的示图。
图7是直流/交流转换器的电路图。
图8是代表示例性的交流和直流电力信号的图示。
图9A至9C是表示图8的直流/交流转换器中的切换状态的图示。
图10是交流/交流转换器的电路图。
图11是直流/直流转换器的电路图。
图12是直流母线均衡器的电路图。
图13是表示用于控制图12的直流母线均衡器中所包括的开关的示例性信号的图示。
图14是用于从图1中所示的三相UPS提供电源的过程的流程图。
具体实施方式
本发明的实施方案提供了用于为一个负载提供不间断三相电源的技术。例如，一个无变压器的三相不间断电源包括多个AC/DC转换器(例如，功率因数校正模块)、多个DC/AC转换器(例如，逆变器)、一个DC/DC转换模块、多重DC母线以及一个DC母线均衡器。这些AC/DC转换器从一个三相电源接收三相AC电力(例如，3×400V或3×480V的相位-相位)并且将该三相电力转换成DC电力(例如，具有多重电压电平)。每个AC/DC转换器接收该三相电力连接的一个相位。在正常的运行下(例如，当从该三相电源接收到适合的三相电力时)，存在于这些DC母线上的DC电力为这些DC/AC转换器提供电力。此外，在正常运行过程中，一个DC/DC转换器将存在于这些DC母线上的DC电力转换成用于对该电池进行充电的一个电压。在其他时间期间(例如，当该三相电源不足或不可用时)，从该电池为这些DC/AC转换器提供DC电力。这些DC/AC转换器将该DC电力转换为三相AC电力(例如，每个DC/AC转换器提供该三相信号的一个单相)。通过这些AC/DC转换器接收的电压与通过这些DC/AC转换器提供的电压可以是相等的或不同的。在正常运行或其他过程中，该DC母线均衡器通过在这些DC母线之间转移能量来平衡存在于这些DC母线上的电压。其他实施方案在本发明的范围之内。
参见图1，一个UPS 5包括多个AC/AC模块10、20和30，一个DC/DC模块40，一个电池50以及多个母线60、61、62、63和64。AC/AC模块10包括一个AC/DC转换器11，该AC/DC转换器经由母线60、61、62、63和64被连接到一个DC/AC转换器12上。AC/AC模块20包括一个AC/DC转换器21，该AC/DC转换器经由母线60、61、62、63和64被连接到一个DC/AC转换器22上。AC/AC模块30包括一个AC/DC转换器31，该AC/DC转换器经由母线60、61、62、63和64被连接到一个DC/AC转换器32上。DC/DC模块40包括一个DC/DC转换器41以及一个DC母线均衡器42。DC/DC转换器41经由母线60、61、62、63和64被连接到DC母线均衡器42上。AC/AC模块10、20和30与DC/DC模块40经由母线60、61、62、63和64进行互联。UPS 5被配置为从连接至UPS 5的一个三相供电源和/或从存储在电池50中的能量将电力提供给一个负载(未示出)。
每个AC/AC模块10、20和30被配置为接收在第一AC电压下的一个三相供电源的一个相位(例如X、Y、或Z相位)并且经由一个输出端提供一个第二AC电压。AC/DC转换器11包括输入端13和14，AC/DC转换器21包括输入端23和24，并且AC/DC转换器31包括输入端33和34。DC/AC转换器12包括输出端15和16，DC/AC转换器22包括输出端25和26，并且DC/AC转换器32包括输出端35和36。每个AC/AC模块10、20和30被配置为有待连接到一个三相供电源的一个相位上并且有待连接到一个中性连接点上。例如，AC/DC转换器11的输入端13可以被连接到X相位上，AC/DC转换器21的输入端23可以被连接到Y相位上，并且AC/DC转换器31的输入端33可以被连接到Z相位上。输入端14、24和34被配置为有待连接到该三相供电源的中性连接点(或者一个接地线)上。每个AC/AC模块10、20和30被配置为提供包括一个三相输出中的一个相位的输出，然而有可能是其他配置。例如，输出端15可以被配置为提供X相位输出，输出端25可以被配置为提供Y相位输出，并且输出端35可以被配置为提供Z相位输出。每个输出端16、26和36被配置为有待连接到一个负载的一个中性连接点上。每个AC/AC模块10、20和30被配置为经由母线60、61、62、63和64共享电力。
DC/DC模块40可以从AC/AC模块10、20和/或30接收电力(即，在充电状态时)并且向它们提供电力(即，在放电状态时)。DC/DC转换器41被配置为经由连接43、44和45有待连接到电池50上。然而连接44是任选的。电池50优选地是一个铅酸电池，然而可以使用其他类型的电池。DC/DC模块40被配置为当在输入端13、23和33上存在一个希望的三相供电源时(即，充电状态)为电池50提供DC电力(从而给电池50充电)。同样地，在输入端13、23和33缺乏一个希望的三相供电源时(即，放电状态)，DC/DC模块40被配置为利用来自电池50的能量为AC/AC模块10、20和30提供一个或多个DC电压。通过一个控制器(未示出)可以控制DC/DC模块40正在运行的状态，该控制器被配置为对例如该三相AC输入进行监视。DC/DC转换器41被配置为在充电状态中从AC/AC模块10、20和30接收一个DC电压组，并且将该DC电压组转换为电池50所希望的一个DC电池充电电压。DC/DC转换器41被进一步配置为在放电状态过程中从在电池充电电压下的电池50接收DC电力，并且将它转换成该DC电压组。DC/DC转换器41被配置为在放电状态过程中为AC/AC模块10、20和30提供该DC电压组。DC/DC转换器41经由母线60、61、62、63和64被连接到DC母线均衡器42上。如以下将更加详细地说明，DC母线均衡器42被配置为对存在于母线60、61、62、63和64上的电压进行平衡。
UPS 5被配置为确定在到达AC/AC模块10、20和/或30的输入端上是否存在适合的输入电力。使用一种或多种方法和/或电路，UPS 5可以在到达这些AC/AC模块的输入端上检测存在的适合的电力。例如，UPS 5可以包括电路，该电路被配置为确定存在于输入端13、23和/或33上的一个AC电压(如果真有的话)是否处于一个希望的电平。UPS 5还可以包括电路，该电路被配置为监视正在运行中的DC/DC转换器41处于哪个状态(例如，充电或放电状态)以及在母线60、61、62、63和/或64上是否存在DC电压。例如，如果正在运行中的DC/DC转换器41处于充电状态中，并且母线60、61、63和/或64上的对应的DC电压低于一个对应的希望的电平，则该电路可以提供一个信号，该信号用于标示提供给这些AC/AC转换器11、21和31的AC电压已经降低到理想电平以下。可以使用其他方法和/或电路来检测该输入AC电压是否低于希望的电平。UPS 5被进一步配置为从该三相供电源断开它本身(例如，通过将开关(如下所述)设置到断开位置)。
多个脉冲宽度调制(PWM)控制器被配置为控制UPS 5中的至少一些部件的运行。例如，不同的PWM控制器可以被用于AC/DC转换器11、21和31，DC/AC转换器12、22和32，DC/DC模块41，以及DC母线均衡器42，尽管其他配置是有可能的。例如，可以使用具有相同实体配置但是使用不同控制信号的多个不同的PWM控制器，或者可选地，可以使用具有不相同实体配置的多个PWM控制器。该PWM控制器可以被配置为随着AC输入信号的频率和相位的变化而控制一部分开关的切换(例如，使用一个反馈回路)，或者可以根据一个希望的输出被设置(例如，为连接在DC/AC转换器12、22和23上的一个负载提供一个希望的频率和相位的电力)。
参见图2，一个AC/DC转换器200(例如，AC/DC转换器11、21和31的一个示例性实施方案)包括多个二极管205、215、225、235、245和255，多个开关210、220、230、240、250和260，一个电容器280以及一个电感器285。开关210、220、230、240、250和260是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，然而可以使用其他开关。优选地，开关210、220、250和260具有600V的最大额定电压，并且开关230和240具有1200V的最大额定电压，然而有可能是其他额定电压。一个输入端202被配置为有待连接到，例如，三相供电源中的一个相位(例如，X相位)上。电容器280被连接在输入端202与一个接地线之间。电感器285的一个节点286也被连接到输入端202上。二极管225的阳极227、开关230的发射极232、二极管235的阴极236以及开关240的集电极241被连接到电感器285的节点287上。二极管225的阴极226被连接到开关230的集电极231上。二极管235的阳极237被连接到开关240的发射极242上。阴极226、集电极231、二极管205的阳极207、开关210的发射极212、二极管215的阴极216以及开关220的集电极221被连接在一起。阳极237、发射极242、二极管245的阳极247、开关250的发射极252、二极管255的阴极256以及开关260的集电极261被连接在一起。二极管205的阴极206与开关210的集电极211被连接到输出端235上。二极管215的阳极217与开关220的发射极222被连接到输出端240上。二极管245的阴极246与开关250的集电极251被连接到输出端245上。二极管255的阳极257与开关260的发射极262被连接到输出端250上。开关210、220、230、240、250和260的栅极213、223、233、243、253和263分别被各自连接到一个脉冲宽度调制控制器275上，如以下将更加详细地说明。输出端265、266、267和268被配置为分别有待连接到母线64、63、61和60上。电感器258优选地具有100μH的感应系数，但是可以使用其他感应系数(例如，取决于系统5的额定功率)。该电容器优选地具有200μF的电容量，然而可以使用其他电容量(例如，取决于系统5的额定功率)。
AC/DC转换器200被配置为从例如一个三相电力连接的一个相位接收AC电力并且经由输出端265、266、267以及268提供一个多电平DC输出。例如，当AC/DC转换器200正在运行中并且输入端202被连接到一个480VAC供电源上时，AC/DC转换器200可以感应跨接在输出端265与该中性连接点上的大约+450VDC的一个电压(与该供电源的中性连接点有关)、跨接在输出端266与该中性点上的大约+150VDC的一个电压、跨接在输出端267与该中性点上的大约-150VDC的一个电压以及跨接在输出端268与该中性点上的大约-450VDC的一个电压。同样，AC/DC转换器200被配置为感应跨接在输出端265与266(V1)、输出端266与267(V2)以及输出端267与268(V3)上的大约300VDC的一个电压。
优选地，在输出端265与268上所感应的电压是该输入端电压的一个函数。在输出端265与268上所感应的电压优选地是等于或大于跨接在电容器280上的电压乘以
Figure G2008800118805D00191
根。跨接在电容器280上的电压(即，相位-中性点电压)优选地是基本上等于：
Figure G2008800118805D00192
(如果一个中性连接点是可用的)并且跨接在电容器280上的瞬时峰值电压在±(相位-中性点电压
Figure G2008800118805D00193
之间变化。优选地，AC/DC转换器200被配置为使提供在输出端265上的电压大于跨接在电容器280上的正峰值瞬时电压并且提供在输出端268上的电压低于跨接在电容器280上的负峰值瞬时电压。例如，假设在输入端202的是480V的输入，该相位-中性点近似是277Vrms，并且跨接在电容器280上的瞬时峰值电压是大约392V。因此，在这个实例中，AC/DC转换器200被配置为使输出端265输出大约392V或更大(例如，450V)的电压，并且输出端268输出大约-392或更小(例如，-450V)的电压。增加输出端265和268上的电压输出绝对值与跨接在电容器280上的峰值瞬时电压的绝对值之间的差值，可以增加系统5的运行容差。
电容器280、电感器285以及开关210、220、230、240、250和260的组合被配置为起到一个升压转换器的作用并且将提供到输入端202的AC信号转换成在电感器285的节点287上的一个四电平准方波(例如，如图8中的信号305所示)。节点287上的电压可以根据开关210、220、230、250、260的状态而变化(如以下更加全面地说明)。例如，当存在于输入端202上的AC电压的瞬时值在等于节点265上的DC电压(例如，450V，如通过AC/DC转换器200的配置所确定的)的一个第一电压电平与等于节点266上的DC电压(例如，150V)的一个第二电压电平之间时，电感器285的节点287上的方波在这些值(此处450V与150V)之间切换；当存在于输入端202上的AC电压的瞬时值在等于节点266上的DC电压的该第二电压电平与等于节点267上的DC电压(例如，-150V)的一个第三电压电平之间时，电感器285的节点287上的方波在这些值(例如，-150V与150V)之间切换；并且当存在于输入端202上的AC电压的瞬时值在等于节点267上的DC电压的该第三电压电平与等于节点268上的DC电压(例如，-450V)的第四电压电平之间时，电感器285的节点287上的方波在这些值(例如，-150V与-450V)之间切换。此外，电容器280与电感器285的组合被配置为起到一个低通滤波器的作用。
AC/DC转换器200被配置为通过切换开关210、220、230、240、250和260来感应输出端265、266、267和268上的电压。这些开关被配置为通过PWM控制器275被致动。PWM控制器275被配置为根据AC/DC转换器200正在运行在三个状态中的哪一个状态来控制开关210、220、230、240、250和260。再参见图3，AC/DC转换器200被配置为在三个状态下运行。第一状态对应于当通过输入端202接收的输入电压大于通过输出端265提供的电压的三分之一时(例如，如果峰值输入电压是±450VAC，那么该第一状态对应于当输入大于150V时)。第二状态对应于当通过输入端202接收的输入在通过输出端265提供的电压的三分之一与通过输出端268提供的电压的三分之一之间时(例如，150V与-150V)。第三状态对应于当通过输入端202接收的输入低于通过输出端268提供的电压的三分之一时(例如，低于-150V)。再参见图4，PWM控制器275被配置为在第一状态期间将开关230和250设定成它们的接通(导通)状态、将开关240和260设定成它们的断开(不导通)状态，并且将开关210和220在断开与接通状态之间正在进行切换(图4A)。PWM控制器275被配置为在第二状态期间，使开关220和250是接通的，开关210和260是断开的，并且开关230和240正在进行切换(图4B)。PWM控制器275被配置为在第三状态期间，使开关220和240是接通的，开关210和230是断开的，并且开关250和260正在进行切换(图4C)。
参见图5至图6，PWM控制器275被配置为使用多个控制信号来控制开关210、220、230、240、250和260。PWM控制器275包括多个比较器505、515和525，以及逻辑逆变器512、520和530。PWM控制器275被配置为致使AC/DC转换器200运行于在此说明的这些状态中，以便将一个正进入的AC信号转换成在此说明的这些DC信号。比较器505的正输入端506被连接到正弦波调制信号源上(以接收一个信号605)，并且比较器505的负输入端507被连接到一个第一PWM载波信号610上。比较器515的正输入端516被连接到该正弦波调制信号上，并且比较器515的负输入端517被连接到一个第二PWM载波信号615上。比较器525的正输入端526被连接到该正弦波调制信号上，并且比较器525的负输入端527被连接到一个第三PWM信号620上。比较器505的输出端508被连接到开关210上并且经由逻辑逆变器510被连接到开关220上。比较器515的输出端518被连接到开关230上并且经由逻辑逆变器520被连接到开关240上。比较器525的输出端528被连接到开关250上并且经由逻辑逆变器530被连接到开关260上。
由PWM控制器275所使用的这些控制信号被选来实现开关210、220、230、240、250和260的希望的切换模式。信号605、610、615和620优选地是由例如一个波形发生器所生成的多个低电压信号。正弦波信号605是一个正弦曲线信号，该信号具有的频率和相位约等于提供给输入端202的供电源的频率和相位。正弦波信号605具有约等于阈值625的一个峰值振幅，该阈值可以是不同的值，例如，1V。第一PWM载波610、615和620是三角波，这些三角波具有的频率基本上等于AC/DC转换器200的希望的PWM切换频率，然而有可能是其他频率。AC/DC转换器200的PWM切换频率优选地被选择作为IGBT开关损耗与这些电感器和电容器(例如，电容器280与电感器285)的输入端以及输出端的物理尺寸以及成本之间的一个折衷。PWM控制信号610的最大值是约等于阈值625并且第一PWM控制信号610的最小值是约等于阈值625的三分之一。PWM控制信号615的最大值是约等于阈值625的三分之一并且PWM控制信号615的最小值约等于负的阈值625的三分之一。PWM控制信号620的最大值是约等于负的阈值625的三分之一并且PWM控制信号620的最小值约等于阈值625乘以-1。
PWM控制器275被配置为使用正弦波调制信号605以及PWM控制信号610、615和620来切换开关210、220、230、240、250和260。当正弦波调制信号605变化时，比较器505将对应于正的输入505或负的输入507中较大的一个输出一个逻辑1或一个逻辑0。比较器505被配置为如果正的输入506大于负的输入507，(例如，正弦波调制信号605的电压大于PWM控制信号610的电压)，则输出一个逻辑1。同样地，比较器505被配置为如果正的输入506小于负的输入507，(例如，正弦波调制信号605的电压小于PWM控制信号610的电压)，则输出一个逻辑0。虽然以上讨论集中在比较器505的运行上，比较器515和525的运行优选地是类似的。优选地，PWM控制器275被配置为插入小的“死带”，这样在断开任何特定开关与接通另一个开关之间存在一个微小的延迟(例如，以避免不希望的多对开关被同时接通)。开关210、220、230、240、250和260被配置为使一个逻辑1将该开关接通，而一个逻辑0将该开关断开，然而有可能是相反的。
PWM控制器275可以被配置为改变它控制的这些开关被切换时的占空比。例如，使用信号610、615、620和625，被重复触发的这些开关的占空比被改变(例如，在该第一状态中，开关210与220)。将表示开关210被接通和开关220被断开时的间隔630和635进行比较，间隔630大于间隔635。
再次参见图2，将说明AC/DC转换器200的运行的实例。AC/DC转换器200被配置为通过起到一个升压转换器的作用来提供对应的DC电压到输出端265、266、267和268。例如，在第一状态中，当开关220被接通并且开关210被断开时，电感器285将存储能量。当开关220被断开时，存储在电感器285中的能量致使电流经过二极管205续流。在第二状态中，当开关230被接通并且开关240被断开时，电感器285将存储能量。当开关230被断开时，电感器285致使电流经过二极管235续流。在第三状态中，当开关250被接通并且开关260被断开时，电感器285将存储能量。当开关250被断开时，存储在电感器285中的能量致使电流经过二极管255续流。
参见图2和图7，一个DC/AC转换器700(例如，这些DC/AC转换器的示例性的实施方案是12、22以及32)包括多个二极管705、715、725、735、745和755，多个开关710、720、730、740、750和760，多个输入端765、766、767和768，一个滤波器770以及一个输出端702。开关710、720、730、740、750和760是IGBT，然而可以使用其他晶体管。输入端765、766、767和768被配置为从例如AC/DC转换器200接收DC电力。二极管725的正极727、开关730的发射极732、二极管735的阴极736以及开关743的集电极741被连接到输出端702上。二极管725的阴极726被连接到开关730的集电极731上。二极管735的正极737被连接到开关740的发射极742上。阴极726、集电极731、二极管705的阳极707、开关710的发射极712、二极管715的阴极716以及开关720的集电极721被连接在一起。阳极737、发射极742、二极管745的阳极747、开关750的发射极752、二极管755的阴极756以及开关760的集电极761被连接在一起。二极管705的阴极706与开关710的集电极711被连接到输入端765上。二极管715的阳极717与开关720的发射极722被连接到输入端766上。二极管745的阴极746与开关750的集电极751被连接到输入端767上。二极管755的阳极757与开关760的发射极762被连接到输入端768上。开关710、720、730、740、750和760的基极713、723、733、743、753和763是分别地被各自连接到一个脉冲宽度调制控制器上，如以下将更加详细地说明。开关730的发射极732、二极管725的阳极727、开关740的集电极741以及二极管735的阴极736(即，限定节点772)被连接到滤波器770上。滤波器770包括电感器785以及电容器790。电感器786被连接在节点772与输出端702之间。电容器790被连接在输出端702与地之间。电感器785优选地具有100μH的感应系数，然而可以使用其他感应系数(例如，取决于系统5的额定功率)。电容器790优选地具有200μF的电容量，然而可以使用其他电容量(例如，取决于系统5的额定功率)。
DC/AC转换器700被配置为从例如AC/DC转换器200接收DC电力，并且经由输出端702提供一个AC输出。例如，当DC/AC转换器700在运行中，并且输入端765、766、767和768分别被连接到AC/DC转换器200的输出端265、266、267和268上时，可以在输出端702上感应到一个AC输出。DC/AC转换器700被配置为在输出端702上感应一个AC输出，该AC输出具有的峰值电压(例如，相对于该中性连接点)约等于存在于输入端765上的电压(例如，输出端702上的信号的正峰值电压)以及存在于输入端768上的电压(例如，输出端702上的信号的负峰值电压)。然而，可以感应其他电压。
DC/AC转换器700可以被实现为一个电压或电流控制的DC/AC转换器。优选地，当运行使用电流控制的DC/AC转换器700时，一个“外”电压环路被用于保持一个希望的电压。例如，一个控制电路(未示出)可以被配置为监视在电感器785中的电流并且监视存在于输出端702上的电压(例如，以确定输出是否是正弦波曲线)。该控制电路可以被配置为基于所测量的电流和电压值来调整提供至开关710、720、730、740、750和760的一个PWM信号以保持所希望的输出电压。DC/AC转换器700可以被配置为利用在此说明的一个固定的或可变的PWM频率进行运行。
DC/AC转换器700被配置为通过切换开关710、720、730、740、750和760将存在于输入端765、766、767和768上的DC电压转换成一个AC输出电压。这些开关被配置为有待被一个PWM控制器775致动，该PWM控制器优选地是以类似于PWM控制器275的方式进行配置的。提供给PWM控制器775的这些控制信号可以类似于提供给PWM控制器275的那些信号，然而这些信号的频率和/或幅度可以变化以产生一个希望的输出，该输出用于连接在输出端702上的一个负载。优选地，DC/AC转换器700被配置为在一个线路循环(例如，经过了第一、第二以及第三状态的一个循环)的任何特定部分中，使六个开关710、720、730、740、750和760中的两个以互补的方式被触发，而其余四个开关被持续地断开或持续地接通。
同样参见图8，PWM控制器775可以致使DC/AC转换器700在这三个状态中运行。第一状态对应的是当提供在输出端702上的电压输出大于提供在输入端765上的电压的三分之一时的时间(例如，该输入端上的电压是450V，那么第一状态对应于当该输出大于150V时的时间)。第二状态对应的是当提供在输出端702上的输出是在提供在输入端765上的电压的三分之一与提供在输入端768上的电压的三分之一之间(例如，-150V与150V)时的时间。第三状态对应的是当提供在输出端702上的输出电压低于提供在输入端768上的电压的三分之一(例如，低于-150V)时的时间。PWM控制器775被配置为在第一状态期间，使开关730和750被接通，开关740和760被断开，并且开关710和720正在进行切换(见图9A)。PWM控制器775被配置为在第二状态期间，使开关720和750被接通，开关710和760被断开，并且开关730和740正在进行切换(图9B)。PWM控制器775被配置为在第三状态期间，使开关720和740被接通，开关710和730被断开，并且开关750和760正在进行切换(图9C)。在第一状态中，开关710、720、730、740、750和760的开关组态被配置为致使在450V与150V之间变化的节点780上的方波电压具有一个变化的占空比。例如，该方波的占空比可以根据该DC/AC转换器正在运行在该状态的哪一部分而进行变化(例如，当该输出端的电压在该第一状态中接近450V时，方波的占空比接近100％)。在第二状态中，开关710、720、730、740、750和760的开关组态被配置为致使节点780上的在150V与-150V之间变化的一个方波电压具有一个变化的占空比。在第三状态中，开关710、720、730、740、750和760的开关组态被配置为致使节点780上的在-150V与-450V之间变化的一个方波电压具有一个变化的占空比。
滤波器770被配置为将提供在节点772上的输出过滤成提供给输出端702的一个基本上AC的输出电压。滤波器770可以是一个L-C低通滤波器，然而有可能是其他滤波器配置。
参见图10，AC/AC模块10包括AC/DC转换器200、DC/AC转换器700、电容器905、910、915和920。输出端265、266、267和268分别被连接到输入端765、766、767和768上。电容器905被连接在输出端265和输入端765的交接点与输出端266和输入端766的交接点之间。电容器910被连接在输出端266和输入端766的交接点与该中性连接点之间。电容器915被连接在该中性连接点与输出端267和输入端767的交接点之间。电容器920被连接在输出端267和输入端767的交接点与输出端268和输入端768的交接点之间。此外，输出端265和输入端765的交接点被连接到母线64上。输出端266和输入端766的交接点被连接到母线63上。输出端267和输入端767的交接点被连接到母线60上。输出端268和输入端768的交接点被连接到母线61上。
电容器905、910、915和920被配置为存储能量以用于当例如提供给输入端202的电力信号的频率不同于由输出端702提供的信号频率时的一段很短的时间，并且减少存在于母线60、61、62、63和/或64上的波纹电流。AC/AC模块10被配置为在运行中感应跨接在电容器905和920上的一个300V电势以及跨接在电容器910和915上的一个150V电势。
参见图1和图11，一个DC/DC转换器1000(例如，DC/DC转换器41的一个示例性的实施方案)被连接到电池50上并且包括多个二极管1005、1015、1025和1035，多个开关1010、1020、1030和1040，多个电容器1050、1055、1060、1065，电容器1070和1075，以及多个电感器1080和1085。开关1010、1020、1030和1040优选地是IGBT，然而可以使用其他开关。优选地，这些二极管是快速或超快速反向恢复二极管(例如，如可以被用在系统5中的别处)。二极管1005的阴极1006被连接到开关1010的集电极1011上，并且被进一步地连接到节点1090上。二极管1005的阳极1007、开关1010的发射极1012、二极管1015的阴极1016以及开关1020的集电极1021被连接在一起。二极管1015的阳极1017与开关1020的发射极1022被连接在一起，并且被进一步地连接到节点1091上。电容器1050的正极端子1051被连接到节点1090上，并且电容器1050的负极端子1052被连接到节点1091上。电容器1070以及电感器1080被连接在阳极1007、发射极1012、阴极1016和集电极1021的交接点与节点1092之间。优选地，电感器1080被连接到阳极1007、发射极1012、阴极1016以及集电极1021的交接点上，并且电容器1070被连接到节点1092上。电容器1055的正极端子1056被连接到节点1091上，并且电容器1055的负极端子1057被连接到节点1092上。二极管1025的阴极1026被连接到开关1030的集电极1031上，并且被进一步地连接到节点1093上。二极管1025的阳极1027、开关1030的发射极1032、二极管1035的阴极1036以及开关1040的集电极1041被连接在一起。二极管1035的阳极1037与开关1040的发射极1042被连接在一起，并且被进一步地连接到节点1094上。电容器1065的正极端子1066被连接到节点1093上，并且电容器1065的负极端子1067被连接到节点1094上。电容器1075以及电感器1085被连接在阳极1027、发射极1032、阴极1036和集电极1041的交接点与节点1092之间。优选地，电感器1085被连接到阳极1027、发射极1032、阴极1036以及集电极1041的交接点上，并且电容器1075被连接到节点1092上。电容器1060的正极端子1061被连接到节点1092上，并且电容器1060的负极端子1062被连接到节点1093上。节点1090、1091、1092、1093和1094被配置为分别有待连接到母线64、63、62、61和60上。这些开关被配置为有待连接到一个PWM控制器1115上。虽然在附图中电容器1050、1055、1060和1065已经被指定了不同的参考号，电容器1050、1055、1060和1065可以分别是电容器905、910、915和920。
DC/DC转换器1000被配置为给电池1095和1100提供电力并且从这些电池接收电力。电池1095和1100经由断路器1105和1110被连接到DC/DC转换器1000上。电池1095的正极端子1096经由断路器1105被连接到电容器1070与电感器1080的交接点上。电池1095的负极端子1097被连接到电池1100的正极端子1101上。电池1100的负极端子1102经由断路器1110被连接到电容器1075与电感器1085的交接点上。任选地，电池1095的负极端子1097与电池1100的正极端子1101可以被连接到节点1092上，以减少跨在这些电池断路器上的最大电压值。优选地，电池1095与1100被配置为接收并且提供一个电压，该电压在系统5的峰值电压(例如，存在于母线64上的电压)与系统5的峰值电压的三分之一(例如，存在于母线63上的电压。)之间例如，电池1095与1100可以被配置为提供大约288V。
DC/DC转换器1000被配置为在两个状态下运行，一个充电状态和一个放电状态。在该放电状态过程中，DC/DC转换器1000起到一个降压转换器的作用并且从母线60、61、63和64接收一个第一DC电压组并且为电池1095和1110提供一个第一电平的电压。在该放电状态过程中，DC/DC转换器1000接收一个第二电平的DC电力并且将一个第二DC电压组分别提供给母线60、61、63和64。该第一电压组与该第二电压组可以基本上相等。该第一DC电压与该第二DC电压可以是基本上相等的。在该充电状态过程中，DC/DC转换器1000主动地对电池1095和1100充电，和/或提供一个浮动充电(例如，在一个完全充电的电池中保持充电)。
开关1010、1020、1030和1040被配置为由一个PWM控制器1115控制。优选地，PWM控制器1115的配置类似于PWM控制器275，然而有可能是其他配置。优选地，以类似的方式控制开关1010和1040以进行切换(例如，开关1010和1040两者几乎在相同时间被接通)，并且以类似的方式控制开关1020和1030以进行切换(例如，开关1020和1030两者几乎在相同时间被接通)。然而，如果负极端子1097和正极端子1101的交接点被连接到节点1092上，每一个开关1010、1020、1030和1040可以被单独地切换。PWM控制器1115被配置为通过改变开关1010的占空比来改变电池1095的充电电压。同样地，PWM控制器1115可以通过改变开关1040的占空比来改变电池1110的充电电压。
当DC/DC转换器1000在充电状态下运行时，PWM控制器1115通过重复地切换开关1010和1040并且保持开关1020和1030被断开而致使DC/DC转换器1000如同一个降压转换器运行。当开关1010和1040接通时，在DC/DC转换器1000中存在于节点1090和1094上的电压对电感器1080和1085进行充电。当开关1010和1040断开时，抑制电流(例如，由电感器1080和1085放电引起的)经过二极管1015和1025续流。DC/DC转换器1000被配置为通过改变开关1010和1040被切换时的占空比来逐步降低存在于节点1090和1094上的电压。例如，当PWM控制器1115提供的切换信号的占空比增加到1时，提供给电池1095和1100的电压增加至存在于节点1090和1094上的电压。电容器1070和1075被配置为通过滤除提供给电池1095和1110的信号的高频分量来减少波纹电流。
当DC/DC转换器1000在放电状态下运行时，PWM控制器1115通过重复地切换开关1020和1030并且同时保持开关1010和1040被断开，而致使DC/DC转换器1000起到一个降压转换器的作用。例如，DC/DC转换器1000从电池1095和1100将一个步进升压提供到节点1090和1094上，并且将一个步进降压提供到节点1091和1093上。当开关1020和1030被接通时，电池1095和1100致使电感器1080和1085存储能量。当开关1020和1030被断开时，存储在电感器1080和1085中的能量(以及通过电池1095和1100提供的能量)分别经过二极管1005和1035被释放(例如，续流)。DC/DC转换器1000被配置为通过改变开关1020和1030被切换的占空比，将由电池1095和1100提供的电压逐步增加到希望的电平。例如，当通过PWM控制器1115提供的切换信号的占空比增加到1时，提供在节点1090、1091、1093和1094上的电压增加。DC/DC转换器1000还被配置为逐步降低由电池1095和1100提供的电压，并且将步进降低的电压提供到节点1091和1093上。DC/DC转换器1000被配置为以类似于上述说明的方式将步进降低的电压提供到节点1091和1093上。电容器1050、1055、1060和1065被配置为滤除节点1090、1091、1093和1094上的这些信号的高频分量。
参见图1和图12，DC母线均衡器42的一个实例，此处一个DC母线均衡器1200，包括多个电容器1205、1210、1215、1220、1225和1230，多个开关1235、1245、1255、1265、1275和1285，多个二极管1240、1250、1260、1270、1280和1290以及多个电感器1295、1300和1305。电容器1205的负极端子1206、二极管1235的集电极1236以及二极管1240的阴极1241被连接到一个节点1310上。开关1235的发射极1237、二极管1240的阳极1242、开关1245的集电极1246以及二极管1250的阴极1251被连接在一起。开关1245的发射极1247、二极管1250的阳极1252、开关1255的集电极1256以及二极管1260的阴极1261被连接在一起，并且被进一步连接到一个节点1311上。开关1255的发射极1257、二极管1260的阳极1262、开关1265的集电极1266以及二极管1270的阴极1271被连接在一起。开关1265的发射极1267、二极管1270的阳极1272、开关1275的集电极1276以及二极管1280的阴极1281被连接在一起，并且被进一步连接到一个节点1313上。开关1275的发射极1277、二极管1280的阳极1282、开关1285的集电极1286与二极管1290的阴极1291被连接在一起。开关1285的发射极1287与二极管1290的阳极1292被连接在一起，并且被进一步地连接到节点1314上。电容器1205的正极端子1206被连接到节点1310上，并且电容器1205的负极端子1207被连接到节点1311上。电容器1210的正极端子1211被连接到节点1311上，并且电容器1210的负极端子1212被连接到节点1312上。电容器1215的正极端子1216被连接到节点1312上，并且电容器1215的负极端子1217被连接到节点1313上。电容器1220的正极端子1221被连接到节点1313上，并且电容器1220的负极端子1222被连接到节点1314上。电容器1225以及电感器1295被串联连接在二极管1240和1250的交接点与二极管1260和1270的交接点之间。电感器1300以及电容器1230被连接在二极管1260和1270的交接点与二极管1280和1290的交接点之间。因此，电容器1225、电感器1295、电感器1300以及电容器1230被串联连接在二极管1240和1250的交接点与二极管1280和1290的交接点(the diodes 1280 and 1290)之间。电感器1305被连接在节点1312与二极管1260和1270的交接点之间。然而，电感器1305是任选的。例如，如果AC/DC转换器11、21和31被配置为在对应的正的或负的半周期中控制从AC输入汲取的电力的量。DC母线均衡器1200可以被配置为通过加入电感器1305来减少(并且有可能消除)控制在使用了AC/DC转换器11、21和31(例如，为了平衡母线60、61、62、63、和64)的AC输入端上提取功率的愿望。电容器1225与电感器1295的组合(The combination 1225 and the inductor 1295)限定了一个谐振回路1320，并且电容器1230和电感器1300的组合限定了一个谐振回路1325.
一个PWM控制器1315被连接到每个开关1235、1245、1255、1265、1275和1285上。PWM控制器1315优选地以与PWM控制器275类似的方式被配置。例如，PWM控制器1315包括多重比较器，这些比较器各自被配置为接收多重控制信号。对这些控制信号进行选择，这样获得了希望的切换顺序(例如，如在此在DC母线均衡器42中的说明)。PWM控制器1315被配置为提供多个控制信号，这些控制信号优选地具有恒定的频率和占空比，然而其他配置也是可能的。提供至开关1235、1255和1275的这些控制信号优选地是基本上相同的，并且提供至开关1245、1265和1285的这些控制信号优选地是基本相同的。这些控制信号优选地具有大约50％的占空比，然而有可能是其他占空比。还参见图13，PWM控制器1315被配置为在开关1235、1245、1255、1265、1275和1285的切换之间插入“空载时间”，这样在其他开关被接通之前使这些被断开的开关基本上是完全断开的。然而，空载时间的使用是任选的。PWM控制器1315被配置为提供一个控制信号，这样开关1235、1245、1255、1265、1275和1285以约等于谐振回路1320和1325的谐振频率的频率进行切换，然而有可能是其他频率。
DC母线均衡器1200被配置为通过适当地将存储在电容器1205、1210、1215和1220中的能量移动到母线64、63、61和60上，在这些母线60、61、62、63和64上平衡并保持多个希望的电压。这些开关1235、1245、1255、1265、1275和1285被配置为通过PWM控制器1315进行切换。PWM控制器1315被配置为控制这些开关变成第一和第二状态。在该第一状态中，开关1235、1255和1275是接通的，而开关1245、1265和1285是断开的。在该第二状态中，开关1235、1255和1265是断开的，而开关1245、1265和1285是接通的。由于这些切换状态，DC母线均衡器1200之内的电压交替如表1所示。
  交接点   第一状态电压   第二状态电压
  开关1235和1245   节点1310上的电压   节点1311上的电压
  开关1255和1265   节点1311上的电压   节点1313上的电压
  开关1275和1285   节点1313上的电压   节点1314上的电压
因此，当这些节点1310、1311、1313和1314分别提供450V、150V、-150V以及-450V时，那么表1中所述的每个节点以大约300V(峰值到峰值)进行交替DC母线均衡器1200的剩余讨论假设这些母线64、63、61和60分别提供450V、150V、-150V以及-450V(相对于该中性点)。
在DC母线均衡器1200的平衡运行过程中(例如，节点1310、1311、1312、1313和1314上的电压是在希望的电平)，表1中所述的存在于每个交接点上的信号将基本上是方波。此外，在平衡运行的过程中，表1中所述的这些交接点上的电压摆幅将基本上是相互同相的并且具有基本上相同的幅值。跨接在谐振回路1320和1325上的电压差优选地是约等于母线60与64之间的总电压的三分之一(例如，300V)。电容器1225和1230被配置为分别充电至位于跨接在谐振回路1320和1325上的电位(例如，300V)。
DC母线均衡器1200被配置为使用存储在谐振回路1320和1325中的能量来补偿节点1310、1311、1312、1313和1314上的不平衡的电压。在DC母线均衡器1200的不平衡运行过程中，所感应的跨接在表1中所述的交接点上的方波电压的幅值可以是不稳定的，这可以致使在跨接在一个或多个谐振回路1320和1325上的地方出现一个方波电压。每个谐振回路1320和1325被配置为，当跨接在谐振回路1320和1325上的地方出现一个电压时，使一个电流经过每个谐振回路1320和1325。谐振回路1320和1325被配置为具有低阻抗(例如，接近零)，这样跨接在每个谐振回路1320和/或1325上的即使很小的电压电势可以致使一个大电流经过谐振回路1320和/或1325。谐振回路1320和1325的阻抗可以是开关1235、1245、1255、1265、1275和1285进行切换的频率的函数(或者反之亦然)。例如，当切换频率接近等于谐振回路1320和1325的谐振频率时，谐振回路1320和1325的阻抗接近零。谐振回路1320和1325被配置为致使电流流动，这可以将能量从具有高于300V和150V优选电压电平的电压的电容器1205、1210、1215和/或1220分别移动到具有低于这些优选电压电平的电压的这些电容器上。被跨接在具有较高电压的电容器(例如，电容器1205、1210、1215和/或1220)上的这些开关(例如，开关1235、1245、1255、1265、1275和1285)被配置为起到一个发生器的作用，并且产生经过谐振回路1320和/或1325的一个AC电流，以建立朝向具有最低电压的电容器(例如，电容器1205、1210、1215和/或1220)的有效功率流。DC母线均衡器1200被配置为当多个不平衡电容器之间的电压差超过对应的二极管1240、1250、1260、1270、1280和1290的一个正向压降时(例如，几伏)，使经过谐振回路1320和1325的电流优选地开始。优选地，当开关1235、1245、1255、1265、1275和1285被切换的频率接近谐振回路1225和1230的谐振频率时，所感应的电流的零交叉更接近第一与第二状态之间的空载时间，这可以降低开关损耗。
在运行中，参见图14，并且进一步参见图1至图13，使用UPS 5为一个负载提供不间断电力的过程1400包括所示的多个阶段。然而，过程1400只是示例性的而不是进行限定的。过程1400可以被改变，例如，通过具有增加的、移动的、改变的或重新安排的多个阶段。此外，虽然过程1400的某些部分被示出是多个连续的步骤，但是一些特定阶段可同时发生(例如，阶段1435和1440)。
在阶段1405，UPS 5被连接到一个三相供电源上。AC/AC模块10、20和30分别被连接到三相供电源的X相位、Y相位以及Z相位上。AC/AC模块10、20和30被进一步连接到该三相供电源的一个中性连接点上。该供电源为UPS 5提供三相AC电力。
在阶段1410，UPS 5被连接到一个或多个负载上。UPS 5可以被连接到一个三相负载(例如，AC/AC模块10提供X相位，AC/AC模块20提供Y相位并且AC/AC模块30提供Z相位)上。可替代地，UPS 5可以被连接到一个或多个单相的负载上。例如，每个AC/AC模块10、20和30可以为一个或多个负载提供单相电力。
在阶段1415，UPS 5确定AC供电源是否是可接受的。如果UPS 5确定该AC输入电源是可接受的，那么过程1400进入阶段1420。如果UPS 5确定该输入电源是不可接受的，例如，已经停止和/或变得不稳定(例如，一个低电压状态)，那么过程1400进入阶段1430。
在阶段1420，AC/DC模块11、21和31将正进入的AC电力转换成提供给母线60、61、63和64的DC电力。当启动时、或者当为UPS 5提供适合的电力时，AC/DC模块11、21和31被初始化(例如，这些开关被切换到与正在提供的电力信号相对应的状态)。虽然以下讨论集中在AC/DC模块11上，但是AC/DC模块21和31的运行可以是类似的。AC/DC模块11使用一个组合的低通滤波器和一个升压转换器(即，电容器280与电感器285的组合)来处理该输入AC电力。随着被AC/DC模块11接收的电力信号的变化，PWM控制器275对开关210、220、230、240、250和260进行切换。例如，，PWM控制器275致使开关210、220、230、240、250和260在三个状态中的一个状态下运行。在第一状态中，PWM控制器275以一种互斥的方式触发开关210和220，保持开关230和250处于一个接通位置并且保持开关240和260处于一个断开位置。在第二状态中，PWM控制器275保持开关210和260处于一个断开位置，保持开关220和250处于一个接通位置并且以一种互斥的方式触发开关230和240。在第三状态中，PWM控制器275保持开关210和230处于一个断开位置，保持开关220和240处于一个接通位置并且以一种互斥的方式触发开关250和260。当提供给AC/DC模块11的AC输入大于提供给输出端265的电压的三分之一时，PWM控制器275致使AC/DC转换器11在第一状态下运行。当提供给AC/DC模块11的AC输入在提供给输出端265的电压的三分之一与提供给输出端268的电压的三分之一之间时，PWM控制器275致使AC/DC转换器11在第二状态下运行。当提供至AC/DC模块11的AC输入低于提供给输出端268的电压的三分之一时，PWM控制器275致使AC/DC转换器11在第三状态下运行。
在阶段1425，DC/DC转换器1000为电池50充电。DC/DC转换器1000从母线60、61、63和64接收一个第一组DC电压。当UPS 5正在从该供电源接收适合的电力时，DC/DC转换器1000将该第一电压组转换为提供给电池50的一个第一DC电压。提供给电池50的电压处于存在于母线64上的电压与提供在母线64上的电压的三分之一之间。
PWM控制器1115致使DC/DC转换器1000起到一个降压转换器的作用，该降压转化器将该第一电压组转换为该第一电压。PWM控制器1115致使开关1020和1030保持在一个断开位置，而开关1010和1040基本上被同时接通和断开。每当开关1010和1040被接通时，电感器1080和1085进行充电并且电池1095和1100接收基本上等于该第一电压的一个电压。每当开关1010和1040被断开时，电感器1080和1085进行放电(例如，电流无约束地经过二极管1015和1025)并且为电池1095和1100充分地提供该第一电压。优选地，在电感器1080和1085完全放电之前，开关1010和1040被切换到一种接通状态。
在阶段1430，PWM控制器1115致使DC/DC转换器1000起到一个升压转换器的作用，该升压转换器将该第二电压转换成该第二电压组。PWM控制器1115致使开关1020和1030基本上被同时接通和断开，而使开关1010和1040保持在一个断开位置。每当开关1020和1030被接通时，电感器1080和1085使用来自电池1095和1100的电力进行充电。每当开关1020和1030被断开时，电感器1080和1085进行放电并且电流无约束地经过二极管1005和1035(例如，由存储在电池1095和1100以及电感器1080和1085中的能量所导致的)。优选地，在电感器1080和1085完全放电之前，开关1020和1030被切换到一种接通状态。电容器1070和1075可以被用于减少提供给节点1090、1091、1093和1094的电力中的波纹电流。此外，这些UPS开关被设定在一种状态以从电池50接收DC电力。例如，当检测到AC供电力不可用和/或不稳定时，通过将AC/DC模块11中的所有开关配置到一个断开位置而使连接13从母线64、63、61和60上断开。同样，AC/DC转化器21和31的运行是类似的。
在阶段1435，DC母线均衡器1200对存在于母线60、61、63、64上的电压进行平衡。当阶段1435被示出位于其他阶段之间的一个阶段时，在UPS 5的运行过程中，DC母线均衡器1200与其他阶段同时平衡存在于母线60、61、63和64上的电压。DC母线均衡器1200通过适当地将存储在电容器1205、1210、1215和1220中的能量移动到母线64、63、61和60上来平衡并且保持母线60、61、62、63和64上的这些希望的电压。由PWM控制器1315来切换开关1235、1245、1255、1265、1275和1285。在第一和第二状态中，PWM控制器1315切换开关1235、1245、1255、1265、1275和1285。在第一状态中，开关1235、1255和1275被接通，而开关1245、1265和1285被设定为断开。在第二状态中，开关1235、1255和1265被设定为断开，而开关1245、1265和1285被设定为接通。在DC母线均衡器1200之中的多个电压交替如表1中所示(以上所示)。然后，当节点1310、1311、1313和1314分别提供450V、150V、-150V以及-450V时，表1中所述的每个节点交替约300V(峰值到峰值)。DC母线均衡器阶段1435的讨论的剩余部分假设这些母线64、63、61和60分别提供450V、150V、-150V以及-450伏(相对于该中性点)。
在DC母线均衡器1200的平衡的运行过程中(例如，节点1310、1311、1312、1313和1314上的电压是在希望的电平)，存在于表1中所述的每个交接点上的信号将基本上是方形，因此在平衡运行过程中，表1中所述的交接点上的电压摆幅将基本上是同相的并且具有基本上相同的幅值。跨接在谐振回路1320和1325上的电压差值约等于母线60与母线之间的总DC电压的三分之一(例如，300伏)。电容器1225和1230分别充电至位于跨接在谐振回路1320和1325上的电位(例如，300V)。
DC母线均衡器1200使用存储在谐振回路1320和1325中的能量来补偿节点1310、1311、1312、1313和1314上的不平衡的电压。在DC母线均衡器1200的不平衡运行过程中，所感应的跨接在表1中所述的交接点上的方波电压的幅值可以是不稳定的，这可以致使一个方波电压出现在一个或多个谐振回路1320和1325的两端。当一个电压出现在每个谐振回路1320和/或1325的两端时，电流分别流动经过每个谐振回路1320和/或1325。通过减少谐振回路1320和1325的阻抗(例如，一个接近零的阻抗)，可以增加谐振回路1320和/或1325中流动的电流的量。PWM控制器1315以一个频率切换开关1235、1245、1255、1265、1275和1285，这样减少了谐振回路1320和1325的阻抗。例如，当切换频率接近等于谐振回路1320和1325的谐振频率时，谐振回路1320和1325的阻抗接近零。当在谐振回路1320和1325的两端存在一个电压时，一个电流从具有较高电压的电容器(例如，电容器1205、1210、1215和1220)流向具有较低电压的电容器(例如，电容器1205、1210、1215和1220)。跨接在具有较高电压的电容器(例如，电容器1205、1210、1215和1220)上的这些开关(例如，开关1235、1245、1255、1265、1275和1285)起到一个发生器的作用，并且产生经过谐振回路1320和/或1325的一个AC电流，以建立朝向具有最低电压的电容器(例如，电容器1205、1210、1215和1220)的有效功率流。当在不平衡的电容器之间的电压差值超过对应的二极管1240、1250、1260、1270、1280和1290的正向电压降(例如，几伏)时，流过谐振回路1320和1325的电流开始。
在谐振回路1225和1230中流动的感应电流(例如，由DC母线均衡器1200的不平衡运行导致的)的波形类似于一个正弦波。优选地，当切换开关1235、1245、1255、1265、1275和1285的频率接近谐振回路1225和1230的谐振频率时，感应电流的零交叉更接近第一与第二状态之间的空载时间，这可以降低开关损耗。
在阶段1440，通过DC/AC转换器12、22和32将母线60、61、63和64上的DC电力转换成AC电力。每个DC/AC转换器12、22和32优选地如DC/AC转换器700被配置。DC/AC转换器700从AC/DC转换器200、或者经由母线60、61、63和64从电池50接收电力。DC/AC转换器700产生一个AC输出，该AC输出具有的峰值电压约等于存在于输入端765以及输入端768上的电压。每个DC/AC转换器12、22、32的一个相位优选地是变化的，这样可以为一个负载提供标准的三相电源。
同样参见图9至图10，DC/AC转换器700通过以预定的顺序切换开关710、720、730、740、750和760将DC电力转换成AC电力。PWM控制器775根据输出端702上希望的输出以不同的顺序切换开关710、720、730、740、750和760。当该希望的输出(输出端702处)处于存在于输入端765与766上的电压之间时，PWM控制器775主动切换开关710和720接通和断开，将开关730和750设定为一个接通位置并且将开关740和760设定为一个断开位置。当该希望的输出(输出端702上)处于存在于输入端766和767上的电压之间时，PWM控制器775主动切换开关730和740接通和断开，将开关720和750设定为一个接通位置并且将开关710和760设定为一个断开位置。当该希望的输出(输出端702处)处于存在于输入端767和768上的电压之间时，PWM控制器775主动切换开关750和760接通或断开，将开关720和540设定为一个接通位置并且将开关710和730设定为一个断开位置。在三个状态的每个状态中，改变被主动切换的开关710、720、730、740、750和760的占空比，这样滤波器770的输出基本上是AC(例如，如图9至图10中所示)。滤波器770(例如，一个LC低通滤波器)将提供在节点780上的信号过滤为提供给输出端702的一个基本上AC信号。
在阶段1445，为一个负载提供AC电力。提供给该负载的电力的配置可以根据所希望的运行而改变。例如，每个DC/AC转换器12、22和32可以提供一个三相电力连接中的一个相位，DC/AC转换器12、22和32的全部或者一部分可以提供具有一个单相的电力，每个DC/AC转换器12、22和32可以为多个单独的负载提供单相电力，等等。
其他实施方案在本发明的范围和精神之内。例如，由于软件的特性，使用软件、硬件、固件、硬连线或者任何这些的组合可以实现上述功能。实现这些功能的多个特征还可以实体上位于不同的位置，包括被分布成使部分这些功能在不同的实体位置上实现。虽然示出了三个DC/AC转换器(例如，DC/AC转换器12、22、32和42)，但是如果仅希望得到单相电力则可以使用一个单独的DC/AC转换器。这些AC/DC和DC/AC转换器可以被分成多重并联电路并且以一种交叉的方式被切换，例如，以减少这些母线上的波纹电流。存在于母线61、62、64和65上的这些电压可以不同于在此说明那些电压。一个电池可以被直接连接到母线61、63和/或64上，而不使用一个DC/DC转换器。通过该AC/DC转换器的一个修改的控制机制可以控制DC母线的对称性。
参见图1，虽然所示的UPS 5包括DC/DC模块40，DC/DC模块40可以被省略。例如，在DC/DC模块40不存在时，一个UPS可以将一个三相供电源从该第一电压转换成该第二电压。
虽然本说明书在此描述了许多不相连的电容器，但是可以将两个或更多电容器组合成一个单独的电容器。例如，图10示出了电容器905被连接在母线64与母线63之间，图11示出了电容器1050被连接在母线64与母线63之间，并且图12示出了电容器1205被连接在母线64与母线63之间。电容器905、1050和1205可以是一个单独的共享电容器。
参见图2，当AC/DC转换器200被配置为一个四象限的转换器以提供正的和负的DC电压两者时，也可以用其他配置安排一个AC/DC转换器。例如，通过用多个二极管来代替开关210和260，一个AC/DC转换器可以被配置为一个两象限整流器，以在输入线电压的正半周期过程中只提供正的DC电压(并且在输入线电压的负半周期过程中只提供负的DC电压)。
当本披露使用共同封装(co-packed)的装置(例如，并联连接的一个开关与一个二极管)时，可以使用其他电路。例如，可以使用一种电路，该电路被配置为允许电流在一个第一方向上基本上无约束的流动，然而在与该第一方向相反的一个方向上有选择地控制电流流动。
此外，虽然以上说明针对本发明，但是该说明可以包括不止一个发明。

Claims (49)

1.一种不间断电源(UPS)，包括：
多个电力母线；
第一交流/直流转换器，该第一交流/直流转换器被连接到这些电力母线上并且被配置为接收一个第一输入交流电压并将该第一输入交流电压转换成多个直流电压，该第一交流/直流转换器被配置为将该多个直流电压传输到该多个电力母线上；
第二交流/直流转换器，该第二交流/直流转换器被连接到这些电力母线上并且被配置为接收一个第二输入交流电压并将该第二输入交流电压转换成该多个直流电压，该第二交流/直流转换器被配置为将该多个直流电压传输到该多个电力母线上；
第三交流/直流转换器，该第三交流/直流转换器被连接到这些电力母线上并且被配置为接收一个第三输入交流电压并将该第三输入交流电压转换成该多个直流电压，该第三交流/直流转换器被配置为将该多个直流电压传输到该多个电力母线上；
直流/直流转换器，该直流/直流转换器被连接到该多个电力母线上并且被配置为：
将该多个直流电压转换成一个电池直流电压；并且
将该电池直流电压转换成该多个直流电压；
第一直流/交流转换器，该第一直流/交流转换器被连接到该多个电力母线上并且被配置为接收该多个直流电压并将该多个直流电压转换成一个第一输出交流电压；以及
直流母线均衡器，该直流母线均衡器被配置为将存在于这些电力母线上的多个电压保持在所希望的电平，该直流母线均衡器被配置为在该多个电力母线之间转移能量；
其中，该第一、第二以及第三交流/直流转换器被配置为当该第一、第二以及第三输入交流电压是在一个预定阈值之内时使该第一、第二以及第三交流/直流转换器将该多个直流电压传输到该多个电力母线上；并且
其中，该直流/直流转换器被配置为当该第一、第二以及第三输入交流电压不是在该预定阈值之内时使该直流/直流转换器将该多个直流电压传输到该多个电力母线上。
2.如权利要求1所述的不间断电源，进一步包括：
第二直流/交流转换器，该第二直流/交流转换器被连接到该多个电力母线上并且被配置为接收该多个直流电压并将该多个直流电压转换成一个第二输出交流电压；以及
第三直流/交流转换器，该第三直流/交流转换器被连接到该多个电力母线上并且被配置为接收该多个直流电压并将该多个直流电压转换成一个第三输出交流电压。
3.如权利要求2所述的不间断电源，其中，该第一、第二以及第三直流/交流转换器被配置为将三相电源传输至一个负载上。
4.如权利要求1所述的不间断电源，其中：
该直流/直流转换器被配置为当该第一、第二以及第三输入交流电压是在该一个预定范围之内时将该多个直流电压转换成该电池直流电压；并且
该直流/直流转换器被配置为当该第一、第二以及第三输入交流电压不是在该预定范围之内时将该电池直流电压转换成该多个直流电压。
5.如权利要求1所述的不间断电源，其中，电池被连接到该直流/直流转换器上并且被配置为：
接收该电池直流电压并由其进行充电；并且
将该电池直流电压传输到该直流/直流转换器上。
6.如权利要求1所述的不间断电源，其中：
该第一交流/直流转换器被连接到三相电源的第一相位上；
该第二交流/直流转换器被连接到三相电源的第二相位上；并且
该第三交流/直流转换器被连接到三相电源的第三相位上。
7.一种交流/直流转换器，包括：
输入端，该输入端被配置为接收具有一个正的峰值电压以及负的峰值电压的交流电力信号；
第一、第二、第三以及第四输出端；
电感器，该电感器被连接到该输入端上；
第一和第二开关，该第一和第二开关被串联连接在该电感器与该第一输出端之间，该第一开关被连接到该电感器上；
第三开关，该第三开关被连接到该第一开关和第二开关的交接点以及该第二输出端上；
第四和第五开关，该第四和第五开关被串联连接在该电感器与该第四输出端之间，该第四开关被连接到该电感器上；
第六开关，该第六开关被连接到该第四和第五开关的交接点以及该第三输出端上；
第一二极管，该第一二极管与该第一开关并联连接；
第二二极管，该第二二极管与该第二开关并联连接；
第三二极管，该第三二极管与该第三开关并联连接；
第四二极管，该第四二极管与该第四开关并联连接；
第五二极管，该第五二极管与该第五开关并联连接；以及
第六二极管，该第六二极管与该第六开关并联连接。
8.如权利要求7所述的交流/直流转换器，进一步包括控制器，该控制器被连接到该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关上。
9.如权利要求8所述的交流/直流转换器，其中，该控制器被配置为触发该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关，这样一个第一输出直流电压被传输到该第一输出端，第二输出直流电压被传输到该第二输出端，第三输出直流电压被传输到该第三输出端，并且第四输出直流电压被传输到该第四输出端。
10.如权利要求9所述的交流/直流转换器，其中，
该第一输出直流电压等于或者大于该正的峰值输入电压乘以
该第二输出直流电压基本上等于该第一输出直流电压的三分之一；
该第三输出直流电压基本上等于该第四输出直流电压的三分之一；并且
该第四输出直流电压等于或者小于该负的峰值输入电压乘以
11.如权利要求8所述的交流/直流转换器，其中，该控制器进一步被配置为：
当该交流电力信号的一个瞬时电压是在该第一与第二输出直流电压之间时，致使该交流/直流转换器在一个第一状态下运行，其中：
该第一开关被触发接通；
该第二开关被重复地触发接通和断开；
该第三开关被重复地触发接通和断开；
该第四开关被触发断开；
该第五开关被触发断开；
该第六开关被触发接通；
当该交流电力信号的瞬时电压是在该第二与第三输出直流电压之间时，致使该交流/直流转换器在第二状态下运行，其中：
该第一开关被重复地触发接通和断开；
该第二开关被触发断开；
该第三开关被触发接通；
该第四开关被重复地触发接通和断开；
该第五开关被触发断开；
该第六开关被触发接通；
当该交流电力信号的瞬时电压是在该第三与第四输出直流电压之间时，致使该交流/直流转换器第三状态下运行，其中：
该第一开关被触发断开；
该第二开关被触发断开；
该第三开关被触发接通；
该第四开关被触发接通；
该第五开关被重复地触发接通和断开；并且
该第六开关被重复地触发接通和断开。
12.如权利要求8所述的交流/直流转换器，其中，该控制器是脉冲宽度调制(PWM)控制器。
13.如权利要求12所述的交流/直流转换器，其中，该脉冲宽度调制控制器被配置为使用反馈回路来控制该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关的致动。
14.如权利要求7所述的交流/直流转换器，进一步包括连接在该输入端与中性点之间的电容器。
15.如权利要求7所述的交流/直流转换器，进一步包括：
第一电容器，该第一电容器被连接在该第一与第二输出端之间；
第二电容器，该第二电容器被连接在该第二输出端与中性点之间；
第三电容器，该第三电容器被连接在该中性点与该第三输出端之间；以及
第四电容器，该第四电容器被连接在该第三输出端与该第四输出端之间。
16.一种直流/交流转换器，该直流/交流转换器被配置为传输具有一个正的峰值电压以及一个负的峰值电压的一个交流电力信号，该直流/交流转换器包括：
输出端，该输出端被配置为传输该交流电力信号；
第一、第二、第三以及第四输入端，各自被配置为接收对应的输入电压；
连接到该输出端的滤波器；
第一和第二开关，该第一和第二开关被串联连接在该滤波器与该第一输入端之间，该第一开关被连接到该滤波器上；
第三开关，该第三开关被连接到该第一和第二开关的交接点以及该第二输入端上；
第四和第五开关，该第四和第五开关被串联连接在该滤波器与该第四输入端之间，该第四开关被连接到该滤波器上；
第六开关，该第六开关被连接到该第四和第五开关的交接点以及该第三输入端上；
第一二极管，该第一二极管与该第一开关并联连接；
第二二极管，该第二二极管与该第二开关并联连接；
第三二极管，该第三二极管与该第三开关并联连接；
第四二极管，该第四二极管与该第四开关并联连接；
第五二极管，该第五二极管与该第五开关并联连接；以及
第六二极管，该第六二极管与该第六开关并联连接。
17.如权利要求16所述的直流/交流转换器，进一步包括控制器，该控制器被连接到该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关上。
18.如权利要求17所述的直流/交流转换器，其中，该控制器被配置为触发该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关，这样在该输出端上感应该交流电力信号。
19.如权利要求18所述的直流/交流转换器，其中，该控制器被配置为触发该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关，这样：
使该输出交流电力信号的正的峰值电压小于传输到该第一输入端的直流电压乘以
Figure A2008800118800009C1
并且
该输出交流电力信号的负的峰值电压大于传输到该第四输入端的直流电压乘以
Figure A2008800118800009C2
20.如权利要求19所述的直流/交流转换器，其中，该控制器被配置为：当该交流电力信号是在该第一与第二输入端上传输的直流电压之间时，致使该直流/交流转换器在一个第一状态下运行，其中：
该第一开关被触发接通；
该第二开关被重复地触发接通和断开；
该第三开关被重复地触发接通和断开；
该第四开关被触发断开；
该第五开关被触发断开；
该第六开关被触发接通；
当该交流电力信号是在该第二与第三输入端上传输的直流电压之间时，致使该直流/交流转换器在一个第二状态下运行，其中：
该第一开关被重复地触发接通和断开；
该第二开关被触发断开；
该第三开关被触发接通；
该第四开关被重复地触发接通和断开；
该第五开关被触发断开；
该第六开关被触发接通；
当该交流电力信号是在该第三与第四输入端上传输的直流电压之间时，致使该直流/交流转换器在一个第三状态下运行，其中：
该第一开关被触发断开；
该第二开关被触发断开；
该第三开关被触发接通；
该第四开关被触发接通；
该第五开关被重复地触发接通和断开；并且
该第六开关被重复地触发接通和断开。
21.如权利要求16所述的直流/交流转换器，其中，该滤波器包括：
电感器，该电感器被连接在该输出端与第一和第四开关的交接点之间；以及
电容器，该电容器被连接在该输出端与中性点之间。
22.如权利要求16所述的直流/交流转换器，其中，该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关被配置为由一个脉冲宽度调制(PWM)控制器进行控制。
23.如权利要求22所述的直流/交流转换器，其中，该脉冲宽度调制控制器被连接到该输出端上并且被配置为根据该输出端的一个电压电平来控制该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关的致动。
24.如权利要求16所述的交流/直流转换器，进一步包括：
第一电容器，该第一电容器被连接在该第一与第二输入端之间；
第二电容器，该第二电容器被连接在该第二输入端与一个中性点之间；
第三电容器，该第三电容器被连接在该中性点与该第三输入端之间；以及
第四电容器，该第四电容器被连接在该第三与第四输入端之间。
25.与电池一起使用的一种直流/直流转换器，该直流/直流转换器包括：
第一和第二电池节点，该第一和第二电池节点被配置为有待连接到该电池上；
第一、第二、第三以及第四母线节点；
第一和第二开关，该第一和第二开关被串联连接在该第一与第二母线节点之间，其中，该第一开关被连接到该第一母线节点上并且该第二开关被连接到该第二母线节点上；
第一降压-升压转换器，该第一降压-升压转换器被连接到该第一和第二开关的交接点、中性点以及该第一电池节点上；
第三和第四开关，该第三和第四开关被串联连接在该第三与第四母线节点之间，其中，该第三开关被连接到该第三母线节点上并且该第四开关被连接到该第四母线节点上；以及
第二降压-升压转换器，该第二降压-升压转换器被连接到该第三和第四开关的交接点、该中性点以及该第二电池节点上；
第一二极管，该第一二极管被跨接在该第一开关上；
第二二极管，该第二二极管被跨接在该第二开关上；
第三二极管，该第三二极管被跨接在该第三开关上；
第四二极管，该第四二极管被跨接在该第四开关上；
其中，该直流/直流转换器被配置为在第一状态下运行，以使用由该第一、第二、第三以及第四节点中的至少一个所传输的能量对该电池进行充电；并且
其中，该直流/直流转换器被配置为在第二状态下运行，以使用由该电池传输的能量将DC电压传输到该第一、第二、第三以及第四节点中的至少一个上。
26.如权利要求25所述的直流/直流转换器，其中：
在该第一状态中，该第一和第二降压-升压转换器作为一个降压转换器起作用；并且
在该第二状态中，该第一和第二降压-升压转换器作为一个升压转换器起作用。
27.如权利要求25所述的直流/直流转换器，其中：
该第一降压-升压转换器包括：一个第一电感器，该第一电感器被连接到该第一和第二开关的交接点以及该第一电池节点上；
第一电容器，该第一电容器被连接在该第一电池节点与该中性点之间；
该第二降压-升压转换器包括：
第二电感器，该第二电感器被连接到该第三和第四开关的交接点以及该第二电池节点上；
第二电容器，该第二电容器被连接在该第二电池节点与该中性点之间。
28.如权利要求25所述的直流/直流转换器，进一步包括连接到该第一、第二、第三以及第四开关上的一个控制器。
29.如权利要求28所述的直流/直流转换器，其中，该控制器被配置为：
在该第一状态中：
重复地触发该第一和第四开关接通和断开；
将该第二和第三开关切换到一个断开状态；
在该第二状态中：
将该第一和第四开关切换到一个断开状态；并且
重复地触发该第二和第三开关接通和断开。
30.如权利要求28所述的直流/直流转换器，其中，该控制器是脉冲宽度调制(PWM)控制器。
31.如权利要求28所述的直流/直流转换器，其中，该控制器被配置为使用反馈回路来控制该第一、第二、第三以及第四开关。
32.如权利要求25所述的直流/直流转换器，进一步包括连接到该中性点上的第三电池节点。
33.如权利要求25所述的直流/直流转换器，进一步包括：
第一电容器，该第一电容器被连接在该第一与第二母线节点之间；
第二电容器，该第二电容器被连接在该第二母线节点与该中性点之间；
第三电容器，该第三电容器被连接在该中性点节点与该第三母线节点之间；以及
第四电容器，该第四电容器被连接在该第三与第四母线节点之间。
34.一种与包括第一、第二、第三以及第四电压的四电平直流电力一起使用的电路，该电路包括：
第一、第二、第三以及第四节点，该第一、第二、第三以及第四节点被配置为接收该四电平直流电力；
第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关，该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关被串联连接在该第一与第四节点之间，其中，该第二节点被连接到该第二和第三开关的交接点上并且该第三节点被连接到该第四和第五开关的交接点上；
第一二极管，该第一二极管与该第一开关并联连接；
第二二极管，该第二二极管与该第二开关并联连接；
第三二极管，该第三二极管与该第三开关并联连接；
第四二极管，该第四二极管与该第四开关并联连接；
第五二极管，该第五二极管与该第五开关并联连接；
第六二极管，该第六二极管与该第六开关并联连接；
第一谐振回路，该第一谐振回路被连接到该第一和第二开关的交接点以及该第三和第四开关的交接点上；以及
第二谐振回路，该第二谐振回路被连接到该第三和第四开关的交接点以及该第五和第六开关的交接点上；
其中，该第一和第二谐振回路被配置为如果该第一电压的绝对值不同于该第四电压的绝对值，在该第一、第二、第三以及第四节点中的至少两个节点之间转移能量；并且
其中，该第一和第二谐振回路被配置为如果该第二电压的绝对值不同于该第三电压的绝对值，在该第一、第二、第三以及第四节点中的至少两个节点之间转移能量。
35.如权利要求34所述的电路，其中：
该第一谐振回路包括一个第一电容器，该第一电容器与一个第一电感器串联连接；并且
该第二谐振回路包括一个第二电容器，该第二电容器与一个第二电感器串联连接。
36.如权利要求34所述的电路，其中，该电路进一步包括一个控制器，该控制器被配置为将该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关致动成对应的接通和断开状态。
37.如权利要求36所述的电路，其中，该控制器是一个脉冲宽度调制(PWM)控制器。
38.如权利要求36所述的电路，其中，该控制器被配置为致使该电路在两个状态之一下运行，其中：
在一个第一状态中，该第一、第三以及第五开关是处于对应的接通状态中而该第二、第四以及第六开关是处于它们的对应的断开状态中；并且
在一个第二状态中，该第一、第三以及第五开关是处于它们的对应的断开状态中并且该第二、第四以及第六开关被致动到它们的对应的接通状态中。
39.如权利要求36所述的电路，其中，该控制器被配置为致使该电路以基本上等于该第一和第二谐振回路的谐振频率的一个频率在该第一与该第二状态之间重复交替。
40.如权利要求36所述的电路，其中，该控制器被配置为致使该电路在该第一与第二状态之间重复交替，这样当该第一与第四电压的绝对值是基本相等并且该第二与第三电压的绝对值是基本相等时，使在该第二和第三开关、第三和第四开关、以及第五和第六开关的交接点上所感应的方波的幅值是基本相等的。
41.如权利要求36所述的电路，其中，该控制器被配置为致使该第一、第二、第三、第四、第五以及第六开关以大致百分之五十的占空比在该第一与第二状态之间交替。
42.如权利要求34所述的电路，进一步包括一个第三电感器，该第三电感器被连接在该第三和第四开关的交接点与一个中性点之间。
43.如权利要求34所述的电路，进一步包括：
第一电容器，该第一电容器被连接在该第一节点与该第二节点之间；
第二电容器，该第二电容器被连接在该第二节点与一个中性点之间；
第三电容器，该第三电容器被连接在该中性点与该第三节点之间；以及
第四电容器，该第四电容器被连接在该第三节点与该第四节点之间。
44.一种交流/直流转换器，包括：
输入端，该输入端被配置为接收具有一个正的峰值电压以及一个负的峰值电压的一个交流电力信号；
第一、第二、第三以及第四输出端；
电感器，该电感器被连接到该输入端上；
第一电路，该第一电路被连接到该电感器以及该第一和第二输出端上，该第一电路被配置为在至少三个状态下运行，其中：
在第一状态中，该第一电路被配置为使该电感器充电，并且第一基本上直流的电压被传输到该第二输出端上；
在第二状态中，该第一电路被配置为使该电感器放电，并且第二基本上直流的电压被传输到该第一输出端上；
在第三状态中，该第一电路被配置为使该电感器放电，并且该第一基本上直流的电压被传输到该第二输出端上；
第二电路，该第二电路被连接到该电感器以及该第三和第四输出端上，该第二电路被配置为在至少三个状态下运行，其中：
在第一状态中，该第二电路被配置为使该电感器充电，并且第三基本上直流的电压被传输到该第三输出端上；
在第二状态中，该第二电路被配置为使该电感器放电，并且第四基本上直流的电压被传输到该第四输出端上；并且
在第三状态中，该第二电路被配置为使该电感器充电，并且该第三基本上直流的电压被传输到该第三输出端上。
45.如权利要求44所述的交流/直流转换器，其中，
该第一和第四基本上直流的电压的绝对值是基本上相等的；并且
该第二和第三基本上直流的电压的绝对值是基本上相等的。
46.如权利要求44所述的交流/直流转换器，其中：
该第一基本上直流的电压是等于或者大于该正的峰值电压乘以
Figure A2008800118800019C1
该第二基本上直流的电压是基本上等于该第一基本上直流的电压的三分之一；
该第三基本上直流的电压是基本上等于该第四基本上直流的电压的三分之一；并且
该第四基本上直流的电压是基本上等于或者小于该负的峰值电压乘以
Figure A2008800118800019C2
47.如权利要求44所述的交流/直流转换器，进一步包括控制器，该控制器被配置为控制该第一和第二电路在哪一个状态下运行。
48.如权利要求47所述的交流/直流转换器，其中，该控制器被配置为：
当该第一电路在该第一和第二状态下运行时改变该占空比；并且
当该第二电路在该第一和第二状态下运行时改变该占空比。
49.如权利要求47所述的交流/直流转换器，其中，该控制器是脉冲宽度调制(PWM)控制器。
CN2008800118805A 2007-02-21 2008-02-20 三相大功率不间断电源 Expired - Fee Related CN101657946B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/677,303 US7688048B2 (en) 2007-02-21 2007-02-21 3-phase high power UPS
US11/677,303 2007-02-21
PCT/US2008/054365 WO2008103696A2 (en) 2007-02-21 2008-02-20 3-phase high power ups

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101657946A true CN101657946A (zh) 2010-02-24
CN101657946B CN101657946B (zh) 2013-11-13

Family

ID=39561694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800118805A Expired - Fee Related CN101657946B (zh) 2007-02-21 2008-02-20 三相大功率不间断电源

Country Status (10)

Country Link
US (4) US7688048B2 (zh)
EP (2) EP2587620B1 (zh)
JP (1) JP5059879B2 (zh)
KR (2) KR101521137B1 (zh)
CN (1) CN101657946B (zh)
AU (1) AU2008218769B2 (zh)
CA (1) CA2678878A1 (zh)
DK (2) DK2122796T3 (zh)
ES (2) ES2588381T3 (zh)
WO (1) WO2008103696A2 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102918759A (zh) * 2010-04-19 2013-02-06 宝威电源意大利股份公司 多电平dc/ac转换器
TWI414933B (zh) * 2010-06-08 2013-11-11 Quanta Comp Inc 伺服器機櫃系統
CN104638961A (zh) * 2013-11-12 2015-05-20 通用电气公司 用于平衡多级功率转换器的系统和方法
US9520718B2 (en) 2013-07-05 2016-12-13 Huawei Technologies Co., Ltd. Uninterruptible power supply circuit
CN107431378A (zh) * 2015-04-01 2017-12-01 东芝三菱电机产业系统株式会社 不间断电源装置及使用了该装置的不间断电源系统
CN108352708A (zh) * 2015-09-09 2018-07-31 Cpg技术有限责任公司 对于引导表面波接收的能量消耗节点的适配
CN108471981A (zh) * 2015-10-09 2018-08-31 通用电气公司 Mri系统的能量储存解决方案
CN110676916A (zh) * 2018-07-03 2020-01-10 施耐德电气It公司 自适应充电器
CN112636448A (zh) * 2019-10-07 2021-04-09 谷歌有限责任公司 用于对交流和直流负载供电的ups系统

Families Citing this family (119)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7259477B2 (en) * 2003-08-15 2007-08-21 American Power Conversion Corporation Uninterruptible power supply
US8672732B2 (en) 2006-01-19 2014-03-18 Schneider Electric It Corporation Cooling system and method
US7688048B2 (en) 2007-02-21 2010-03-30 American Power Conversion Corporation 3-phase high power UPS
US7974106B2 (en) * 2007-05-07 2011-07-05 Bloom Energy Corporation Ripple cancellation
ES2612328T3 (es) 2007-05-15 2017-05-16 Schneider Electric It Corporation Métodos y sistemas para gestionar potencia y enfriamiento de una instalación
US7880332B2 (en) * 2008-02-04 2011-02-01 American Power Conversion Corporation Automatic battery reconnection
US8116105B2 (en) * 2008-02-07 2012-02-14 American Power Conversion Corporation Systems and methods for uninterruptible power supply control
US7881079B2 (en) 2008-03-24 2011-02-01 American Power Conversion Corporation UPS frequency converter and line conditioner
EP2107672A1 (de) * 2008-03-31 2009-10-07 SMA Solar Technology AG Dreiphasiger Wechselrichter ohne Verbindung zwischen dem Neutralleiter des Netzes und dem Mittelpunkt des Zwischenkreises
US8203235B2 (en) * 2008-04-11 2012-06-19 Liebert Corporation AC and DC uninterruptible online power supplies
US8053926B2 (en) 2008-06-16 2011-11-08 American Power Conversion Corporation Methods and systems for managing facility power and cooling
DE102008002525A1 (de) * 2008-06-19 2009-12-24 Robert Bosch Gmbh Gleichspannungswandler
US8692408B2 (en) * 2008-12-03 2014-04-08 General Electric Company Modular stacked subsea power system architectures
CN102150342B (zh) * 2009-03-05 2014-08-20 东芝三菱电机产业系统株式会社 不间断电源设备
US7982339B2 (en) * 2009-03-18 2011-07-19 Cyber Power System Inc. Controlling method of a battery mode of a uninterruptible power supply for an active power factor corrected load
US9831670B2 (en) * 2009-04-30 2017-11-28 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Power supply system having a redundant supply that remains online while sourcing no power
US20100289335A1 (en) * 2009-05-12 2010-11-18 Radhakrishna Togare Active back up auto changeover voltage bus
BRPI1010878A2 (pt) * 2009-06-09 2019-07-09 Poskatcheev Willis Andre circuito e método de coleta de potência para fontes de alimentação cc acopladas em série
US8228046B2 (en) 2009-06-16 2012-07-24 American Power Conversion Corporation Apparatus and method for operating an uninterruptible power supply
US8385091B2 (en) * 2009-08-20 2013-02-26 Electric IT Corporation 3-phase high-power UPS
US8228695B2 (en) * 2009-11-16 2012-07-24 General Electric Company Multilevel converter operation
US8391036B2 (en) * 2009-12-29 2013-03-05 International Business Machines Corporation Selective enablement of power supply sections for improving efficiency
US8575779B2 (en) 2010-02-18 2013-11-05 Alpha Technologies Inc. Ferroresonant transformer for use in uninterruptible power supplies
EP2372893B1 (en) * 2010-03-31 2012-06-27 Ce+T Multilevel inverter
US8552589B2 (en) 2010-05-14 2013-10-08 Schneider Electric It Corporation Digital control method for operating the UPS systems in parallel
US8782443B2 (en) 2010-05-25 2014-07-15 Microsoft Corporation Resource-based adaptive server loading
US8384244B2 (en) 2010-06-09 2013-02-26 Microsoft Corporation Rack-based uninterruptible power supply
US8487473B2 (en) 2010-06-24 2013-07-16 Microsoft Corporation Hierarchical power smoothing
NO20100985A1 (no) * 2010-07-06 2011-11-21 Rolls Royce Marine As Power Electric Systems Bergen Styringsinnretning og fremgangsmåte for styring av en vekselstrømsmotor
US8493032B2 (en) * 2010-07-20 2013-07-23 Tesla Motors, Inc. Bidirectional polyphase multimode converter including boost and buck-boost modes
ES2404178B1 (es) * 2010-07-27 2014-01-22 Universidad De La Rioja Sistema de alimentacion ininterrumpida controlada y procedimiento de captación y evacuación de energía eléctrica
WO2012014912A1 (ja) * 2010-07-30 2012-02-02 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
GB201015510D0 (en) * 2010-09-16 2010-10-27 Goodrich Actuation Systems Sas Power supply system
US8952566B2 (en) 2010-10-26 2015-02-10 Microsoft Technology Licensing, Llc Chassis slots accepting battery modules and other module types
CN102545369A (zh) * 2010-12-23 2012-07-04 贵阳铝镁设计研究院有限公司 一种大型控制系统双电源供电装置
US8513928B2 (en) 2011-01-05 2013-08-20 Eaton Corporation Bidirectional buck-boost converter
US8878389B2 (en) 2011-01-11 2014-11-04 Schneider Electric It Corporation Method and apparatus for providing uninterruptible power
EP2477301A1 (de) * 2011-01-12 2012-07-18 VENPOWER GmbH Anordnung zur Einspeisung elektrischer Energie in ein Energieversorgungsnetz
US9312726B2 (en) 2011-01-23 2016-04-12 Alpha Technologies Inc. Uninterruptible power supplies for use in a distributed network
CA2825483C (en) 2011-01-23 2019-11-12 Alpha Technologies Inc. Switching systems and methods for use in uninterruptible power supplies
US8929114B2 (en) * 2011-02-24 2015-01-06 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Three-level active neutral point clamped zero voltage switching converter
EP2506422B1 (en) * 2011-03-28 2019-02-13 GE Energy Power Conversion Technology Limited Circuits for dc energy stores
EP2700137B1 (en) * 2011-04-20 2017-06-07 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Control of dynamic bus voltage in an intermediate bus architecture power system
TW201246751A (en) * 2011-05-12 2012-11-16 Lite On Clean Energy Technology Corp A battery system and a battery equalizer
CN102832796A (zh) * 2011-06-15 2012-12-19 力博特公司 缓冲电路和具有该缓冲电路的逆变器
JP2013017262A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Sanyo Electric Co Ltd インバータおよびそれを搭載した電力変換装置
DE102011051783A1 (de) 2011-07-12 2013-01-17 Sma Solar Technology Ag Batterieinverter mit variablem Mittelpunktsbezug
US20130049478A1 (en) * 2011-08-25 2013-02-28 General Electric Company Power system, method of operation thereof, and controller for operating
US8884464B2 (en) 2011-08-29 2014-11-11 Schneider Electric It Corporation Twin boost converter with integrated charger for UPS system
CN102437762A (zh) * 2011-10-27 2012-05-02 阳光电源股份有限公司 一种单相半桥五电平逆变器及其应用电路
CN104137105B (zh) 2011-12-22 2017-07-11 施耐德电气It公司 关于瞬时事件对数据中心中的温度的影响分析
US9830410B2 (en) 2011-12-22 2017-11-28 Schneider Electric It Corporation System and method for prediction of temperature values in an electronics system
CN102545355B (zh) * 2012-02-13 2014-12-10 百度在线网络技术（北京）有限公司 机柜供电系统
WO2013162500A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Moderating a charging
US9413268B2 (en) 2012-05-10 2016-08-09 Futurewei Technologies, Inc. Multilevel inverter device and method
EP2859644B1 (en) * 2012-06-12 2017-08-23 Schneider Electric IT Corporation Apparatus and method for providing uninterruptible power
US9071142B2 (en) * 2012-06-22 2015-06-30 Monolithic Power Systems, Inc. Multi-phase SMPS with load transient control and associated control method
US20140001887A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-02 Virtual Power Systems Inc. Virtual power apparatus
CN102790422B (zh) * 2012-07-30 2015-07-29 广东易事特电源股份有限公司 一种ups充电模块装置及其控制方法
US9160232B2 (en) * 2013-02-15 2015-10-13 St-Ericsson Sa Efficient regulation of capacitance voltage(s) in a switched mode multilevel power converter
US9941813B2 (en) 2013-03-14 2018-04-10 Solaredge Technologies Ltd. High frequency multi-level inverter
EP2779345B8 (en) * 2013-03-14 2015-06-10 ABB Technology Oy Method for controlling switching branch of active neutral point clamped (ANPC) three-level converter and switching branch for such converter
CN105409088A (zh) * 2013-06-13 2016-03-16 上海火亮新能源科技有限公司 电池能量存储系统和控制方法
CN103296726B (zh) * 2013-06-20 2015-10-28 曙鹏科技（深圳）有限公司 电池储能模组及其控制方法和储能供电系统
WO2015006111A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 Transphorm Inc. Multilevel inverters and their components
DE102013213986B4 (de) * 2013-07-17 2016-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Dreipunkt-Stromrichter
US9450503B2 (en) * 2013-08-15 2016-09-20 General Electric Company Power converter with a multi-level bridge topology and control method
US9450453B2 (en) * 2013-09-02 2016-09-20 Cyber Power Systems Inc. Uninterruptible power supply system with energy feedback to chargers and sinusoidal output
US9774190B2 (en) * 2013-09-09 2017-09-26 Inertech Ip Llc Multi-level medium voltage data center static synchronous compensator (DCSTATCOM) for active and reactive power control of data centers connected with grid energy storage and smart green distributed energy sources
CN103580275B (zh) * 2013-10-12 2016-04-20 合肥联信电源有限公司 轨道交通屏蔽门不间断电源及其工作方法
JP6232944B2 (ja) * 2013-11-06 2017-11-22 株式会社明電舎 マルチレベル電力変換装置
US20150183330A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-02 Electric Power Research Institute, Inc. Modular reconfigurable medium voltage transformer for data centers, volt/var control, ac and dc charging, and vehicle-to-grid applications
US9293978B2 (en) 2014-01-20 2016-03-22 Cummins Power Generation Ip, Inc. Split phase power conversion apparatuses, methods and systems
US10454301B2 (en) 2014-01-27 2019-10-22 Vertiv S.R.L. System and method for detecting and correcting DC bus imbalances between parallel coupled UPS systems sharing a common battery
US10797490B2 (en) * 2014-03-26 2020-10-06 Intersil Americas LLC Battery charge system with transition control that protects adapter components when transitioning from battery mode to adapter mode
US9318974B2 (en) 2014-03-26 2016-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Multi-level inverter with flying capacitor topology
DE102014005124A1 (de) * 2014-04-08 2015-10-08 Karlsruher Institut für Technologie Schaltungsanordnung und Verfahren zum Austausch elektrischer Energie
EP2975727A1 (en) * 2014-07-17 2016-01-20 ABB Technology AG Three-wire UPS system with artificial neutral
US9590521B2 (en) * 2014-07-28 2017-03-07 Hamilton Sundstrand Corporation Power converters for aircraft starter/generators
NZ700418A (en) * 2014-09-25 2016-08-26 Enatel Ltd Improvements in and relating to load balancing
KR101506010B1 (ko) * 2014-10-01 2015-03-30 주식회사 이온 무정전 전원장치의 직류단 전압 불평형 제어 장치
WO2016105272A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-30 Robert Bosch (Sea) Pte. Ltd. Balancing circuit and inverter comprising the same
US9595876B2 (en) * 2015-02-11 2017-03-14 Schneider Electric It Corporation DC-DC converter
US10263457B2 (en) * 2015-04-01 2019-04-16 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Uninterruptible power supply device and uninterruptible power supply system using the same
US10135293B2 (en) 2015-04-01 2018-11-20 Isolated Parallel Inc Direct current isolated-parallel uninterruptible power supply system
RU2671947C1 (ru) * 2015-06-23 2018-11-08 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Инвертор с возможностью заряда
US10097002B2 (en) 2015-06-30 2018-10-09 Abb Schweiz Ag Power transmission arrangement and method for operating a power transmission arrangement
JP6348460B2 (ja) * 2015-07-08 2018-06-27 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換システム
CA2997953A1 (en) * 2015-09-13 2017-03-16 Alpha Technologies Inc. Power control systems and methods
US10381867B1 (en) 2015-10-16 2019-08-13 Alpha Technologeis Services, Inc. Ferroresonant transformer systems and methods with selectable input and output voltages for use in uninterruptible power supplies
WO2017076367A1 (zh) * 2015-11-06 2017-05-11 汪洪亮 单相四电平逆变器拓扑电路及三相四电平逆变器拓扑电路
US10300791B2 (en) * 2015-12-18 2019-05-28 Ge Global Sourcing Llc Trolley interfacing device having a pre-charging unit
EP3411947A1 (en) * 2016-02-05 2018-12-12 ABB Schweiz AG Power conditioning and ups modules
US10502470B2 (en) 2016-03-22 2019-12-10 Vertiv Corporation System and method to maintain evaporator superheat during pumped refrigerant economizer operation
US9935549B2 (en) * 2016-07-08 2018-04-03 Toshiba International Corporation Multi-switch power converter
KR102606225B1 (ko) 2016-07-18 2023-11-23 삼성전자주식회사 전원 공급 시스템
US9923482B2 (en) * 2016-07-20 2018-03-20 Infineon Technologies Ag System and method for a power inverter with controllable clamps
US10644610B2 (en) * 2016-11-17 2020-05-05 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Power conversion device
US10587115B2 (en) * 2016-12-20 2020-03-10 Google Inc. Modular direct current (DC) architectures
EP3360719B1 (en) 2017-02-09 2020-09-09 Samsung SDI Co., Ltd Dual power supply system
US10637279B2 (en) 2017-02-22 2020-04-28 Vertiv Corporation Method of mitigating effects of AC input voltage surge in a transformer-less rectifier uninterruptible power supply system
US10811987B2 (en) * 2017-03-31 2020-10-20 Schneider Electric It Corporation Bi-directional DC-DC converter with load and source synchronized power control
EP3613134A4 (en) * 2017-04-21 2020-11-25 ABB Schweiz AG CONVERTER SYSTEM THAT ENABLES AN ELECTRICAL LOAD TO BE POWERED ON
JP6428859B1 (ja) * 2017-06-16 2018-11-28 株式会社明電舎 マルチレベル電力変換装置
WO2019014682A1 (en) 2017-07-14 2019-01-17 Alpha Technologies Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR ALTERNATING CURRENT POWER SUPPLY WITH VOLTAGE REGULATION
CN107769313B (zh) * 2017-10-30 2020-06-23 华泰慧能（北京）能源技术有限公司 储能调频系统中蓄电池动态均压电路及控制方法
US10790670B1 (en) 2018-03-08 2020-09-29 Zerobase Energy, Llc Hybrid generator system and method with multi tasked power inverter
US11063460B2 (en) * 2018-06-01 2021-07-13 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery system
KR102142456B1 (ko) 2018-09-20 2020-08-07 엘에스일렉트릭(주) 전원 공급 장치
US10784714B2 (en) * 2018-11-30 2020-09-22 Schneider Electric It Corporation 3 phase UPS bus balancer
US20200176998A1 (en) * 2018-12-03 2020-06-04 Omnitek Partners Llc Methods for heating and charging energy storage devices at very low temperatures
US11356017B2 (en) * 2019-04-08 2022-06-07 The Regents Of The University Of California Li-ion-compatible fully-integrated hybrid converter
US11489356B2 (en) * 2019-07-02 2022-11-01 Abb Schweiz Ag MVDC link-powered battery chargers and operation thereof
US20210296902A1 (en) * 2020-03-17 2021-09-23 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Battery energy storage-based controller for improving microgrid power quality
US11218086B2 (en) * 2020-03-23 2022-01-04 Hamilton Sundstrand Corporation Power conversion systems and methods
EP3890179A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Power converter
CN114069819A (zh) * 2020-08-07 2022-02-18 台达电子工业股份有限公司 具有三阶层切换电路的转换装置及三阶层切换电路的操作方法
DE102020129921A1 (de) * 2020-11-12 2022-05-12 Sma Solar Technology Ag Verfahren zum Symmetrieren von Spannungen in einem DC-Netz und Symmetriereinheit für ein DC-Netz
US20230207937A1 (en) * 2021-12-29 2023-06-29 Atieva, Inc. Reconfigurable architecture for stationary energy storage system

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5239140A (en) * 1975-09-22 1977-03-26 Mitsubishi Electric Corp Non-interrupted powe source
AU2296677A (en) * 1976-03-10 1978-09-14 Westinghouse Electric Corp Load balancing system for ups rectifiers
US4564747A (en) * 1983-09-30 1986-01-14 Chevron Research Company Methods and apparatus for detecting abnormalities in proximity effect heat-tracing circuits
JPH038038Y2 (zh) * 1984-11-05 1991-02-27
US5017800A (en) * 1989-09-29 1991-05-21 Wisconsin Alumni Research Foundation AC to DC to AC power conversion apparatus with few active switches and input and output control
FR2684250B1 (fr) * 1991-11-27 1994-04-01 Merlin Gerin Systeme de distribution d'energie electrique de haute qualite.
US6069412A (en) * 1993-03-29 2000-05-30 Powerware Corporation Power factor corrected UPS with improved connection of battery to neutral
US5684686A (en) * 1994-01-12 1997-11-04 Deltec Electronics Corporation Boost-input backed-up uninterruptible power supply
US5644483A (en) * 1995-05-22 1997-07-01 Lockheed Martin Energy Systems, Inc. Voltage balanced multilevel voltage source converter system
US5710504A (en) 1996-05-20 1998-01-20 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Switched capacitor system for automatic battery equalization
US6031738A (en) * 1998-06-16 2000-02-29 Wisconsin Alumni Research Foundation DC bus voltage balancing and control in multilevel inverters
DE19845903A1 (de) 1998-10-05 2000-04-06 Aloys Wobben Elektrische Energieübertragungsanlage
JP2000324711A (ja) * 1999-05-17 2000-11-24 Canon Inc 組み電池装置
US6184593B1 (en) * 1999-07-29 2001-02-06 Abb Power T&D Company Inc. Uninterruptible power supply
BR9907351A (pt) * 1999-12-22 2001-08-07 Ericsson Telecomunicacoees S A Método e circuito de controle para retificador do tipo elevador trifásico de três nìveis
AU2001241559A1 (en) * 2000-02-18 2001-08-27 Liebert Corporation Modular uninterruptible power supply
EP1264385B1 (en) 2000-02-29 2006-12-20 Eaton Power Quality Corporation Power converters with ac and dc operating modes and methods of operation thereof
US6459596B1 (en) * 2000-08-18 2002-10-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for a Reduced parts-counts multilevel rectifier
US20020133728A1 (en) * 2000-11-14 2002-09-19 Sanjay Agarwal Network traffic based adaptive power management system for computer networks
US6577106B2 (en) * 2000-11-30 2003-06-10 Honeywell International Inc. Multi-functional AC/DC converter
DK174494B1 (da) * 2001-01-26 2003-04-22 American Power Conversion Denm Kombineret AC-DC til DC konverter
US6631080B2 (en) 2001-06-06 2003-10-07 Hybrid Power Generation Systems Llc Systems and methods for boosting DC link voltage in turbine generators
US7288919B2 (en) * 2001-10-01 2007-10-30 Sanken Electric Co., Ltd. Voltage balance circuit, voltage detective circuit, voltage balancing method, and voltage detecting method
US20030076696A1 (en) * 2001-10-18 2003-04-24 Delta Electronics, Inc. Device of uninterruptible power supply
US7106607B2 (en) 2002-01-22 2006-09-12 American Power Conversion Denmark Aps Combined AC-DC to DC converter
CN1333506C (zh) * 2002-08-14 2007-08-22 艾默生网络能源有限公司 带母线均压功能的不间断电源系统
US7786616B2 (en) * 2003-02-07 2010-08-31 Cummins Power Generation Inc. Generator with DC boost and split bus bidirectional DC-to-DC converter for uninterruptible power supply system or for enhanced load pickup
US6914415B2 (en) * 2003-02-14 2005-07-05 Motorola, Inc. Battery adaptor to facilitate reconditioning in a smart charger
US7545120B2 (en) * 2003-07-29 2009-06-09 Dell Products L.P. AC-DC adapter and battery charger integration for portable information handling systems
US7259477B2 (en) * 2003-08-15 2007-08-21 American Power Conversion Corporation Uninterruptible power supply
US6903537B2 (en) * 2003-10-22 2005-06-07 Aimtron Technology Corp. Switching DC-to-DC converter with multiple output voltages
WO2005041384A1 (ja) * 2003-10-27 2005-05-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 電源装置
US7446433B2 (en) * 2004-01-23 2008-11-04 American Power Conversion Corporation Methods and apparatus for providing uninterruptible power
US7432615B2 (en) * 2004-01-29 2008-10-07 American Power Conversion Corporation Uninterruptable power supply system and method
US7050312B2 (en) * 2004-03-09 2006-05-23 Eaton Power Quality Corporation Multi-mode uninterruptible power supplies and methods of operation thereof
US7684222B2 (en) 2004-03-24 2010-03-23 Eaton Corporation Power conversion apparatus with DC bus precharge circuits and methods of operation thereof
US7456518B2 (en) * 2004-08-31 2008-11-25 American Power Conversion Corporation Method and apparatus for providing uninterruptible power
EP2278686B1 (en) 2004-08-31 2012-05-09 American Power Conversion Corporation Method and apparatus for providing uninterruptible power
JP4181104B2 (ja) * 2004-10-06 2008-11-12 日本無線株式会社 蓄電器の電圧制御装置及びそれを備えた蓄電器モジュール
US7402921B2 (en) * 2005-04-21 2008-07-22 American Power Conversion Corporation Method and apparatus for providing uninterruptible power
US7352083B2 (en) * 2005-09-16 2008-04-01 American Power Conversion Corporation Apparatus for and method of UPS operation
US7456524B2 (en) * 2006-03-31 2008-11-25 American Power Conversion Corporation Apparatus for and methods of polyphase power conversion
US7705489B2 (en) * 2006-09-08 2010-04-27 American Power Conversion Corporation Method and apparatus for providing uninterruptible power
US8040702B2 (en) * 2006-09-15 2011-10-18 Mitsubishi Electric Corporation DC/DC power converting apparatus
US7688048B2 (en) 2007-02-21 2010-03-30 American Power Conversion Corporation 3-phase high power UPS
US7639520B1 (en) 2007-02-26 2009-12-29 Network Appliance, Inc. Efficient power supply
US7619907B2 (en) * 2007-04-12 2009-11-17 Mitsubishi Electric Corporation DC/DC power conversion device
JP5049637B2 (ja) * 2007-04-12 2012-10-17 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃ電力変換装置
US8385091B2 (en) 2009-08-20 2013-02-26 Electric IT Corporation 3-phase high-power UPS

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102918759B (zh) * 2010-04-19 2015-12-09 宝威电源意大利股份公司 多电平dc/ac转换器和dc/ac电压转换方法
CN102918759A (zh) * 2010-04-19 2013-02-06 宝威电源意大利股份公司 多电平dc/ac转换器
TWI414933B (zh) * 2010-06-08 2013-11-11 Quanta Comp Inc 伺服器機櫃系統
US9207734B2 (en) 2010-06-08 2015-12-08 Quanta Computer Inc. Server rack system
US9520718B2 (en) 2013-07-05 2016-12-13 Huawei Technologies Co., Ltd. Uninterruptible power supply circuit
CN104638961B (zh) * 2013-11-12 2021-03-23 Abb瑞士股份有限公司 用于平衡多级功率转换器的系统和方法
CN104638961A (zh) * 2013-11-12 2015-05-20 通用电气公司 用于平衡多级功率转换器的系统和方法
CN107431378A (zh) * 2015-04-01 2017-12-01 东芝三菱电机产业系统株式会社 不间断电源装置及使用了该装置的不间断电源系统
CN107431378B (zh) * 2015-04-01 2020-07-28 东芝三菱电机产业系统株式会社 不间断电源装置及使用了该装置的不间断电源系统
CN108352708A (zh) * 2015-09-09 2018-07-31 Cpg技术有限责任公司 对于引导表面波接收的能量消耗节点的适配
CN108471981A (zh) * 2015-10-09 2018-08-31 通用电气公司 Mri系统的能量储存解决方案
CN108471981B (zh) * 2015-10-09 2022-04-08 通用电气公司 Mri系统的能量储存解决方案
CN110676916A (zh) * 2018-07-03 2020-01-10 施耐德电气It公司 自适应充电器
CN110676916B (zh) * 2018-07-03 2024-04-23 施耐德电气It公司 自适应充电器
CN112636448A (zh) * 2019-10-07 2021-04-09 谷歌有限责任公司 用于对交流和直流负载供电的ups系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20130076152A1 (en) 2013-03-28
JP5059879B2 (ja) 2012-10-31
EP2122796A2 (en) 2009-11-25
WO2008103696A2 (en) 2008-08-28
CA2678878A1 (en) 2008-08-28
KR20090119978A (ko) 2009-11-23
JP2010519890A (ja) 2010-06-03
US20110280055A1 (en) 2011-11-17
US8344551B2 (en) 2013-01-01
US8664796B2 (en) 2014-03-04
CN101657946B (zh) 2013-11-13
KR101477042B1 (ko) 2014-12-29
WO2008103696A8 (en) 2009-02-19
EP2122796B1 (en) 2016-05-25
KR101521137B1 (ko) 2015-05-20
DK2587620T3 (en) 2015-08-31
EP2587620A3 (en) 2013-07-03
US8008809B2 (en) 2011-08-30
US20100156354A1 (en) 2010-06-24
KR20140072203A (ko) 2014-06-12
US7688048B2 (en) 2010-03-30
AU2008218769B2 (en) 2012-01-12
DK2122796T3 (en) 2016-08-22
ES2588381T3 (es) 2016-11-02
US20080197706A1 (en) 2008-08-21
AU2008218769A1 (en) 2008-08-28
WO2008103696A3 (en) 2008-12-24
ES2553007T3 (es) 2015-12-03
EP2587620A2 (en) 2013-05-01
EP2587620B1 (en) 2015-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101657946B (zh) 三相大功率不间断电源
CN102577068B (zh) 三相大功率ups
CA2808490C (en) Power conversion with added pseudo-phase
US9397580B1 (en) Dual link power converter
CN104428988A (zh) 具有多个直流电源的双向换能器
WO2015119708A1 (en) Multi-phase ac/ac step-down converter for distribution systems
WO2009137969A1 (zh) 无变压器光伏并网逆变装置及其控制方法
US10873254B2 (en) Electrical circuit for zero-voltage soft-switching in DC-DC converter under all load conditions
CN113746361A (zh) 具高电压增益的交流-直流电源变换系统
CN110556833A (zh) 多端口微网能量路由器
CN108258697B (zh) 电能质量综合治理和功率优化的能量路由器
AU2012202055B2 (en) 3-Phase High Power UPS
CN100456615C (zh) 逆变电路及其逆变方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20131113

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee