CN110676925B - Avr旁路继电器焊接检测 - Google Patents
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Abstract
根据一个方面，本发明的实施例提供了一种UPS系统，包括一输入端、一输出端、一中性连接、一AVR变压器、多个继电器选择性地将所述初级绕组耦合至所述输入端及所述输出端、一旁路继电器，配置成用以选择性地将所述初级绕组耦合至所述中性连接、一DC/AC逆变器以及一控制器，配置成用以操作所述多个继电器、所述旁路继电器及所述DC/AC逆变器，以提供源自于输入AC电力及备用DC电力中的至少一个的AC输出电力，其中，在一备用电源模式中，所述控制器还配置成用以操作所述DC/AC逆变器转换所述备用DC电力成提供给所述AVR变压器的一次级绕组的AC电力、用以监控所述AC输出电力、并且用以确认所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接。
Description
技术领域
本发明一般涉及用于控制一不间断电源(UPS)的系统及方法。
背景技术
诸如不间断电源(UPS)之类的电力设备的使用为敏感和/或关键的负载，例如计算机系统及其它数据处理系统，提供了受控的、不间断的电力。已知的不间断电源包括在线UPS、离线UPS、在线互动式UPS以及其他类型。在线UPS在主要AC电源中断时，提供经过调节的AC电力作为备用AC电力。离线UPS通常不提供输入AC电力的调节，但是在主要AC电源中断时，会提供备用AC电力。在线互动式UPS类似于离线式UPS，因为在发生停电时，他们会切换到电池电力，但通常还包括一个多抽头自动电压调节(AVR)变压器，用于当输电线骤降或骤升而没有耗尽所述电池时，调节所述UPS所提供的所述输出电压。
发明内容
本发明的多个方面指向一种不间断电源(UPS)系统，包括：一输入端，用以接收输入AC电力、一输出端，用以提供AC输出电力给一负载、一中性连接、一自动电压调节(AVR)变压器，其具有一初级绕组及一次级绕组、多个继电器耦合至所述输入端、所述输出端及所述初级绕组，所述多个继电器配置成用以选择性地将所述初级绕组耦合至所述输入端及所述输出端、一旁路继电器，配置成用以选择性地将所述AVR变压器的所述初级绕组耦合至所述中性连接、一DC/AC逆变器电路，耦合至所述次级绕组，并且配置成用以耦合至一备用电源及接收来自所述备用电源的备用DC电力，以及一控制器，配置成用以操作所述多个继电器、所述旁路继电器及所述DC/AC逆变器电路，以提供源自于输入AC电力及备用DC电力中的至少一个的所述AC输出电力给所述负载，其中在一备用电源操作模式中，所述控制器还配置成用以操作所述多个继电器解耦所述AVR变压器与所述输入端并且耦合所述初级绕组至所述输出端、用以操作所述DC/AC逆变器电路转换所述备用DC电力成提供给所述次级绕组的转换AC电力、用以监控所述AC输出电力、并且基于所述监控的AC输出电力，用以确认所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接。
根据一实施例，所述UPS还包括一用户界面，其中，响应于确认所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接，所述控制器还配置成用以传送表明所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接的一通知至所述用户界面。在另一实施例中，所述控制器包括一接口，配置成用以与至少一个外部系统通信，并且其中，响应于确认所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接，所述控制器还配置成用以传送所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接的一通知至所述至少一个外部系统。
根据另一实施例，在监控所述AC输出电力时，所述控制器还配置成用以在所述输出端监控一输出电压电平及一输出电流电平。在一个实施例中，所述控制器还配置成用以比较所述监控的输出电压电平与一输出电压阈值。在其它实施例中，响应于确定所述输出电压电平小于所述输出电压阈值，所述控制器还配置成用以比较所述输出电流电平与一输出电流阈值。在一实施例中，响应于确定所述输出电流电平小于所述输出电流阈值，所述控制器还配置成用以确认所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接。在其它实施例中，响应于确定所述输出电流电平大于所述输出电流阈值，所述控制器还配置成用以确认所述耦合至所述输出端的所述负载为短路。
根据一实施例，所述AVR变压器还包括一第一抽头及一第二抽头，所述第一抽头耦合至所述初级绕组的一第一位置，所述第二抽头耦合至所述初级绕组的一第二位置，并且其中所述多个继电器包括：一线路转换继电器，配置成用以选择性地将所述AVR变压器耦合至所述输入端、一升压继电器，配置成用以选择性地将所述第一抽头耦合至所述线路转换继电器，以及一修整继电器，配置成用以选择性地将所述第二抽头耦合至所述输出端。在一实施例中，在所述备用电源操作模式中，所述控制器还配置成用以操作所述线路转换继电器解耦所述AVR变压器与所述输入端，并且用以操作所述修整继电器耦合所述第二抽头至所述输出端。
根据另一实施例，在一升压操作模式中，所述控制器还配置成用以操作所述线路转换继电器耦合所述AVR变压器至所述输出端、用以操作所述升压继电器耦合所述线路转换继电器至所述第一抽头、用以操作所述修整继电器耦合所述初级绕组至所述输出端，及用以操作所述旁路继电器耦合所述初级绕组至所述中性连接，并且其中在所述升压操作模式中，在所述输出端的一电压电平大于在所述输入端的一电压电平。在一实施例中，在所述升压操作模式中，所述控制器还配置成用以操作所述修整继电器耦合所述第二抽头至所述输出端。
根据一实施例，在一修整操作模式中，所述控制器还配置成用以操作所述线路转换继电器耦合所述AVR变压器至所述输入端、用以操作所述升压继电器解耦所述第一抽头与所述线路转换继电器、用以操作所述修整继电器耦合所述第二抽头至所述输出端、及用以操作所述旁路继电器耦合所述初级绕组至所述中性连接，并且其中在所述修整操作模式中，在所述输出端的一电压电平小于在所述输入端的一电压电平。
根据本发明的另一方面指向一种确认在一在线互动式UPS的一焊接继电器状态的方法，所述在线互动式UPS包括一输出端，用以提供AC输出电力给一负载、一中性连接、一自动电压调节(AVR)变压器，其具有一初级绕组及一次级绕组、多个继电器耦合至所述输入端、所述输出端及所述初级绕组，所述多个继电器配置成用以选择性地将所述初级绕组耦合至所述输入端及所述输出端、一旁路继电器，配置成用以选择性地将所述AVR变压器的所述初级绕组耦合至所述中性连接，及一DC/AC逆变器电路，耦合至所述次级绕组，并且配置成用以耦合至一备用电源及接收来自所述备用电源的备用DC电力，其中所述方法包括：在一备用电源操作模式中，操作所述多个继电器、所述旁路继电器及所述DC/AC逆变器电路，以提供源自于所述备用DC电力的所述AC输出电力给所述负载、监控所述AC输出电力，以及在所述输出端监控一输出电流电平。
根据一实施例，监控所述AC输出电力包括：在所述输出端监控一输出电压电平，以及在所述输出端监控一输出电流电平。在另一实施例中，确定所述在线互动式UPS是否处于所述焊接继电器状态包括：比较所述输出电压电平与一输出电压阈值、响应于确定所述输出电压电平小于所述输出电压阈值，比较所述输出电流电平与一输出电流阈值，以及响应于确定所述输出电流电平小于所述输出电流阈值，确定所述在线互动式UPS处于所述焊接继电器状态。在一实施例中，响应于确定所述输出电流电平大于所述输出电流阈值，确定所述在线互动式UPS处于一短路状态。在另一实施例中，所述方法还包含在一升压操作模式中，操作所述多个继电器及所述旁路继电器以在所述输出端产生一电压电平，其大于在所述输入端的一电压电平。在一实施例中，所述方法还包含在一修整操作模式中，操作所述多个继电器及所述旁路继电器以在所述输出端产生一电压电平，其小于在所述输入端的一电压电平。
根据本发明的至少一个方面指向一种不间断电源(UPS)系统，包括：一输入端，用以接收输入AC电力、一输出端，用以提供AC输出电力给一负载、一中性连接、一自动电压调节(AVR)变压器，其具有一初级绕组及一次级绕组、多个继电器耦合至所述输入端、所述输出端及所述初级绕组，所述多个继电器配置成用以选择性地将所述初级绕组耦合至所述输入端及所述输出端、一旁路继电器，配置成用以选择性地将所述AVR变压器的所述初级绕组耦合至所述中性连接、一DC/AC逆变器电路，耦合至所述次级绕组，并且配置成用以耦合至一备用电源及接收来自所述备用电源的备用DC电力，以及用于操作所述UPS系统的装置，以提供源自于所述输入AC电力及所述备用DC电力中的至少一个的所述AC输出电力给所述负载，并且用于当所述UPS系统操作以提供源自于所述备用DC电力的所述输出AC电力时，确认所述旁路继电器在一解耦所述初级绕组与所述中性连接的位置。
附图说明
附图并非旨在按比例绘制，并且在附图中，在各个图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相同的数字表示。为清楚起见，并非每个组件都可以在每个附图中标记。在附图中：
图1是根据本文中描述的多个方面的一种在线互动式UPS的一图式。
图2是根据本文中描述的多个方面的处于一短路状态的一种在线互动式UPS的一图式。
图3是根据分文中描述的多个方面的处于一焊接继电器状态的一种在线互动式UPS的一图式。
图4是说明根据本文中描述的多个方面的一控制器的操作的一流程图。
图5是可以在其上实现本发明的各种实施例的一系统的一框图。
具体实施方式
本文讨论的方法和系统的示例不限于应用于以下描述中阐述的或附图中示出的构造细节和部件布置。该方法和系统能够在其他实施例中实现并且能够以各种方式实践或实施。这里提供的具体实现的示例仅用于说明性目的，而不是限制性的。特别地，结合任何一个或多个示例讨论的动作、组件、元件和特征不旨在从任何其他示例中的类似角色中排除。
此外，本文使用的措辞和术语是出于描述的目的，而不应被视为限制。本文中以单数形式提及的对系统和方法的示例、实施例、组件、元件或动作的任何引用也可以包括多个的实施例，并且本文中的任何实施例、组件、元件或动作的复数形式的任何引用也可以包含只包括一个奇点的实施例。单数或复数形式的参考并不旨在限制当前公开的系统或方法、其组件、动作或元件。这里使用的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”及其变形意味着包括其后列出的项目及其等同物以及附加项目。对“或”的引用可以被解释为包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可以指示单个，多于一个和所有所描述的术语中的任何术语。此外，如果本文件与通过引用并入本文的文件之间的术语使用不一致，则并入的参考文献中的术语用法是对本文件的补充；对于不可调和的不一致性，以本文档中的术语用法为准。
如上所述，一种传统的在线互动式UPS包括一自动电压调节(AVR)变压器，用于当发生输电线骤降或骤升状态时，调节由所述UPS提供的所述输出电压。在操作中，通常监控一种传统的在线互动式UPS的所述输出电压，以确认所述线互动式UPS正在提供所需的输出电压，并且不存在故障状况。例如，确定一传统的在线互动式UPS的所述输出电压异常低时(例如，低于一阈值水平)，可以通过所述UPS的操作者得出一结论，其为一短路状态存在于所述在线互动式UPS的所述输出端(例如，由于一短路负载)。然而，所述在线互动式UPS的所述异常低输出电压实际上可能是在线互动式UPS中存在不同类型的错误情况的一指示。
例如，在一在线互动式UPS包括一旁路继电器的情况下，所述旁路继电器配置为当不希望所述变压器的操作时(例如，为了防止损失)，使得所述AVR变压器断电，所述旁路继电器的多个触点可以焊接在一起，并且即使所述在线互动式UPS试图用所述变压器调节所述输出电压时，所述旁路继电器也可以卡在一打开状态，使得所述变压器保持断电。在这种情况下，所述在线互动式UPS的所述输出端的所述电压也可能异常低(例如，接近零的电平，其类似于上述短路状态中发生的电平)。但是，如果所述UPS的一操作员由于所述焊接继电器而看到异常低的电压，并且采取适合于一短路状态的纠正措施时(例如，移除每个负载并且单独重新连接每个负载以识别故障负载)，所述纠正措施并不能解决焊接故障。在实际识别出故障源并且采取适当的纠正措施之前，会流失宝贵的时间。因此，提供了一种用于精确确认一在线互动式UPS中的一焊接继电器状态的系统及方法。
图1是一在线互动式UPS 100的一框图。所述在线互动式UPS 100包括一输入端101、一滤波器102、一线路转换继电器104、一中性转换继电器106、一升压继电器108、一修整继电器110、一AVR变压器112、一AVR旁路继电器114、一DC/AC逆变器电路116、一输出继电器118、一输出端120、一中性线121及一控制器122。所述AVR变压器包括一初级绕组111、一次级绕组113、一第一抽头115耦合至所述初级绕组111的一第一位置，以及一第二抽头117耦合至所述初级绕组111的一第二位置。
所述输入端101配置成用以耦合至所一AC电源123。所述滤波器102耦合至所述输入端101。所述线路转换继电器104及所述中性转换继电器106耦合至所述滤波器102。所述升压继电器108耦合至所述线路转换继电器104，并且选择性地耦合至所述初级绕组111的一第一端或所述第一抽头115。所述修整继电器110耦合至所述输出继电器118，并且选择性地耦合至所述初级绕组111的所述第一端或所述第二抽头117。所述输出端120耦合至所述输出继电器118，并且还配置成用以耦合至一负载124。所述中性转换继电器106配置成用以通过所述中性线121耦合至所述负载124。所述AVR旁路继电器114耦合在所述中性线121与所述初级绕组111的一第二端之间。所述次级绕组113耦合至所述DC/AC逆变器电路116。所述DC/AC逆变器电路116配置成用以耦合至一备用电源(例如，一电池)。在一实施例中，所述DC/AC逆变器电路116是一个双向逆变器(即，可以作为DC/AC逆变器及AC/DC转换器操作)。
所述控制器112配置成用以通过所传送多个控制信号给每一个继电器来控制所述线路转换继电器104、所述中性转换继电器106、所述升压继电器108及所述AVR旁路继电器114的操作状态。所述控制器122还配置成用以通过传送控制信号给所述逆变器电路116来控制所述DC/AC逆变器电路116的操作。在至少一个实施例中，所述控制器122耦合至一电流传感器128(耦合在所述修整继电器110与所述输出继电器118之间)，所述电流传感器配置成用以输出一测量信号，所述测量信号具有一电平，其对应于通过所述输出继电器118提供给所述输出端120的所述电流电平。在至少一个实施例中，所述控制器122耦合至一电压传感器129(耦合至所述输出端120)，所述电压传感器配置成用以输出一测量信号，所述测量信号具有对应于在所述输出端120处的一电压电平的一电平。在一实施例中，所述控制器122包括一单个控制器；然而，在其他实施例中，控制器122是包括多于一个控制器的一分布式系统。所述控制器122可以监测并且基于，收自于所述电流传感器128、所述电压传感器129的所述测量信号和/或收自于所述UPS 100中的其它传感器的附加测量信号，来控制所述UPS 100。
在至少一个实施例中，所述控制器122通过读取耦合至所述输入端101的一电压感测电路的输出来监控所述UPS 100的状态。在监测所述传感器输出时，所述控制器122确定通过所述电源123提供给所述UPS 100的所述输入电压是否处于一正常或异常状态。如果所述输入电压处于一停电、骤降或骤升状态，则在所述输入端101处的所述输入电压处于一异常状态。不管所述输入电压的条件为何，所述控制器122操作所述UPS 100，使得在所述输出端120的所述电压电平在一预定范围内，即一标称值加上或减去一给定阈值。
例如，如果在所述UPS 100的所述输入端101的所述输入电压处于一正常电平并且不需要AVR变压器调节，则在一通过操作模式中，所述控制器122操作所述线路转换继电器104耦合所述滤波器102至所述升压继电器108、所述升压继电器耦合所述线路转换继电器104至所述修整继电器110、所述修整继电器110耦合所述所述升压继电器108至所述输出继电器118、所述输出继电器耦合所述修整继电器110至所述输出端120、所述中性转换继电器106耦合所述滤波器102至所述中性线121。在所述通过操作模式中，所述第一抽头115及第二抽头117是断电的，并且在所述输出端120的所述电压电平保持在与所述输入端101的所述电压电平相等的一电平，而不需要通过所述AVR变压器11来调节。而且，在所述通过操作模式中，所述控制器122操作所述AVR旁路继电器114解耦所述AVR变压器112的所述初级绕组111与所述中性线121，使得所述初级绕组111断电。
如果在所述UPS 100的所述输入端101的所述输入电压处于一骤降或骤升状态时，则需要通过所述AVR变压器112的调节以在所述输出端120实现所述期望的电压电平，并且所述控制器122操作所述线路转换继电器104耦合所述滤波器102至所述升压继电器108、所述输出继电器耦合所述修整继电器110至所述输出端120，并且所述中性转换继电器106耦合所述滤波器102至所述中性线121。在需要所述AVR变压器调节的这种实施例中，所述控制器122还操作所述升压继电器108及所述修整继电器110将所述第一抽头115和/或所述第二抽头117通电，使得所述AVR变压器112在所述输出端120产生一调节过的输出电压。
例如，如果所述UPS 100的所述输入端101的所述输入电压处于一骤降状态并且需要增加所述输出电压，则所述控制器122调整所述升压继电器108及所述修整继电器110至一升压操作模式。在所述升压操作模式中，所述升压继电器108被操作用以耦合所述线路转换继电器104至所述第一抽头115，使得所述第一抽头115通电，并且所述修整继电器110被操作用以耦合所述第二抽头117至所述输出继电器118，使得所述第二抽头117通电。在所述第一抽头115及所述第二抽头117通电时，电流通过所述第一抽头115、所述初级绕组111的一部分及所述第二抽头117从所述升压继电器108传递至所述修整继电器100，导致所述输出端120的所述电压电平大于所述输入端101的所述电压电平。由所述AVR变压器112引起的在所述输出端120与所述输入端101之间的电压增加与所述AVR变压器112的匝数比相关，其取决于所述初级绕组111被抽头的位置(通过所述升压继电器108、所述修整继电器110及对应的抽头115、117来确定)。例如，在所述升压模式中，所述输出端120的所述电压电平可以相对于所述输入端101的所述电压电平，通过1：1.15的一第一比率，来增加。在其他实施例中，可以不同地配置所述第一比率。
如果所述输出电压需要以更大的比率增加，所述控制器122可以操作所述修整继电器110耦合所述初级绕组111的所述第一端至所述输出继电器118，使得所述第二抽头117断电并且电流通过所述第一抽头115、所述初级绕组111的一第二部分(其中所述初级绕组的所述第二部分大于所述第一部分)，所述初级绕组111的所述第一端及所述修整继电器110从所述升压继电器108传递至所述输出继电器118。通过使电流通过所述初级绕组111的一较大的部分，所述AVR变压器112的匝数比有效地增加，导致所述输出端120的一较大电压。例如，在所述升压模式中，所述输出端120的所述电压电平可以以一第二比率增加，所述第二比率大于所述第一比率。在一实施例中，所述第二比率可以是所述第一比率的值的两倍(例如，1：1.3)。然而，在其他实施例中，可以不同地配置所述第二比率。
如果所述UPS 100的所述输入端101的所是输入电压处于一骤升状态并且所述输出电压需要降低，则所述控制器122调整所述升压继电器108及所述修整继电器110为一修整操作模式。在所述修整操作模式中，所述升压继电器108被操作以耦合所述线路转换继电器104至所述初级绕组111的所述第一端，使得所述第一抽头115断电，并且所述修整继电器110被操作以耦合所述第二抽头117至所述输出继电器118，使得所述第二抽头117通电。在所述第二抽头通电时，电流通过所述初级绕组111的所述第一端、所述初级绕组111的一部分及所述第二抽头117从所述升压继电器传递至所述修整继电器110(与所述升压模式的方向相反的方向)，导致所述输出端120的所述电压电平小于所述输入端101的所述电压电平。由于所述AVR变压器122所带来的所述输出端120与输入端101之间的电压降低与所述AVR变压器122的匝数比直接相关。例如，在所述修整模式中，相对于所述输端101的所述电压，所述输出端120的所述电压可以减小以1.15：1的比率。在其他实施例中，可以不同地配置所述修整模式中的所述比率。
在所述升压及修整操作模式中，所述控制器122操作所述AVR旁路继电器114耦合所述初级绕组111至所述中性线，使所述初级绕组111通电。根据一个实施例，在所述升压及修整操作模式期间，跨越所述初级绕组111的电压产生跨越所述次级绕组113的一电压，并且所述控制器122操作所述双向DC/AC逆变器电路转换跨越所述次级绕组113的所述电压成一DC电压，以对所述备用电源126(例如电池)充电。
如果所述输入端101的所述输入电压失效(即，处于一停电状态)，所述控制器122激活所述线路转换继电器104及所述中性转换继电器106，以解耦所述AVR变压器112与所述输入端101，并且在一备用电源操作模式中，操作所述升压继电器108及所述修整继电器110。在所述备用电源操作模式中，所述控制器122操作所述升压继电器108耦合所述线路转换继电器104至所述初级绕组111的所述第一端，并且所述修整继电器耦合所述第二抽头117至所述输出继电器118，以将所述第二抽头117通电。在所述备用电源操作模式中，来自所述备用电源126的DC电力被提供给所述DC/AC逆变器116，并且所述控制器122操作所述DC/AC逆变器116转换所述接收的DC电力成转换AC电力。来自于所述DC/AC逆变器116的所述转换AC电力被提供给所述第二级绕组113，其产生跨越所述初级绕组111的一对应电压。跨越所述初级绕组115的所述电压通过所述修整继电器110、输出继电器118及输出端120被提供给所述负载124。如上所述，由于一故障负载124，所述UPS 100的所述输出端120的一短路状态可能存在。例如，图2示出了在所述备用电源操作模式期间，所述在线互动式UPS 100处于一短路状态。为了便于说明，所述DC/AC逆变器电路116及电池126已经从图2中移除。如图2所示，当在所述备用电源操作模式中，所述输出端120存在一短路状态时(由于所述负载124中的短路)，在所述输出端120与所述中性线121之间存在一相对大的电流130，并且所述输出端120的所述电压下降到一非常低的电平(例如，接近零)。
如上所述，当所述AVR旁路继电器114的触点焊接在一起时，可以发生所述UPS 100的一焊接继电器状态，并且即使所述在线互动式UPS 100试图提供经一调节的输出电压时，所述AVR旁路继电器114会卡在一打开状态，其中所述初级绕组111保持断电。例如，图3示出了在所述备用电源操作模式期间的一焊接继电器状态的所述在线互动式UPS 100。为了便于说明，所述DC/AC逆变器电路116及电池126已从图3中移除。如图3所示，当在所述备用电源操作模式中，所述AVR旁路继电器114焊接打开时，所述初级绕组被断电，所述输出端的所述电压下降到一非常低的电平(例如，接近零)，并且在所述AVR变压器112与所述输出端120之间没有电流。
为了在所述备用电源操作模式期间准确地确认所述UPS 100中的故障，所述控制器122监控所述输出端120的电压(例如，通过耦合至所述输出端120的所述电压传感器129)及通过所述输出端120的电流(例如，通过所述电流传感器128)。响应于确定所述输出端的所述电压非常低(例如，低于接近零的一输出电压阈值)，所述控制器122确认一短路状态或一焊接继电器状态存在于所述UPS 100中，因为两个状态在所述输出端120会导致一类似的低电压。为了区分所述两个状态，所述控制器122还通过所述输出端120分析所述电流。响应于确定通过所述输出端120的所述电流相对较大(例如，大于一输出电流阈值)，所述控制器确定一短路状态存在于所述UPS 100中。响应于确定通过所述输出端120的所述电流不是相对较大(例如，小于一输出电流阈值)，所述控制器确定一焊接继电器状态存在于所述UPS100中。
通过监控所述输出端120的电压及电流，所述控制器可以准确地确认所述UPS 100中是否存在一短路状态或一焊接继电器状态，而无需通过一技术人员对所述UPS 100进行更彻底的物理检查。所述控制器122可以提供一指示给一用户提供(例如，通过用户界面或通过传输到由所述用户操作的一外部系统)，通知所述用户所述故障的类型。通过在所述UPS 100中更准确地确认所述故障的类型，所述用户可以采取适当的纠正措施来修理所述UPS 100。
图4是说明所述控制器122的操作的一流程图400。在框402，所述控制器122监控所述UPS 100的所述输出电压，并且比较所述输出电压与一输出电压阈值。响应于确定所述输出电压大于所述输出电压阈值，所述控制器122继续监控所述UPS 100的所述输出电压。
响应于确定所述输出电压小于所述输出电压阈值，在框404，所述控制器122监控所述UPS 100的所述输出电流(例如，通过所述电流传感器128)，并且比较所述输出电流与一输出电流阈值。响应于确定所述输出电流阈值大于所述输出电流阈值，在框406，所述控制器122确认所述UPS 100处于一短路状态。在框408，所述控制器122通知所述用户(例如，通过一用户界面或传输到由所述用户操作的一外部系统)所述短路状态的存在。在框410，所述用户可以采取适当的纠正动作来解决一短路状态(例如，移除连接到所述UPS 100的每个负载，并且单独地重新连接每个负载以确认所述故障负载)。
响应于确定所述输出电流阈值小于所述输出电流阈值，在框412，所述控制器122确认所述UPS 100处于一焊接继电器状态。在框414，所述控制器122通知所述用户(例如，通过一用户界面或传输到由所述用户操作的一外部系统)所述焊接继电器状态的存在。在160，所述用户可以采取适当的纠正动作来解决一焊接继电器状态(例如，所述AVR旁路继电器114的替换)。
图5示出了形成一系统500的多个计算组件的一示例框图，所述系统500可以配置成用以实现本文公开的一个或多个方面。例如，所述系统500可以通信地耦合至所述控制器122或包括在所述控制器122内。所述系统500还可以配置成用以操作如上所述的一在线互动式UPS。
所述系统500可以包括例如一计算平台，诸如基于英特尔奔腾型式的处理器(Intel PENTIUM)、摩托罗拉公司的威力芯片(Motorola PowerPC)、太阳的UltraSPARC处理器(Sun UltraSPARC)、德州仪器的数字信号处理器(Texas Instruments-DSP)、惠普的PA-RISC处理器(Hewlett-Packard PA-RISC)或任何其他类型的处理器的计算平台。系统500可以包括专门编程的专用硬件，例如专用集成电路(ASIC)。本文公开的各个方面可以被实现为在所述系统500上执行的专用软件，例如图5所示。
所述系统500可以包括连接到一个或多个存储器装置510的一处理器/ASIC 506，例如一磁盘驱动器、存储器、闪存或用于存储数据的其他装置。存储器510可以用于在所述系统500的操作期间存储程序及数据。
所述计算机系统500的多个组件可以通过一互连机构508耦合，所述互连机构508可以包括一个或多个总线(例如，在集成在同一机器内的多个组件之间)和/或一网络(例如，驻留在不同机器上的组件之间)。所述互连机构508使得所述系统500的组件之间能够交换通信(例如，数据、指令)。所述系统500还包括一个或多个输入装置504，其可包括例如一键盘或一触摸屏。所述系统500包括一个或多个输出装置502，其可包括例如一显示器或一用户界面。此外，所述计算机系统500可以包含一个或多个接口，所述接口可以连接所述计算机系统500至一通信网络，作为所述互连机构508的补充或替代。
所述系统500可包括一存储系统512，其可以包括一计算机可读和/或可写非易失性介质，其中可以存储信号以提供由处理器执行的程序或者提供存储在要由程序处理的介质上或介质中的信息。例如，所述介质可以是磁盘或闪存，并且在一些示例中可以包括RAM或诸如EEPROM的其他非易失性存储器。在一些实施例中，处理器可以使数据从非易失性介质读取到另一个存储器510中，这允许处理器/ASIC比介质更快地访问信息。这个存储器510可以是易失性随机存取存储器，例如动态随机存取存储器(DRAM)或静态存储器(SRAM)。它可以位于存储系统512中或存储器系统510中。所述处理器506可以操纵所述集成电路存储器510内的所述数据，然后在完成处理之后将所述数据复制到所述存储器512。已知多种机制用于管理存储器512和集成电路存储器元件510之间的数据移动，并且所述公开内容不限于此。所述公开内容不限于特定存储器系统510或存储系统512。
所述系统500可以包括可以使用一高级计算机编程语言编程的一计算机平台。所述系统500也可以通过使用专门编程的专用硬件来实现，例如，一ASIC。所述系统500可以包括处理器506，处理器506可以是商业上可用的处理器，例如可从英特尔公司获得的众所周知的奔腾级处理器。许多其他处理器是可用。所述处理器506可以执行一作业系统，所述作业系统可以是例如可从所述微软公司获得的视窗作业系统、可从苹果电脑公司获得的麦金塔作业系统X、从太阳计算机系统公司获得的Solaris作业系统，或可从各种渠道获得的UNIX和/或LINUX。许多其他作业系统可以被使用。
所述处理器及操作系统可以一起形成一计算机平台，可以为其编写高级编程语言的应用程序。应当理解的是，本公开不限于特定的计算机系统平台、处理器、操作系统或网络。此外，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本公开不限于特定的编程语言或计算机系统。此外，应当理解的是，也可以使用其他适当的编程语言和其他适当的计算机系统。
如上所述，提供了一种用于精确确认一在线互动式UPS中的一焊接继电器状态的系统及方法，而不需要对所述在线互动式UPS的内部组件进行物理检查。通过监控一在线互动式UPS的所述输出端的电压及电流，所述UPS可以更准确地确认所述UPS中是否存在一短路状况或一焊接继电器状态。通过在所述UPS中更准确地确认所述故障的类型，所述用户可以采取适当的纠正措施来修理所述UPS。
如上所述，用于确认一焊接继电器状态的所述系统及方法被使用在一在线互动式UPS中；然而，在其他实施例中，所述系统及方法可以实现在其他类型的UPS或电力系统。还如本文所述，用于确认一焊接继电器状态的所述系统和方法被使用于一在线互动式UPS的所述备用电源操作模式中；然而，在其他实施例中，所述系统可以被使用于确认所述UPS的另一操作模式中的一焊接继电器状态。
如本文所述，所述UPS包括一双向DC/AC逆变器电路，用于对一备用电源充电并且转换来自所述备用电源的DC电力为AC电力。然而，在至少一个实施例中，所述UPS包括用于转换来自所述备用电源的DC电力成AC电力的所述DC/AC逆变器及用于对所述备用电源充电的一单独AC/DC转换器(例如，充电器)。
已经如此描述了本发明的至少一个实施例的若干方面，应当理解，本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。这些改变、修改和改进旨在成为本公开的一部分，并且旨在落入本发明的精神和范围内。因此，前面的描述和附图仅是示例性的。
Claims (14)
1.一种不间断电源UPS系统，其特征在于，所述UPS系统包括：
一输入端，用以接收输入AC电力；
一输出端，用以提供AC输出电力给一负载；
一中性连接；
一自动电压调节AVR变压器，其具有一初级绕组及一次级绕组；
多个继电器耦合至所述输入端、所述输出端及所述初级绕组，所述多个继电器配置成用以选择性地将所述初级绕组耦合至所述输入端及所述输出端；
一旁路继电器，配置成用以选择性地将所述AVR变压器的所述初级绕组耦合至所述中性连接；
一DC/AC逆变器电路，耦合至所述次级绕组，并且配置成用以耦合至一备用电源及接收来自所述备用电源的备用DC电力；以及
一控制器，配置成用以操作所述多个继电器、所述旁路继电器及所述DC/AC逆变器电路，以提供源自于输入AC电力及备用DC电力中的至少一个的所述AC输出电力给所述负载；
其中，在一备用电源操作模式中，所述控制器还配置成用以操作所述多个继电器解耦所述AVR变压器与所述输入端并且耦合所述初级绕组至所述输出端、用以操作所述DC/AC逆变器电路转换所述备用DC电力成提供给所述次级绕组的转换AC电力、用以监控所述AC输出电力、并且基于所述监控的AC输出电力，用以确认所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接；
其中在监控所述AC输出电力时，所述控制器还配置成用以在所述输出端监控一输出电压电平及一输出电流电平；
其中所述控制器还配置成用以比较所述监控的输出电压电平与一输出电压阈值；
其中响应于确定所述输出电压电平小于所述输出电压阈值，所述控制器还配置成用以比较所述输出电流电平与一输出电流阈值；
其中响应于确定所述输出电流电平小于所述输出电流阈值，所述控制器还配置成用以确认所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接并且所述UPS系统处于一焊接继电器状态。
2.如权利要求1所述的UPS系统，其特征在于：所述UPS系统还包括一用户界面，其中，响应于确认所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接，所述控制器还配置成用以传送表明所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接的一通知至所述用户界面。
3.如权利要求1所述的UPS系统，其特征在于：所述控制器包括一接口，配置成用以与至少一个外部系统通信，并且其中，响应于确认所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接，所述控制器还配置成用以传送所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接的一通知至所述至少一个外部系统。
4.如权利要求1所述的UPS系统，其特征在于：响应于确定所述输出电流电平大于所述输出电流阈值，所述控制器还配置成用以确认所述耦合至所述输出端的所述负载为短路。
5.如权利要求1所述的UPS系统，其特征在于：所述AVR变压器还包括一第一抽头及一第二抽头，所述第一抽头耦合至所述初级绕组的一第一位置，所述第二抽头耦合至所述初级绕组的一第二位置，并且其中所述多个继电器包括：
一线路转换继电器，配置成用以选择性地将所述AVR变压器耦合至所述输入端；
一升压继电器，配置成用以选择性地将所述第一抽头耦合至所述线路转换继电器；以及
一修整继电器，配置成用以选择性地将所述第二抽头耦合至所述输出端。
6.如权利要求5所述的UPS系统，其特征在于：在所述备用电源操作模式中，所述控制器还配置成用以操作所述线路转换继电器解耦所述AVR变压器与所述输入端，并且用以操作所述修整继电器耦合所述第二抽头至所述输出端。
7.如权利要求6所述的UPS系统，其特征在于：在一升压操作模式中，所述控制器还配置成用以操作所述线路转换继电器耦合所述AVR变压器至所述输出端、用以操作所述升压继电器耦合所述线路转换继电器至所述第一抽头、用以操作所述修整继电器耦合所述初级绕组至所述输出端，及用以操作所述旁路继电器耦合所述初级绕组至所述中性连接，并且其中在所述升压操作模式中，在所述输出端的一电压电平大于在所述输入端的一电压电平。
8.如权利要求7所述的UPS系统，其特征在于：在所述升压操作模式中，所述控制器还配置成用以操作所述修整继电器耦合所述第二抽头至所述输出端。
9.如权利要求6所述的UPS系统，其特征在于：在一修整操作模式中，所述控制器还配置成用以操作所述线路转换继电器耦合所述AVR变压器至所述输入端、用以操作所述升压继电器解耦所述第一抽头与所述线路转换继电器、用以操作所述修整继电器耦合所述第二抽头至所述输出端、及用以操作所述旁路继电器耦合所述初级绕组至所述中性连接，并且其中在所述修整操作模式中，在所述输出端的一电压电平小于在所述输入端的一电压电平。
10.一种确认在一在线互动式UPS中的一焊接继电器状态的方法，所述在线互动式UPS包括一输入端；一输出端，用以提供AC输出电力给一负载；一中性连接；一自动电压调节(AVR)变压器，其具有一初级绕组及一次级绕组；多个继电器耦合至所述输入端、所述输出端及所述初级绕组，所述多个继电器配置成用以选择性地将所述初级绕组耦合至所述输入端及所述输出端；一旁路继电器，配置成用以选择性地将所述AVR变压器的所述初级绕组耦合至所述中性连接；及一DC/AC逆变器电路，耦合至所述次级绕组，并且配置成用以耦合至一备用电源及接收来自所述备用电源的备用DC电力，其特征在于，所述方法包括：
在一备用电源操作模式中，操作所述多个继电器、所述旁路继电器及所述DC/AC逆变器电路，以提供源自于所述备用DC电力的所述AC输出电力给所述负载；
监控所述AC输出电力；及
基于所述监控行动，确定所述在线互动式UPS处于所述焊接继电器状态；
其中监控所述AC输出电力包括：
在所述输出端监控一输出电压电平；以及
在所述输出端监控一输出电流电平；并且
其中确定所述在线互动式UPS是否处于所述焊接继电器状态包括：
比较所述输出电压电平与一输出电压阈值；
响应于确定所述输出电压电平小于所述输出电压阈值，比较所述输出电流电平与一输出电流阈值；以及
响应于确定所述输出电流电平小于所述输出电流阈值，确定所述在线互动式UPS处于所述焊接继电器状态。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：响应于确定所述输出电流电平大于所述输出电流阈值，确定所述在线互动式UPS处于一短路状态。
12.如权利要求10所述的方法，还包含在一升压操作模式中，操作所述多个继电器及所述旁路继电器以在所述输出端产生一电压电平，其大于在所述输入端的一电压电平。
13.如权利要求10所述的方法，还包含在一修整操作模式中，操作所述多个继电器及所述旁路继电器以在所述输出端产生一电压电平，其小于在所述输入端的一电压电平。
14.一种不间断电源UPS系统，其特征在于，所述UPS系统包括：
一输入端，用以接收输入AC电力；
一输出端，用以提供AC输出电力给一负载；
一中性连接；
一自动电压调节AVR变压器，其具有一初级绕组及一次级绕组；
多个继电器耦合至所述输入端、所述输出端及所述初级绕组，所述多个继电器配置成用以选择性地将所述初级绕组耦合至所述输入端及所述输出端；
一旁路继电器，配置成用以选择性地将所述AVR变压器的所述初级绕组耦合至所述中性连接；
一DC/AC逆变器电路，耦合至所述次级绕组，并且配置成用以耦合至一备用电源及接收来自所述备用电源的备用DC电力；以及
用于操作所述UPS系统的装置，以提供源自于所述输入AC电力及所述备用DC电力中的至少一个的所述AC输出电力给所述负载，并且在所述输出端监控一输出电压电平及一输出电流电平；比较所述监控的输出电压电平与一输出电压阈值；响应于确定所述输出电压电平小于所述输出电压阈值，比较所述输出电流电平与一输出电流阈值；并且响应于确定所述输出电流电平小于所述输出电流阈值，确认所述旁路继电器已经解耦所述初级绕组与所述中性连接并且所述UPS系统处于一焊接继电器状态。
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