CN1934774A - 具有dc母线预充电电路的电力变换设备及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

一种例如UPS的电力变换设备，其包含DC连接和DC发生器电路(110)。DC连接包含第一与第二DC母线(140A，140B)以及基准母线(140C)。DC发生器电路(110)耦合到DC连接，并适用于相对于基准母线在第一与第二DC母线中相应的各个上产生第一与第二DC电压。该设备还包含预充电电路(120)。预充电电路(120)耦合到DC连接，并适用于对第一DC母线与基准母线之间的第一电容进行充电、以及将电荷从被充电的第一电容转移到第二DC母线与基准母线之间的第二电容。DC发生器电路可适用于在预充电电路对第一与第二DC母线预充电后开始在第一与第二DC母线上产生第一与第二DC电压。本发明还讨论了相关的运行方法。

Description

具有DC母线预充电电路的电力变换设备及其运行方法
技术领域
本发明涉及电力变换设备和方法，具体涉及包含DC母线的电力变换设备及其运行方法。
背景技术
不间断电源(UPS)和相关的电力变换设备通常包含整流器或用于在DC输出端或连接上产生DC电压的其他电路。例如，许多UPS采用包含输入整流器电路的构造，该电路接收来自AC电源(例如AC公用电力线)的AC电压、在包含一个或一个以上的母线(或“轨(rails)”)的DC连接上产生正负DC电压。该DC电压可用于直接对负载(例如电信设备)供电，或者可通过逆变器变换为AC。在许多的这类UPS中，在AC电源停电和/或品质下降的情况下，备用DC电源——例如通过电池变换器电路耦合到母线的电池——在母线上产生DC电压。
典型的UPS包含耦合到DC连接的、一个或一个以上的存储电容器。某些在线式UPS采用升压整流器，其使得DC连接上的DC电压能被升压到大于AC输入峰值电压的等级。然而，与大的存储电容结合采用这种升压整流器潜在的问题是当整流器耦合到AC电源的时候可能产生大到不希望产生的浪涌电流。具体而言，在升压模式的变换器中，DC连接存储电容器可在最初作为通过升压变换器到公用电网的短路负载。
预充电系统可用于在闭合公用电网断开装置之前将DC母线预充电到接近公用电网峰值电压的电压，或者，优选为预充电到高于公用电网峰值电压的电压。常用的方法包括采用功率电阻器，该电阻器耦合到具有或不具有串联控制装置——例如继电器——的DC连接，以便由AC电源对DC母线进行预充电。然而，传统的预充电技术可能具有长的和/或难以标度的预充电时间，或者相反，可能需要采用笨重、昂贵、组装起来不经济的元件。
发明内容
在本发明的某些实施例中，电力变换设备——例如UPS——包含DC连接，该DC连接包含第一与第二DC母线以及基准母线。该设备还包含DC发生器电路；该电路耦合到DC连接，并且适用于在第一与第二DC母线中相应的各个上相对于基准母线产生第一与第二DC电压。该设备还包含预充电电路；该电路耦合到DC连接，并且适用于对第一DC母线与基准母线之间的第一电容进行充电、并从被充电的第一电容向第二DC母线与基准母线之间的第二电容转移电荷。DC发生器电路可适用于在预充电电路对第一与第二DC母线预充电后开始在第一与第二DC母线上产生第一与第二DC电压。
在本发明的某些实施例中，预充电电路包含预充电变换器电路以及平衡器电路。预充电变换器电路例如为降压变换器电路，其适用于由AC电源和/或DC电源对第一电容进行充电。平衡器电路适用于在第一与第二电容之间转移电荷。平衡器电路可适用于有选择地将第一与第二DC母线经由电感器耦合到基准母线。
在进一步的实施例中，DC发生器电路和平衡器电路包含公共的半桥电路。在某些实施例中，该公共半桥电路可被配置，以便在第一运行模式下作为整流器电路运行，在第二运行模式下作为平衡器电路运行。
根据本发明进一步的实施形态，预充电电路适用于对第一电容进行充电，以便将第一DC母线与基准母线之间的电压增大到第一电压，并在第一DC母线与基准母线之间的电压达到第一电压后开始向第二电容的电荷转移。预充电电路可进一步适用于在第二DC母线和基准母线之间的电压达到第二电压后终止向第二电容的电荷转移。DC发生器电路可适用于由AC电源在第一与第二DC母线上产生第一与第二DC电压，且第二电压可大于AC电源的峰值电压。预充电电路可进一步适用于开始从被充电的第二电容向第一电容的电荷转移，以便进一步升高第一DC母线与基准母线之间的电压。
在附加实施例中，电力变换设备包含DC连接、升压变换器电路以及预充电电路。DC连接包含第一与第二DC母线以及基准母线。升压变换器电路耦合到DC连接，并且适用于由AC电源和/或DC电源在第一与第二DC母线中相应的各个上相对于基准母线产生第一与第二DC电压。预充电电路耦合到DC连接，并且适用于对第一DC母线与基准母线之间的第一电容进行充电，以及从被充电的第一电容向第二DC母线与基准母线之间的第二电容转移电荷。升压变换器电路可适用于在预充电电路对第一与第二DC母线预充电后开始在第一与第二DC母线上产生第一与第二DC电压。预充电电路可包含降压变换器电路和平衡器电路，降压变换器电路适用于对第一电容进行充电，平衡器电路适用于在第一与第二电容之间转移电荷。升压变换器电路与平衡器电路可包含公共的半桥电路，该半桥电路可被配置，以便在第一运行模式下作为升压整流器电路运行、在第二运行模式下作为平衡器电路运行。
在本发明进一步的实施例中，UPS包含DC连接，该DC连接包含第一与第二DC母线以及基准母线。UPS还包含DC发生器电路，该DC发生器电路耦合到DC连接、并适用于由第一电源和第二电源中的任意一个或者二者在第一与第二DC母线中相应的各个上相对于基准母线产生第一与第二DC电压。预充电电路耦合到DC连接，并且适用于对第一DC母线与基准母线之间的第一电容进行充电，以及从被充电的第一电容向第二DC母线与基准母线之间的第二电容转移电荷。
根据本发明的某些方法实施例，电力变换器包含DC连接和DC发生器电路。DC连接包含第一与第二DC母线以及基准母线。DC发生器电路耦合到DC连接，并且适用于在第一与第二DC母线中相应的各个上相对于基准母线产生第一与第二DC电压。该电力变换器通过以下方式运行：对第一DC母线与基准母线之间的第一电容进行充电、从被充电的第一电容向第二DC母线与基准母线之间的第二电容转移电荷以便对第二电容进行充电、并接着采用DC发生器电路在第一与第二DC母线上产生第一与第二DC电压。可采用耦合到AC电源和/或DC电源的降压变换器电路对第一电容进行充电。可采用平衡器电路在第一与第二电容之间转移电荷。
附图说明
图1为根据本发明某些实施例的电力变换设备的原理图；
图2根据本发明进一步的实施例的电力变换设备的原理图；
图3-5为波形图，其示出了根据本发明不同的实施例、对于图2中的电力变换设备的典型DC母线预充电运行。
具体实施方式
下面将参照附图介绍本发明的具体典型实施例。然而，本发明可以用许多不同的形式实现，且不应被认为限制在这里所述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开彻底、完善，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在附图中，相同的标号表示同样的元件。可以明了，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接到或耦合到另一元件，或者，可存在中间元件。
图1-5为原理图和波形图，其示出了根据本发明不同实施例的典型设备和方法。图中的项目及其组合可采用一个或一个以上电子电路实现，例如采用功率电子电路——诸如由微处理器或微控制器等处理器控制的半桥电路及其驱动电路。可以明了，通常，附图中所描述的运行及其组合可在一个或一个以上电子电路中实现，例如在一个或一个以上分立电子元件、一个或一个以上集成电路(IC)、一个或一个以上专用集成电路(ASIC)以及专用电路模块中实现，也可通过计算机程序指令实现，这些指令由计算机或例如微处理器或数字信号处理器(DSP)等其他数据处理装置执行以便产生某种机构，使得在计算机或其他可编程数据处理装置上执行的指令建立电子电路或实现规定操作的其他装置。计算机程序指令还可在一个或一个以上的计算机或其他数据处理装置上执行，以便使计算机或其他可编程装置执行的一系列动作产生可用计算机实现的过程，该过程包含规定操作。因此，框图支持电子电路和执行规定操作以及起执行规定操作的作用的其他装置。可以明了，方框可表示电路的功能分组，且即使示出的是分立的功能方框，同样的电路可用于实现分立方框的功能。
图1示出了根据本发明某些实施例的电力变换设备100。例如，设备100可被安装到AC或DC不间断电源(UPS)。设备100包含以升压整流器/平衡器电路110形式的DC发生器电路。升压整流器/平衡器电路110具有输入端——该输入端被配置为经由AC输入开关150耦合到AC电源10——以及输出端——该输出端耦合到DC连接140。DC连接140包含第一与第二DC母线140a与140b以及中性(基准)母线140c。设备100还包含预充电电路120，其在这里示为包含整流器/平衡器电路110和预充电变换器电路130。整流器/平衡器电路110和预充电变换器电路130被配置为一起对第一与第二DC母线140a与140b进行预充电，具体地说、对耦合在第一与第二DC母线140a与140b中相应的各个与中性母线140c之间的第一与第二电容170a与170b(即装在设备100中的存储电容器和/或连接到DC连接140的电容性负载)进行预充电。控制电路160对一个或一个以上的控制输入161做出响应地对整流器/平衡器电路110和预充电电路120进行控制。控制输入161可包含设备100的运行变量和/或运行指令，运行变量例如为AC和/或DC电压和/或电流，运行指令例如为用于将设备100投入各种运行模式的指令。可以明了，控制电路160可采用模拟电路、数字电路(例如微处理器或微控制器)及其组合实现。
整流器/平衡器电路110包含电感器112、第一与第二开关(例如绝缘栅型双极晶体管(IGBT)或其他半导体开关装置)114a与114b以及第三开关116。第一与第二开关114a与114b以半桥构造连接，第三开关116适用于将电感器112耦合到中性母线140c。当在“正常”模式下运行时，控制电路160可使升压整流器/平衡器电路110充当整流器，也就是说，通过闭合开关150并操作开关114a与114b、以便在第一与第二DC母线140a与140b中相应的各个上相对于中性母线140c产生正负电压，可从AC电源10对DC连接140进行供电。
在预充电运行模式下，控制电路160使预充电变换器电路130对第一电容170a进行充电，并使整流器/平衡器电路110充当在第一与第二电容170a与170b之间转移电荷的平衡器电路。具体而言，预充电变换器电路130可由AC电源10和/或DC电源20对第一电容170a进行充电。例如，DC电源20可以为还用于向DC连接140提供备用或辅助电源的电池(或电池与电池变换器电路的组合)。通过闭合开关116(而AC输入开关150为开路)并有选择地操作开关114a与114b、以便使电荷在第一与第二电容170a与170b之间被转移，控制电路160可将整流器/平衡器电路110作为平衡器电路运行。在授予Johnson的美国专利6,314,007中，以及在2002年3月25日提交的、Johnson正在申请中的美国专利申请10/106,943中，描述了在电力变换器中通过这种电荷转移将平衡器电路用于控制DC母线相对电压的典型应用，其公开整体并入本文作为参考。
图1所示的电路实施方式在例如UPS等某些变换器应用中尤其有益。具体而言，通过采用例如输入整流器等主电路元件进行部分DC母线预充电运行——例如在DC母线之间转移电荷，如图1所示的构造可提供电路的高效利用。例如，这可以避免对向正负DC母线提供分立的预充电电路的需要。另外，如下面参照图3所详细讨论的那样，本发明的实施例可利用输入整流器的升压能力将DC母线预充电到接近所希望的运行等级。
可以明了，图1提供的实施方式是示范性的，其他的电路构造属于本发明的范围。例如，尽管图1示出了如上所述采用公共半桥电路进行DC发生(例如整流)以及电荷转移的整流器/平衡器电路110，本发明还可采用例如分立的整流器与平衡器电路实现。例如，可为上述平衡器运行提供分立的半桥电路。可以进一步明了的是，图1所示的电路可以用互补的方式实现，例如，采用对第二电容170b进行充电的预充电变换器电路，并对平衡器电路进行操作、使得电荷从第二电容170b被转移到第一电容170a。尽管图1示出了对于AC单相的实施方式，本发明适用于多相电力变换器设备，例如三相UPS。还可以明了的是，本发明可用在多种不同类型的电力变换设备中，包括但不限于DC电源和UPS。
图2示出了根据本发明进一步的实施例的电力变换设备，特别地为UPS 200。UPS 200包括第一与第二DC母线140a与140b、中性母线140c、整流器/平衡器电路110、DC连接电容170a与170b、逆变器210。整流器/平衡器电路110被配置为通过AC输入开关150耦合到AC电源10。逆变器210由第一与第二DC母线140a与140b上的DC电压相对于中性母线140c产生AC输出211。UPS 200还包含以预充电降压变换器电路130′形式的预充电变换器电路，预充电降压变换器电路130′包含输入电流中断开关(例如晶体管)132′、电感器136′和二极管134′。预充电降压变换器电路130′通过二极管191耦合到AC电源10，通过二极管192耦合到DC电源(电池)20′，并能由AC电源10或DC电源20′对DC母线140a与140b进行预充电。DC电源20′还可耦合到电池变换器，例如升压变换器电路180，采用DC输入开关190提供UPS 200的电池供电运行。控制电路160′对一个或一个以上的控制输入161′做出响应地对预充电降压变换器电路130′、整流器/平衡器电路110、电池变换器电路180以及AC与DC输入开关150与190进行控制。
图3示出了从AC电源10对UPS 200的DC母线140a与140b进行预充电的典型运行。在时刻T0之前，控制电路160′将整流器/平衡器电路110配置为平衡器电路(即AC输入开关150断开)。控制电路160′对开通命令的接收做出响应地使预充电降压变换器电路130′在时刻T0开始由AC电源10对第一电容170a进行充电，这使得第一DC母线140a上的电压330a增大。在接下来的时刻T1，控制电路160′使整流器/平衡器电路110开始向第二电容170b转移电荷，同时，预充电降压变换器电路130′继续对第一电容170a进行充电，由此驱使第二DC母线140b上的电压330b更负(即负向升压)。这一电荷转移阶段(charge transfer phase)开始时的合适的DC等级可由该单元的相构造决定。例如，对于图2所示的单相公用电网输入，由于预充电降压变换器电路130′运行在降压模式、且因此通常需要高于其输出电压的输入电压，在AC电源峰值电压的大约一半处开始电荷转移将会是有利的。第二电容170b的充电速率通常取决于平衡器电路110的占空比。
在时刻T2，第二DC母线140b达到某个值，该值大于第二DC母线140b的、所希望的大小或目标大小310b，且整流器/平衡器电路110的平衡器运行终止。预充电降压变换器电路130′继续对第一DC母线140a进行充电，直到它在时刻T3达到预定等级(其可为预充电降压变换器电路130′能够获得的最大值)，在该时刻，预充电降压变换器电路130′可被关断。假设电容170b足够大并且泄漏可忽略，第二DC母线140b上的电压保持相对不变。在时刻T4，恢复整流器/平衡器电路110的平衡器运行，这导致从第二电容170b向第一电容170a的电荷转移，由此将第一DC母线140a上的电压330a升高到高于AC输入的峰值电压340(并更加接近所希望的等级310a)，并降低第二DC母线140a上的电压330b的大小、使其与所希望的等级310b相比负得略少(slightly less negative)。在时刻T5，终止平衡器运行。接下来，在时刻T6，控制电路160′闭合AC输入开关150，并开始将整流器/平衡器电路110运行为整流器，这将第一与第二DC母线140a与140b上的电压330a与330b在时刻T7引入所希望的等级。由于第一与第二DC母线140a与140b上的电压330a与330b在闭合AC输入开关150之前已经被逐渐预充电到接近所希望的工作等级310a与330b，浪涌电流和/或开关150两端的电压可被限制在能接受的等级。
图4示出了当由电池20′所提供电压的大小大于或等于第一与第二DC母线140a与140b相对于中性母线140c的、所希望的电压等级310a与330b的大小时，采用了DC电源20的UPS 200的典型预充电运行。在时刻T0之前，控制电路160′使整流器/平衡器电路110将第二DC母线140b联系到中性母线140c(AC输入开关150和DC输入开关190均断开)。在时刻T0，控制电路160′使预充电降压变换器电路130′开始由电池20′对第一电容170a进行充电，由此使第一DC母线140a上的电压330a增大。在时刻T1，控制电路160′使整流器/平衡器电路110开始平衡器运行，向第二电容170b转移电荷，并使第二DC母线140b上的电压330b变得越来越负。例如，平衡器运行开始的等级可作为电池电压/总DC连接比的函数而变化。在时刻T2，第一与第二母线上的电压330a与330b达到与所希望的运行等级310a与310b的接近程度能够接受的等级。在接下来的时刻T3，控制电路可在低的浪涌电流和/或开关190两端的电压较低的情况下闭合DC输入开关190，并采用电池升压变换器电路180和整流器/平衡器电路110保持来自电池20′的、DC母线140a与140b上的电压。或者，如果可获得能够接受的AC电力，控制电路160′可闭合AC输入开关150，将AC电源10耦合到整流器/平衡器电路110，并开始在能够接受的低浪涌电流和/或开关150两端的电压较低的情况下由AC电源10驱动DC母线140a与140b。
图5示出了当由电池20′所提供电压的大小小于对第一与第二DC母线140a与140b所希望的等级310a与310b的大小时，采用电池20′的UPS 200的典型预充电运行。在时刻T0之前，控制电路160′使整流器/平衡器电路110将第二DC母线140b联系到中性母线140c(仍在AC与DC输入开关150、190断开的情况下)。在时刻T0，控制电路160′使预充电降压变换器电路130′开始对第一电容170a进行充电，由此使得第一DC母线140a上的电压330a增大，直到在时刻T1、该电压基本等于电池20′的电压。此时，电池20′可在没有过度的浪涌电流的情况下和/或在开关190两端电压相对较低的情况下耦合到电池升压变换器电路180(通过闭合开关190)。在时刻T2，对电池升压变换器电路180进行操作，使得其进一步将第一DC母线140a充电到所希望的等级310a。在时刻T3，控制电路160′开始对整流器/平衡器电路110进行操作，以便开始将向第二电容170b的电荷转移，同时，电池升压变换器电路180保持第一DC母线上310a的、所希望的等级310a。在时刻T5，第二DC母线140b达到其所希望的等级310b。接着，UPS 200可持续采用整流器/平衡器110和电池升压变换器180以保持第一与第二DC母线140a与140b上的、所希望的DC电压，或者，UPS200可开始正常的AC供电运行，例如，控制电路160′可使整流器/平衡器电路110开始作为整流器运行，以便由AC电源10维持DC母线140a与140b上的DC电压。
附图和说明书中公开了本发明的典型实施例。尽管采用了具体的术语，但它们仅用于一般性和说明性目的，不是出于限制目的；本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (47)

1.一种电力变换设备，该设备包含：
DC连接，其包含第一与第二DC母线以及基准母线；
DC发生器电路，其耦合到所述DC连接，并且适用于在所述第一与第二DC母线中相应的各个上相对于所述基准母线产生第一与第二DC电压；以及
预充电电路，其耦合到所述DC连接，并且适用于对所述第一DC母线与所述基准母线之间的第一电容进行充电、并从被充电的所述第一电容向所述第二DC母线与所述基准母线之间的第二电容转移电荷。
2.根据权利要求1的设备，其中，所述DC发生器电路适用于在所述预充电电路对所述第一与第二DC母线预充电之后开始在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压。
3.根据权利要求1的设备，其中，所述预充电电路包含：
预充电变换器电路，其适用于由AC电源和/或DC电源对所述第一电容进行充电；以及
平衡器电路，其适用于在所述第一电容与所述第二电容之间转移电荷。
4.根据权利要求3的设备，其中，所述平衡器电路适用于有选择地将所述第一与第二DC母线经由电感器耦合到所述基准母线。
5.根据权利要求4的设备，其中，所述平衡器电路包含：
电感器；以及
第一与第二开关，其适用于有选择地将所述第一与第二DC母线中相应的各个耦合到所述电感器。
6.根据权利要求5的设备，其还包含第三开关，该开关适用于将所述电感器耦合到所述基准母线以及从所述基准母线断开。
7.根据权利要求3的设备，其中，所述DC发生器电路与所述平衡器电路包含公共的半桥电路。
8.根据权利要求7的设备，其中，所述公共的半桥电路可被配置为在第一运行模式下作为整流器电路运行、在第二运行模式下作为平衡器电路运行。
9.根据权利要求1的设备，其中，所述预充电电路适用于对所述第一电容进行充电，以便将所述第一DC母线与所述基准母线之间的电压升高到第一电压，并在所述第一DC母线与所述基准母线之间的所述电压达到所述第一电压之后开始向所述第二电容的电荷转移。
10.根据权利要求9的设备，其中，所述预充电电路进一步适用于在所述第二DC母线与所述基准母线之间的电压达到第二电压之后停止向所述第二电容的电荷转移。
11.根据权利要求10的设备，其中，所述DC发生器电路适用于由AC电源在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压，且其中，所述第二电压大于所述AC电源的峰值电压。
12.根据权利要求10的设备，其中，所述预充电电路进一步适用于开始从被充电的所述第二电容向所述第一电容的电荷转移，以便进一步升高所述第一DC母线与所述基准母线之间的所述电压。
13.根据权利要求9的设备，其中，所述DC发生器电路适用于在所述预充电电路对所述第一电容与所述第二电容进行预充电之后开始在所述第一与第二DC母线上产生DC电压。
14.根据权利要求9的设备，其中，所述预充电电路包含：
降压变换器电路，其适用于由AC电源和/或DC电源对所述第一电容进行充电；
平衡器电路，其适用于在所述第一电容与所述第二电容之间转移电荷；以及
控制电路，其耦合到所述降压变换器电路和所述平衡器电路，所述控制电路适用于使所述降压变换器电路对所述第一电容进行充电、以便将所述第一DC母线与所述基准母线之间的所述电压升高到所述第一电压，以及在所述第一DC母线与所述基准母线之间的所述电压达到所述第一电压之后使所述平衡器电路从被充电的所述第一电容向所述第二电容转移电荷。
15.根据权利要求1的设备，其中，所述DC发生器电路包含升压变换器电路。
16.根据权利要求1的设备，其中，所述DC发生器电路适用于由AC电源和/或DC电源在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压。
17.根据权利要求1的设备，其中，所述预充电电路适用于由AC电源和/或DC电源对所述第一电容进行充电。
18.根据权利要求1的设备，其进一步包含耦合在所述第一与第二DC母线中相应的各个与所述基准母线之间的第一与第二存储电容器，且其中，所述第一与第二电容包含所述第一与第二存储电容器中相应的各个。
19.一种电力变换设备，其包含：
DC母线；
降压变换器电路，其耦合到所述DC母线，并适用于对耦合到所述DC母线的电容进行充电；以及
升压变换器电路，其耦合到所述DC母线，并适用于在预充电电路对所述DC母线进行预充电之后开始由AC电源和/或DC电源在所述DC母线上产生DC电压。
20.一种电力变换设备，其包含：
DC连接，其包含第一与第二DC母线以及基准母线；
升压变换器电路，其耦合到所述DC连接，并适用于由AC电源和/或DC电源在所述第一与第二DC母线中相应的各个上相对于所述基准母线产生第一与第二DC电压；以及
预充电电路，其耦合到所述DC连接，并适用于对所述第一DC母线与所述基准母线之间的第一电容进行充电，以及从被充电的所述第一电容向所述第二DC母线与所述基准母线之间的第二电容转移电荷。
21.根据权利要求20的设备，其中，所述升压变换器电路适用于在所述预充电电路对所述第一与第二DC母线进行预充电之后开始在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压。
22.根据权利要求20的设备，其中，所述预充电电路包含：
降压变换器电路，其适用于对所述第一电容进行充电；以及
平衡器电路，其适用于在所述第一与第二电容之间转移电荷。
23.根据权利要求22的设备，其中，所述升压变换器电路与所述平衡器电路包含公共的半桥电路。
24.根据权利要求23的设备，其中，所述公共的半桥电路可被配置为在第一运行模式下作为升压整流器电路运行、在第二运行模式下作为平衡器电路运行。
25.一种不间断电源(UPS)，其包含：
DC连接，其包含第一与第二DC母线以及基准母线；
DC发生器电路，其耦合到所述DC连接，并适用于由第一电源和第二电源中的一个或者二者在所述第一与第二DC母线中相应的各个上相对于所述基准母线产生第一与第二DC电压；以及
预充电电路，其耦合到所述DC连接，并适用于对所述第一DC母线与所述基准母线之间的第一电容进行充电，以及从被充电的所述第一电容向所述第二DC母线与所述基准母线之间的第二电容转移电荷。
26.根据权利要求25的UPS，其中，所述DC发生器电路适用于在所述预充电电路对所述第一与第二DC母线预充电之后开始在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压。
27.根据权利要求25的UPS，其中，所述预充电电路包含：
预充电变换器电路，其适用于由AC电源和/或DC电源对所述第一电容进行充电；以及
平衡器电路，其适用于在所述第一与第二电容之间转移电荷。
28.根据权利要求27的UPS，其中，所述DC发生器电路包含升压变换器电路，且其中，所述预充电变换器电路包含降压变换器电路。
29.根据权利要求27的UPS，其中，所述DC发生器电路以及所述平衡器电路包含公共的半桥电路。
30.根据权利要求29的UPS，其中，所述公共的半桥电路可被配置为在第一运行模式下作为整流器电路运行、在第二运行模式下作为平衡器电路运行。
31.根据权利要求25的UPS，其中，预充电电路适用于对所述第一电容进行充电、以便将所述第一DC母线与所述基准母线之间的电压升高到第一电压，并在所述第一DC母线与所述基准母线之间的所述电压达到所述第一电压之后开始向所述第二电容的电荷转移。
32.根据权利要求31的UPS，其中，所述预充电电路进一步适用于在所述第二DC母线与所述基准母线之间的电压达到第二电压之后停止向所述第二电容的电荷转移。
33.根据权利要求32的UPS，其中，所述DC发生器电路适用于由AC电源在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压，且其中，所述第二电压大于所述AC电源的峰值电压。
34.根据权利要求32的UPS，其中，所述预充电电路进一步适用于开始从被充电的所述第二电容向所述第一电容的电荷转移，以便进一步升高所述第一DC母线与所述基准母线之间的所述电压。
35.根据权利要求25的UPS，其中，所述预充电电路适用于由所述第一电源和/或所述第二电源对所述第一电容进行充电。
36.根据权利要求25的UPS，其中，所述第一电源包含AC电源，且其中，所述第二电源包含DC电源。
37.根据权利要求36的UPS，其中，所述DC电源包含电池。
38.根据权利要求25的UPS，其还包含耦合在所述第一与第二DC母线中相应的各个与所述基准母线之间的第一与第二存储电容器，且其中，所述第一与第二电容包含所述第一与第二存储电容器中相应的各个。
39.根据权利要求25的UPS，其还包含DC/AC变换器电路，该电路耦合到所述DC连接、并适用于由所述第一与第二DC电压产生AC电压。
40.一种运行电力变换器的方法，该电力变换器包含DC连接以及DC发生器电路，所述DC连接包含第一与第二DC母线以及基准母线，所述DC发生器电路耦合到所述DC连接、适用于在所述第一与第二DC母线中相应的各个上相对于所述基准母线产生第一与第二DC电压；所述方法包含：
对所述第一DC母线与所述基准母线之间的第一电容进行充电；
从被充电的所述第一电容向所述第二DC母线与所述基准母线之间的第二电容转移电荷，以便对所述第二电容进行充电；接着
采用所述DC发生器电路在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压。
41.根据权利要求40的方法：
其中，对第一电容进行充电包含：采用耦合到AC电源和/或DC电源的降压变换器电路对所述第一电容进行充电；且
其中，转移电荷包含采用平衡器电路转移电荷。
42.根据权利要求41的方法，其中，所述DC发生器电路以及所述平衡器电路包含公共的半桥电路。
43.根据权利要求42的方法：
其中，采用平衡器电路从被充电的所述第一电容向所述第二电容转移电荷包含：将所述公共的半桥电路用作平衡器电路、从被充电的所述第一电容转移电荷；且
其中，采用所述DC发生器电路在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压包含：将所述公共的半桥电路用作整流器电路、在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压。
44.根据权利要求40的方法：
其中，对所述第一电容进行充电包含：对所述第一电容进行充电、以便将所述第一DC母线与所述基准母线之间的电压升高到第一电压；且
其中，从被充电的所述第一电容向所述第二DC母线与所述基准母线之间的第二电容转移电荷以便对所述第二电容进行充电包含：在所述第一DC母线与所述基准母线之间的所述电压达到所述第一电压之后开始从被充电的所述第一电容向所述第二电容的电荷转移。
45.根据权利要求44的方法，其进一步包含：在所述第二DC母线与所述基准母线之间的电压达到第二电压之后停止从所述第一电容向所述第二电容的电荷转移。
46.根据权利要求45的方法，其中，采用所述DC发生器电路在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压包含从AC电源在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压，且其中，所述第二电压大于所述AC电源的峰值电压。
47.根据权利要求46的方法，其中，在用所述DC发生器电路在所述第一与第二DC母线上产生所述第一与第二DC电压之前，从被充电的所述第二电容向所述第一电容转移电荷、以便进一步升高所述第一DC母线与所述基准母线之间的所述电压。
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