JP7407930B2

JP7407930B2 - 無停電電源装置及び無停電電源装置の駆動方法

Info

Publication number: JP7407930B2
Application number: JP2022527856A
Authority: JP
Inventors: ジャーン，チュンタオ
Original assignee: ファーウェイデジタルパワーテクノロジーズカンパニーリミテッド
Priority date: 2020-05-15
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2024-01-04
Anticipated expiration: 2040-05-15
Also published as: JP2023501626A; WO2021227083A1; EP3961856A4; EP3961856A1; US20230006466A1; CN112673543B; CN112673543A

Description

本願は、電力変換技術の分野に、特に、無停電電源装置及び無停電電源装置の駆動方法に関係がある。

一般に、無停電電源装置（uninterruptible power system，ＵＰＳ）は、電力中断又は故障が起きる場合に、中断なしで電力を供給する自動システムである。ＵＰＳは、コンピュータのような電子機器へ電力を供給するよう構成されたコンポーネントであり、そのような電子機器は、連続的な、中断なしの電力供給を必要とする。電力の電圧若しくは周波数が変化する場合又は電力が瞬断される場合にさえ、ＵＰＳは安定して電力を供給することができる。これは、電子機器内のデータが損傷又は喪失する可能性を小さくするとともに、電子機器のシャットダウン又は故障を回避する。

一般に、ＵＰＳは、バイパス及びメイン回路を含む。理想的なＵＰＳは、バイパス及びメイン回路の協調を通じて、電力の中断なしの出力を確かにするメイン回路の電力供給特性は、安定した信号であるが、効率が低く、損失が大きい。バイパスの電力供給特性は、高い効率であるが、メイン回路と比較して相対的に信号安定性に乏しい。種々の要件に応じて、ＵＰＳは、一般に、２つの電力供給モードを含む。一方の電力供給モードでは、メイン回路が優先的に電力を供給し、バイパスはバックアップ電源回路として機能する。他方のモードでは、バイパスが優先的に電力を供給し、メイン回路はバックアップ電源回路として機能する。

バイパスが優先的に電力を供給し、メイン回路がバックアップ電源回路として機能する電力供給モードでは、メイン回路は、バイパスの電力供給が異常であるときに作動し始める。従来技術では、バイパスとメイン回路との間の電源切り替えのための広く使用されている解決法は、中断切り替えである。具体的に言えば、バイパスの電力供給が異常になった後で、バイパスからメイン回路へ切り替える過程で、バイパスもメイン回路も電力を供給せず、出力中断が短時間起こる。このようにして、ＵＰＳ出力プロセスでは短時間の出力中断がある。その結果、ＵＰＳへ接続されている負荷で電源異常が起こる可能性があり、ユーザ要求は満足され得ない。

本願は、無停電電源装置の出力中断を解消するよう、無停電電源装置及び無停電電源装置の駆動方法を提供する。

上記の目的を達成するために、本願は、次の技術的解決法を使用する。

本願の第１の態様に従って、無停電電源装置が提供され、第１電力入端、第２電力入端、及び負荷端と、第１双方向スイッチを含み、第１双方向スイッチが第１電力入端及び負荷端へ接続され、第１電力入端と負荷端との間の接続又は切断を制御するよう構成される、バイパスと、各メイン回路がバス及びインバータ出力ユニットを有する少なくとも１つのメイン回路とを含む。バスの入力端は第２電力入端へ接続され、バスの出力端はインバータ出力ユニットへ接続される。インバータ出力ユニットは負荷端へ更に接続され、インバータ出力ユニットは、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行すべきかどうかを制御し、電流を負荷端へ伝送するよう構成される。インバータ出力ユニットによって出力される電流の電圧値は、第１電力入端によって出力される電流の理論上の電圧値とは異なる。

本願の実施形態で提供される無停電電源装置において、バイパスの電流の電圧が正常であるときに、メイン回路の電流が中断されるよう制御されるように、インバータ出力ユニットはメイン回路の電流を制御する。バイパスの電流の電圧が異常であるときには、メイン回路は、電流を負荷端へ出力するよう、接続されるように制御され、それによって、バイパスからメイン回路への電源切り替えは完了する。更に、例えば、第１電力入端から負荷端へ伝送される電流の電圧値が突然に下がり、下位閾値をまたぐ場合に、バイパスの電力供給からメイン回路の電力供給への切り替えが行われる。インバータ出力ユニットによって出力される電流の第１の特定の電圧値（例えば、２１０ＶＡＣ）は、第１電力入端によって出力される電流の理論上の電圧値（例えば、２００ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第１電力入端の電流の電圧値が突然に下がって、負荷端によって受け取られる電流の実際の電圧値を、インバータ出力ユニットによって出力される電流の第１の特定の電圧値よりも小さくする場合に、メイン回路への瞬時の切り替えが、引き続き、電力を負荷端へ供給するために行われる。言い換えると、バイパスによって負荷端へ供給される電流の電圧値が、メイン回路Ｍによって負荷端へ供給される電流の電圧値よりも小さい場合に、メイン回路への自動切り替えが、電流を負荷端へ供給するために実行される。これは、バイパスの電力供給からメイン回路の電力供給へのシームレスな切り替えを実装し、無停電電源装置の中断なしの出力を確かにする。更に、バイパスの電力供給が異常であるとき、本例で提供されるＵＰＳは、メイン回路の電力供給へ瞬時に切り替わる。バイパスが電力を供給するときには、メイン回路内の信号は負荷端へ流れない。従って、メイン回路及びバイパスが交差電流を形成するよう同時に導通する場合はなく、それによって、同時に導通する２つの回路によって形成された交差電流によりＵＰＳのシステム信頼性に影響を及ぼすことは回避される。

任意に、インバータ出力ユニットは、インバータ及び第１コントローラを含む。インバータは、バスの出力端、負荷端、及び第１コントローラへ接続され、インバータは、前記第１コントローラの制御下でオンされ、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、それから電流を負荷端へ伝送するよう構成される。

インバータ出力ユニットは、インバータ及び第１コントローラを含む構造で配置され、それにより、インバータ出力ユニットに含まれる物理コンポーネントは減らすことができ、インバータ出力ユニットの集積度は改善され得、ＵＰＳの体積は低減され得る。

任意に、２つ以上のメイン回路が存在する。２つ以上のメイン回路内の複数の第１コントローラは、同じ制御ユニットに組み入れられる。複数の第１コントローラの分布は、ＵＰＳのレイアウトを簡単にするよう、簡単化されてよい。

任意に、インバータ出力ユニットは、インバータ及び第２双方向スイッチを含む。インバータは、バスの出力端及び第２双方向スイッチへ接続され、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、それから電流を第２双方向スイッチへ伝送するよう構成される。第２双方向スイッチは、負荷端へ更に接続され、インバータによって出力される電流を負荷端へ伝送すべきかどうかを制御するよう構成される。

インバータ出力ユニットは、インバータ及び第２双方向スイッチを含む構造で配置される。第１電力入端によって入力される信号が正常であるときには、第２双方向スイッチは、逆電圧によりオフされる。第１電力入端によって入力される信号が異常であるときには、第２双方向スイッチは、決定プロセス又は別個の制御コンポーネントなしでメイン回路の電力供給へ自動で切り替えるよう、直接にかつ自然にオンされる。これは、ＵＰＳのインテリジェンスを改善する。

任意に、２つ以上のメイン回路が存在する。２つ以上のメイン回路の中で、少なくとも１つのメイン回路内のインバータ出力ユニットによって出力される電流の電圧値は、第１電力入端によって出力される電流の理論上の電圧値よりも大きく、少なくとも１つのメイン回路内のインバータ出力ユニットによって出力される電流の電圧値は、第１電力入端によって出力される電流の前記理論上の電圧値よりも小さい。

このようにして、バイパスの供給電圧が突然に下がり、下位閾値をまたぐ場合に、１つのメイン回路の電力供給への切り替えが行われ得る。バイパスの供給電圧が突然に上がり、上位閾値をまたぐ場合には、他のメイン回路の電力供給への切り替えが行われる。従って、ＵＰＳによって出力される電流の非常に低い又は非常に高い電圧値がＵＰＳに接続あれた負荷を損傷させることを防ぐように、超低電圧保護及び超高電圧保護の両方が行われ得る。

任意に、前記第１双方向スイッチは、第１シリコン制御整流子及び第２シリコン制御整流子を含む。第１シリコン制御整流子のアノードは、第１電力入端へ接続され、第１シリコン制御整流子のカソードは、負荷端へ接続される。第２シリコン制御整流子のアノードは、負荷端へ接続され、第２シリコン制御整流子のカソードは、第１電力入端へ接続される。構造は簡単であり、技術は成熟しており、費用は安い。

任意に、第２双方向スイッチは、第３シリコン制御整流子及び第４シリコン制御整流子を含む。第３シリコン制御整流子のアノードは、インバータへ接続され、第３シリコン制御整流子のカソードは、負荷端へ接続される。第４シリコン制御整流子のアノードは、負荷端へ接続され、第４シリコン制御整流子のカソードは、インバータへ接続される。構造は簡単であり、技術は成熟しており、費用は安い。

任意に、メイン回路は、整流器及びバッテリユニットを更に含む。整流器は、第２電力入端及びバスの入力端へ接続され、第２電力入端から入力される電流に対してＡＣ－ＤＣ変換を実行し、それから電流をバスの入力端へ伝送するよう構成される。バッテリユニットは、バスの入力端へ接続され、バスの入力端から電流を受け取って保持するよう構成され、更に、バッテリユニットに保持されている電流をバスの入力端へ出力するよう構成される。

第１電力入端及び第２電力入端によって入力される電流が両方とも異常であるとき、バッテリユニットは、依然としてＵＰＳの安定した出力を確かにするよう放電することができる。

第２の態様に従って、無停電電源装置の駆動方法が提供される。無停電電源装置は、第１電力入端、第２電力入端、及び負荷端と、第１双方向スイッチを含み、第１双方向スイッチが第１電力入端及び負荷端へ接続されるバイパスと、バス及びインバータ出力ユニットを含む第１メイン回路とを含む。バスの入力端は、第２電力入端へ接続され、バスの出力端は、インバータ出力ユニットへ接続され、インバータ出力ユニットは、負荷端へ更に接続される。無停電電源装置の駆動方法は、第１状態で、第１双方向スイッチを使用することによって第１電力入端の電流を負荷端へ伝送するようバイパスの第１双方向スイッチをオンすることと、第２状態で、第１双方向スイッチによって、第１電力入端を、負荷端から切り離されるように制御し、第１メイン回路のインバータ出力ユニットによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端へ伝送することとを有し、第１メイン回路のインバータ出力ユニットによって出力される電流の第１電圧値は、第１電力入端によって出力される電流の理論上の電圧値とは異なる。

本願の実施形態で提供されるＵＰＳの駆動方法において、バイパスの電流の電圧が正常であるときに、メイン回路の電流が中断されるよう制御されるように、インバータ出力ユニットはメイン回路の電流を制御する。バイパスの電流の電圧が異常であるときには、メイン回路は、電流を負荷端へ出力するよう、接続されるように制御され、それによって、バイパスからメイン回路への電源切り替えは完了する。更に、例えば、第１電力入端から負荷端へ伝送される電流の電圧値が突然に下がり、下位閾値をまたぐ場合に、バイパスの電力供給からメイン回路の電力供給への切り替えが行われる。インバータ出力ユニットによって出力される電流の第１の特定の電圧値（例えば、２１０ＶＡＣ）は、第１電力入端によって出力される電流の理論上の電圧値（例えば、２００ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第１電力入端の電流の電圧値が突然に下がって、負荷端によって受け取られる電流の実際の電圧値を、インバータ出力ユニットによって出力される電流の第１の特定の電圧値よりも小さくする場合に、メイン回路への瞬時の切り替えが、引き続き、電力を負荷端へ供給するために行われる。言い換えると、バイパスによって負荷端へ供給される電流の電圧値が、メイン回路によって負荷端へ供給される電流の電圧値よりも小さい場合に、メイン回路への自動切り替えが、電流を負荷端へ供給するために実行される。これは、バイパスの電力供給からメイン回路の電力供給へのシームレスな切り替えを実装し、無停電電源装置の中断なしの出力を確かにする。

任意に、第１メイン回路のインバータ出力ユニットは、インバータ及び第１コントローラを有し、インバータは、バスの前記出力端、負荷端、及び第１コントローラへ接続される。無停電電源装置の駆動方法は、第１メイン回路のインバータによって出力される電流の第１電圧値が、第１電力入端によって負荷端へ出力される電流の理論上の電圧値よりも小さく、第１メイン回路の第１コントローラによってリアルタイムで、負荷端によって出力される電流の実際の電圧値を検出し、実際の電圧値が第１電圧値よりも大きいかどうかを決定し、実際の電圧値が第１電圧値よりも大きい場合には、第１状態に入り、第１メイン回路の第１コントローラが、前記インバータを、オフされるように制御し、実際の電圧値が第１電圧値よりも小さい場合には、第２状態に入ることを更に含む。第１メイン回路のインバータ出力ユニットによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端へ伝送することは、第１メイン回路の第１コントローラによって、インバータを、オンされるように制御し、インバータによって、第１メイン回路のバスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端へ伝送することを含む。

この例では、バイパスの電力供給が正常であるかどうかは、負荷端によって出力される電流の実際の電圧値の瞬時値を収集することによって決定される。バイパスの電力供給が正常であるかどうかが、交流信号の少なくとも半周期における、負荷端によって出力される電流の実際の電圧値の区間値を収集することによって決定される関連技術の方法と比較して、本例で提供される方法は、バイパスの電力供給が正常であるかどうかを決定するのがより速く、検出時間なしでほぼ瞬間的に完了することができ、バイパスの電力供給から第１メイン回路の電力供給への切り替えは中断されない。

更に、第１電力入端から負荷端へ伝送される電流の電圧値が突然に下がる場合に、バイパスは、第１電力入端から負荷端へ伝送される電流の電圧値がインバータによって出力される電流の第１電圧値を下回るまで、依然として連続的に電力を負荷端へ供給する。バイパスが異常であるとの決定は瞬間的に完了し、第１コントローラによって、インバータを、電圧値が第１電圧値である電流を出力するように制御することも、瞬間的に完了する。従って、第１メイン回路への瞬時切り替えは、電力を負荷端へ供給するために連続的に実行され得る。従って、バイパスの供給電圧が非常に低い場合に、電力供給の中断は、バイパスの電力供給から第１メイン回路の電力供給への切り替え中に起こらず、それによって、ＵＰＳの中断なしの出力が確かにされる。

任意に、第１メイン回路のインバータ出力ユニットは、インバータ及び第１コントローラを有し、インバータは、バスの出力端、負荷端、及び第１コントローラへ接続される。無停電電源装置の駆動方法は、第１メイン回路のインバータによって出力される電流の第１電圧値が、第１電力入端によって負荷端へ出力される電流の理論上の電圧値よりも大きく、第１メイン回路の第１コントローラによってリアルタイムで、負荷端によって出力される電流の実際の電圧値を検出し、実際の電圧値が第１電圧値よりも小さいかどうかを決定し、実際の電圧値が第１電圧値よりも小さい場合には、第１状態に入り、第１メイン回路の第１コントローラが、インバータを、オフされるように制御し、実際の電圧値が第１電圧値よりも大きい場合には、第２状態に入ることを更に含む。第１メイン回路のインバータ出力ユニットによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端へ伝送することは、第１メイン回路の第１コントローラによって、インバータを、オンされるように制御し、インバータによって、第１メイン回路のバスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端へ伝送することを含む。

この例では、バイパスの電力供給が正常であるかどうかは、負荷端によって出力される電流の実際の電圧値の瞬時値を収集することによって決定される。バイパスの電力供給が正常であるかどうかが、ＡＣ電流の少なくとも半周期における、負荷端によって出力される電流の実際の電圧値の区間値を収集することによって決定される関連技術の方法と比較して、本例で提供される方法は、バイパスの電力供給が正常であるかどうかを決定するのがより速く、検出時間なしでほぼ瞬間的に完了することができる。従って、本例では、バイパスの電力供給が上位閾値を超える場合に、バイパスの電力供給から第１メイン回路の電力供給への切り替えは、第１メイン回路の電力供給への切り替え前に高電圧信号をある期間連続的に出力することなしに、実行可能であり、それによって、ＵＰＳが連続的に異常電流を出力する時間を短縮する。これは、ＵＰＳによって出力される電流の安定性を改善する。

更に、第１電力入端から負荷端へ伝送される電流の電圧値が突然に上がり、上位閾値を超える場合に、バイパスは、第１電力入端から負荷端へ伝送される電流の電圧値がインバータによって出力される電流の第１電圧値よりも大きくなるよう増大するまで、依然として連続的に電力を負荷端へ供給する。バイパスが異常であるとの決定は瞬間的に完了し、第１コントローラによって、インバータを、電圧値が第１電圧値である電流を出力するように制御することも、瞬間的に完了する。従って、第１メイン回路への瞬時切り替えは、電力を負荷端へ供給するために連続的に実行され得る。

任意に、無停電電源装置は、第２メイン回路を更に含み、第２メイン回路は、インバータ出力ユニット及びバスを含む。インバータ出力ユニットは、インバータ及び第１コントローラを含み、インバータは、バスの出力端、負荷端、及び第１コントローラへ接続される。無停電電源装置の駆動方法は、第２メイン回路のインバータによって出力される電流の第２電圧値が、第１電力入端によって負荷端へ出力される電流の理論上の電圧値よりも大きく、第２メイン回路の第１コントローラによってリアルタイムで、負荷端によって出力される電流の実際の電圧値を検出し、実際の電圧値が第２電圧値よりも小さいかどうかを決定し、実際の電圧値が第２電圧値よりも小さい場合には、第１状態に入り、第２メイン回路の第１コントローラが、インバータを、オフされるように制御し、実際の電圧値が第２電圧値よりも大きい場合には、第３状態に入ることを更に含む。第３状態で、第１双方向スイッチは、第１電力入端を、負荷端から切り離されるように制御し、第１メイン回路の第１コントローラは、インバータを、オフされるように制御して、バスの出力端を、負荷端から切り離されるように制御し、第２メイン回路の第１コントローラは、インバータを、オンされるように制御し、インバータは、第２メイン回路のバスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が前記第２電圧値である電流を負荷端へ伝送する。

本例で提供されるＵＰＳは、ＵＰＳへ接続されている負荷が低電圧又は高電圧によって損傷される可能性を小さくするよう、出力電流に対する超低電圧保護及び超高電圧保護の両方を実装することができる。更に、本例では、バイパスの電力供給が正常であるかどうかは、負荷端によって出力される電流の実際の電圧値の瞬時値を収集することによって決定される。結論は即時に導き出すことができ、電力を負荷端へ供給すべきである第１メイン回路又は第２メイン回路への連続的な切り替えが実行され得る。従って、バイパスの供給電圧が非常に低い場合に、バイパスの電力供給から第１メイン回路の電力供給への瞬時切り替えが行われ、あるいは、バイパスの電力供給が非常に高い場合に、バイパスの電力供給から第２メイン回路の電力供給への瞬時切り替えが行われる。これは、ＵＰＳの中断なしの出力を確かにし、かつ、ＵＰＳが異常電流を出力する時間を短縮することができる。

任意に、第１メイン回路のインバータ出力ユニットは、インバータ及び第２双方向スイッチを含み、インバータは、バスの出力端及び第２双方向スイッチへ接続され、第２双方向スイッチは、負荷端へ更に接続される。無停電電源装置の駆動方法は、第１メイン回路の第２双方向スイッチによって、第１メイン回路のインバータによって出力される電流の第１電圧値が負荷端によって出力される電流の実際の電圧値よりも小さいかどうかに基づき、第１状態又は第２状態に入るように制御することを更に含む。第１双方向スイッチを使用することによって第１電力入端の電流を負荷端へ伝送するよう、第１双方向スイッチをオンすることは、第１双方向スイッチを使用することによって第１電力入端の電流を負荷端へ伝送するよう第１双方向スイッチを第１方向でオンし、第１メイン回路のインバータによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第２双方向スイッチへ伝送し、第１メイン回路の第２双方向スイッチが第１方向での逆電圧によりオフされることと、第１双方向スイッチを使用することによって第１電力入端の電流を負荷端へ伝送するよう第１双方向スイッチを第２方向でオンし、第１メイン回路のインバータによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第２双方向スイッチへ伝送し、第１メイン回路の第２双方向スイッチが第２方向での逆電圧によりオフされることとを含む。第１メイン回路のインバータ出力ユニットによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端へ伝送することは、第１メイン回路のインバータによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第１メイン回路の第２双方向スイッチへ伝送し、第２双方向スイッチをオンして、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端へ伝送することを含み、第１電圧値は、理論上の電圧値よりも小さく、第１方向及び第２方向は、互いに、負荷端へ流れる方向及び負荷端から離れる方向である。

本例で提供されるＵＰＳでは、バイパス及び第１メイン回路は、同時に電流を負荷端へ伝送する。バイパスによって負荷端へ伝送される電流の電圧値が、第１メイン回路によって負荷端へ伝送される電流の電圧値よりも大きい場合に、第１メイン回路は逆電圧により遮断され、バイパスが電流を負荷端へ伝送する。バイパスによって負荷端へ伝送される電流の電圧値が、第１メイン回路によって負荷端へ伝送される電流の電圧値よりも小さい場合には、第１メイン回路が必然的に導通し、この場合に、バイパスは逆電圧により遮断される。このようにして、バイパスによって供給される電流の電圧値が非常に低い場合に、バイパスが負荷端へ電流を伝送することから、第１メイン回路が電流を負荷端へ伝送することへのシームレスな切り替えが、完了する。従って、バイパスの供給電圧が非常に低い場合には、バイパスの電力供給から第１メイン回路の電力供給への切り替え中に電力供給の中断は起こらず、それによって、ＵＰＳの中断なしの出力が確かにされる。

更に、バイパス及び第１メイン回路は同時電流を負荷端へ伝送するが、バイパス及び第１メイン回路によって伝送される電流の間には電圧差がある。従って、伝送電圧が低い回路は、逆電圧により自動的に遮断される。バイパス及び第１メイン回路が交差電流を形成するよう同時に導通する場合はなく、それによって、同時に導通する２つの回路によって形成された交差電流によりＵＰＳのシステム信頼性に影響を及ぼすことは、回避される。

任意に、第１メイン回路のインバータ出力ユニットは、インバータ及び第２双方向スイッチを含み、インバータは、バスの出力端及び第２双方向スイッチへ接続され、第２双方向スイッチは、負荷端へ更に接続される。無停電電源装置の駆動方法は、第１メイン回路の第２双方向スイッチによって、第１メイン回路のインバータによって出力される電流の第１電圧値が負荷端によって出力される電流の実際の電圧値よりも大きいかどうかに基づき、第１状態又は第２状態に入るように制御することを更に含む。第１双方向スイッチを使用することによって第１電力入端の電流を負荷端へ伝送するよう、第１双方向スイッチをオンすることは、第１双方向スイッチを使用することによって第１電力入端の電流を負荷端へ伝送するよう第１双方向スイッチを第１方向でオンし、第１メイン回路のインバータによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第２双方向スイッチへ伝送し、第１メイン回路の第２双方向スイッチが第２方向での逆電圧によりオフされることと、第１双方向スイッチを使用することによって第１電力入端の電流を負荷端へ伝送するよう第１双方向スイッチを第２方向でオンし、第１メイン回路のインバータによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第２双方向スイッチへ伝送し、第１メイン回路の第２双方向スイッチが第１方向での逆電圧によりオフされることとを含む。第１メイン回路のインバータ出力ユニットによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端へ伝送することは、第１メイン回路のインバータによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第１メイン回路の第２双方向スイッチへ伝送し、第２双方向スイッチをオンして、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端へ伝送することを含み、第１電圧値は、理論上の電圧値よりも大きく、第１方向及び第２方向は、互いに、負荷端へ流れる方向及び負荷端から離れる方向である。

本例で提供されるＵＰＳでは、バイパス及び第１メイン回路は、同時に電流を負荷端へ伝送する。バイパスによって負荷端へ伝送される電流の電圧値が、第１メイン回路によって負荷端へ伝送される電流の電圧値よりも小さい場合に、第１メイン回路は逆電圧により遮断され、バイパスが電流を負荷端へ伝送する。バイパスによって負荷端へ伝送される電流の電圧値が、第１メイン回路によって負荷端へ伝送される電流の電圧値よりも大きい場合には、第１メイン回路が必然的に導通し、この場合に、バイパスは逆電圧により遮断される。このようにして、バイパスによって供給される電流の電圧値が非常に高い場合に、バイパスが負荷端へ電流を伝送することから、第１メイン回路が電流を負荷端へ伝送することへのシームレスな切り替えが、完了する。従って、本例では、バイパスの電力供給が上位閾値を超える場合に、バイパスの電力供給から第１メイン回路の電力供給への瞬時切り替えは、第１メイン回路の電力供給への切り替え前に高電圧信号をある期間連続的に出力することなしに、実行可能であり、それによって、ＵＰＳが連続的に異常電流を出力する時間を短縮する。これは、ＵＰＳによって出力される電流の安定性を改善する。

任意に、無停電電源装置は、第２メイン回路を更に含み、第２メイン回路は、インバータ出力ユニット及びバスを含む。インバータ出力ユニットは、インバータ及び第２コントローラを含む。インバータは、バスの出力端及び第２双方向スイッチへ接続され、第２双方向スイッチは、前記負荷端へ更に接続される。無停電電源装置の駆動方法は、第２メイン回路の第２双方向スイッチによって、第２メイン回路のインバータによって出力される電流の第２電圧値が負荷端によって出力される電流の実際の電圧値よりも大きいかどうかに基づき、第１状態又は第３状態に入るように制御することを更に含む。第３状態で、第１双方向スイッチは、第１電力入端を、負荷端から切り離されるように制御し、第１メイン回路のインバータは、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第１メイン回路の第２双方向スイッチへ伝送し、第１メイン回路の第２双方向スイッチが逆電圧によりオフされ、第２メイン回路の第２双方向スイッチはオンされ、第２メイン回路のインバータは、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、第２メイン回路の第２双方向スイッチを使用することによって、電圧値が第２電圧値である電流を負荷端へ伝送する。無停電電源装置の駆動方法は、第１状態で、第１双方向スイッチが第１方向でオンされる場合に、第２メイン回路のインバータによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第２電圧値である電流を第２双方向スイッチへ伝送し、第２メイン回路の第２双方向スイッチが第２方向での逆電流によりオフされ、第１双方向スイッチが第２方向で駆動される場合に、第２メイン回路のインバータによって、バスの出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第２電圧値である電流を第２双方向スイッチへ伝送し、第２メイン回路の第２双方向スイッチが第１方向での逆電圧によりオフされることを更に含む。第２電圧値は、理論上の電圧値よりも大きい。

本例で提供されるＵＰＳでは、バイパス、第１メイン回路、及び第２メイン回路は、異なる電圧値を有する電流を同時に負荷端へ伝送する。バイパスによって供給される電流の電圧値が非常に低い場合に、バイパスが電流を負荷端へ伝送することから、第１メイン回路が電流を負荷端へ伝送することへのシームレスな切り替えが完了され得る。バイパスによって供給される電流の電圧値が非常に高い場合には、バイパスが電流を負荷端へ伝送すること、第２メイン回路が電流を負荷端へ伝送することへのシームレスな切り替えが完了される。従って、バイパスの供給電圧が非常に低い場合には、バイパスの電力供給から第１メイン回路の電力供給への瞬時切り替えが実行される。バイパスの供給電圧が非常に高い場合には、バイパスの供給電圧から第２メイン回路の電力供給への瞬時の切り替えが実行される。これは、ＵＰＳの中断なしの出力を確かにし、かつ、ＵＰＳが異常電流を出力する時間を短縮することができる。

更に、バイパス、第１メイン回路、及び第２メイン回路は同時に電流を負荷端へ伝送するが、バイパス、第１メイン回路、及び第２メイン回路によって伝送される電流の間には電圧差がある。従って、伝送電圧が低い回路は、逆電圧により自動的に遮断される。バイパス、第１メイン回路、及び第２メイン回路が交差電流を形成するよう同時に導通する場合はなく、それによって、同時に導通する２つの回路によって形成された交差電流によりＵＰＳのシステム信頼性に影響を及ぼすことは、回避される。

第３の態様に従って、パワーマネージメントチップが提供され、第２の態様のいずれか１つに従う無停電電源装置の駆動方法を実行するよう構成される。

本願の第３の態様で提供されるパワーマネージメントチップの有利な効果は、無停電電源装置の駆動方法の有利な効果と同じであり、詳細はここで記載されない。

本願の実施形態に従う無停電電源装置の適用シナリオの概略図である。本願の実施形態に従う無停電電源装置の構造の概略図である。本願の実施形態に従う無停電電源装置の出力信号の概略図である。本願の実施形態に従う無停電電源装置の他の出力信号の概略図である。本願の実施形態に従う他の無停電電源装置の構造の概略図である。本願の実施形態に従う図４に示された無停電電源装置の駆動方法の概略図である。図４に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。図４に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。本願の実施形態に従う第１双方向スイッチの駆動プロセスの概略図である。図４に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。本願の実施形態に従う図４に示された無停電電源装置の他の駆動方法の概略図である。図４に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。本願の実施形態に従う更なる他の無停電電源装置の構造の図である。本願の実施形態に従う更なる他の無停電電源装置の構造の図である。本願の実施形態に従う図７ａに示された無停電電源装置の駆動方法の概略図である。図７ａに示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。図７ａに示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。本願の実施形態に従う図７ａに示された無停電電源装置の出力信号の概略図である。図７ａに示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。図７ａに示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。本願の実施形態に従う更なる他の無停電電源装置の構造の図である。本願の実施形態に従う図１０に示された無停電電源装置の駆動方法の概略図である。図１０に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。図１０に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。本願の実施形態に従う図１０に示された無停電電源装置の出力信号の概略図である。図１０に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。図１０に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。本願の実施形態に従う図１０に示された無停電電源装置の他の駆動方法の概略図である。図１０に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。図１０に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。本願の実施形態に従う図１０に示された無停電電源装置の他の出力信号の概略図である。図１０に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。図１０に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。本願の実施形態に従う更なる他の無停電電源装置の構造の図である。本願の実施形態に従う図１５に示された無停電電源装置の駆動方法の概略図である。図１５に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。図１５に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。本願の実施形態に従う図１５に示された無停電電源装置の出力信号の概略図である。図１５に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。図１５に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。図１５に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。図１５に示された無停電電源装置の駆動プロセスの概略図である。

以下は、本願の実施形態における添付の図面を参照して、本願の実施形態における技術的解決法について記載する。明らかに、記載されている実施形態は、本願の実施形態の全てではなく一部にすぎない。

次の「第１」、「第２」などの用語は、単に説明のために意図されており、示されている技術的特徴の相対的な重要性の指示若しくは暗示又はその数の暗黙的な指示として理解されるべきではない。従って、「第１」又は「第２」によって限定されている特徴は、１つ以上の特徴を明示的又は暗黙的に含み得る。

更に、本願では、「上」、「下」、「左」、及び「右」のような位置の用語は、添付の図面中の概略的に配置されたコンポーネントの位置に対して定義され、これらの位置の用語は、相対的な概念であることが理解されるべきである。位置の用語は、相対的な記載及び説明のために使用され、コンポーネントが添付の図面中で配置されている位置の変化に応じて然るべく変化し得る。

本願では、別なふうに明示的に特定または限定されない限りは、「接続」は、広い意味で理解されるべきである。例えば、「接続」は、直接的な接続、又は中間媒体を使用する間接な接続であってよい。

無停電電源装置（uninterruptible power system，ＵＰＳ）は、連続的な電力供給を必要とする負荷、例えば、コンピュータへ電力を供給するためのコンポーネントである。図１は、ＵＰＳ及びＵＰＳの周辺構造の概略図を示す。

ＵＰＳ１０は、入力端及び出力端を含む。ＵＰＳ１０の入力端は、電力システム２０へ接続されており、ＵＰＳ１０の出力端は、負荷３０への中断なしの電力供給を実装するために、負荷３０へ接続されている。

電力システム２０は、例えば、発電所、変電所、幹線送電線、などであってよい。電力システム２０が正常な状態にある場合に、電力システム２０によって供給される電力の一部は、ＵＰＳ１０を使用することによって負荷３０へ伝送され、また、電力システム２０によって供給される電力の一部は、ＵＰＳ１０に蓄えられる。電力システム２０が異常な状態にある場合には、電力システム２０は、負荷３０へ電力を伝送することができず、この場合には、ＵＰＳ１０に蓄えられている電力が負荷３０へ伝送される。

負荷３０は、電力システム２０によって供給される電力を消費する。負荷３０は、例えば、工場内の電気設備であってよい。負荷３０は、代替的に、サーバ、プロセッサ、又はデータセンター内のメモリのような通信デバイスであってもよい。

ＵＰＳ１０は、電力システム２０によって供給される電力が中断されるか又は不足する場合に、中断なしで直ちに電力を供給するよう構成された自動システムである。電力システム２０によって供給される電力の電圧又は周波数が変化するか、あるいは、電力システム２０からの電力の供給が瞬間的に中断又は変化する場合に、ＵＰＳ１０は、電力を安定して供給する。これは、負荷３０のデータが損傷したり、失われたり、又は削除されたりする可能性を小さくし、また、制御デバイスがシャットダウンされたり、又は機能しなくなったりする可能性を小さくする。

図２に示されるように、本願の実施形態は、第１電力入端ＩＮ１、第２電力入端ＩＮ２、負荷端Ｏ、バイパス（bypass）Ｂ、及び少なくとも１つのメイン回路Ｍを含むＵＰＳ１０を提供する。

バイパスＢは、第１双方向スイッチ１１を含む。

第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１及び負荷端Ｏへ接続され、第１電力入端ＩＮ１と負荷端Ｏとの間の接続又は切断を制御するよう構成される。

第１電力入端ＩＮ１によって入力される交流のうち、正の半周期電流は、第１双方向スイッチ１１を通ることができ、負の半周期電流も、第１双方向スイッチ１１を通ることができる。第１双方向スイッチ１１は、例えば、スタティック・トランスファー・スイッチ（static transfer switch，ＳＴＳ）であってよい。

更に、ＵＰＳ１０は、例えば、制御ユニットを更に含んでもよく、制御ユニットは、第１双方向スイッチ１１へ接続される。制御ユニットは、第１双方向スイッチ１１を、正の半周期でオンされるように、負の半周期でオンされるように、あるいは、オフされるように制御し得る。

各メイン回路Ｍは、整流器１２、バッテリユニット１３、インバータ出力ユニット１４、及びバス１５を含む。

整流器１２は、交流（alternating current，ＡＣ）／直流（direct current，ＤＣ）コンバータとも呼ばれる。整流器１２は、第２電力入端ＩＮ２及びバス１５の入力端Ｉ１へ接続され、第２電力入端ＩＮ２から入力される電流に対して交流（ＡＣ）－直流（ＤＣ）変換を実行し、それから電流をバス１５の入力端Ｉ１へ伝送するよう構成される。

第１電力入端ＩＮ１及び第２電力入端ＩＮ２は、同じ電力システム２０へ接続されてよい。例えば、第１電力入端ＩＮ１及び第２電力入端ＩＮ２は両方とも本線へ接続される。第１電力入端ＩＮ１及び第２電力入端ＩＮ２は、代替的に、異なる電力システム２０へ接続されてもよい。

バッテリユニット１３は、バス１５の入力端Ｉ１へ接続され、バス１５の入力端Ｉ１からの電流を受け取って保持するよう構成され、更には、バッテリユニット１３に保持されている電流をバス１５の入力端Ｉ１へ出力するよう構成される。

バッテリユニット１３は、例えば、リン酸鉄リチウム（LiFePO4，ＬＰＦ）バッテリ又はバルブ制御鉛蓄電池（valve regulated lead acid，ＶＲＬＡ）バッテリのようなエネルギ蓄積バッテリを含んでよい。

バイパスＢが電力を負荷端Ｏへ供給するとき、バッテリユニット１３は、バス１５の入力端Ｉ１から入力される電流を受け取って保持するよう構成される。

バイパスＢが異常であり、メイン回路Ｍが電力を負荷端Ｏへ供給する場合に、第１電力入端ＩＮ１及び第２電力入端ＩＮ２が同じ電力システム２０へ接続されているならば、第１電力入端ＩＮ１の電力供給が異常である。言い換えると、第１電力入端ＩＮ１へ接続されている電力システム２０の電力供給が異常である。従って、第２電力入端ＩＮ２の電力供給も異常である。この場合に、バッテリユニット１３は、電力を負荷端Ｏへ供給するために、バッテリユニット１３に保持されている電流をバス１５の入力端Ｉ１へ出力する。

バイパスＢが異常であり、メイン回路Ｍが電力を負荷端Ｏへ供給する場合に、第１電力入端ＩＮ１及び第２電力入端ＩＮ２が異なる電力システム２０へ接続されているならば、第２電力入端ＩＮ２が、電力を負荷端Ｏへ供給するために、電流をバス１５の入力端Ｉ１へ出力する。第２電力入端ＩＮ２の電流が異常になった後に、バッテリユニット１３は、電力を負荷端Ｏへ供給するために、バッテリユニット１３に保持されている電流をバス１５の入力端Ｉ１へ出力する。

バス１５の入力端Ｉ１は、整流器１２を使用することによって第２電力入端ＩＮ２へ接続され、バス１５の出力端Ｏ１は、整流器１２及びバッテリユニット１３によって伝送される電流をインバータ出力ユニット１４へ伝送するために、インバータ出力ユニット１４へ接続されている。

インバータ出力ユニット１４は、負荷端Ｏへ更に接続され、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対して直流（ＤＣ）－交流（ＡＣ）変換を実行すべきかどうかを制御し、電流を負荷端Ｏへ伝送するよう構成される。

ここで、インバータ出力ユニット１４は、インバータの機能（又はＤＣ／ＡＣコンバータとも呼ばれる）、つまり、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対して直流（ＤＣ）－交流（ＡＣ）変換を実行することを有するのみならず、バス１５の出力端Ｏ１と負荷端Ｏとの間の接続又は切断を制御する機能も有している。

第１状態で、本線は正常であり、第１電力入端ＩＮ１は本線から電力を受け取り、第１双方向スイッチ１１はオンされ、第１電力入端ＩＮ１によって受け取られた電流は、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

本線は交流を伝送する。従って、第１電力入端ＩＮ１が正の半周期電流を伝送する場合に、第１双方向スイッチ１１は、第１方向Ｘでオンされ、第１電力入端ＩＮ１によって受け取られた電流は、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。第１電力入端ＩＮ１が負の半周期電流を伝送する場合に、第１双方向スイッチ１１は、第２方向Ｙでオンされ、第１電力入端ＩＮ１によって受け取られた電流は、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。ここで、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、相互に、負荷端Ｏへ流れる方向、及び負荷端Ｏから離れる方向である。本願のこの実施形態は、第１方向Ｘが負荷端Ｏへ流れる方向であり、第２方向Ｙが負荷端Ｏから離れる方向である例を説明する。

同時に、第２電力入端ＩＮ２は、本線から電力を受け取る。整流器１２は、第２電力入端ＩＮ２によって受け取られた電流に対して交流（ＡＣ）－直流（ＤＣ）変換を実行し、それから電流をバス１５の入力端Ｉ１へ伝送する。バッテリユニット１３は、バス１５の入力端Ｉ１から電流を受け取って保持する。インバータ出力ユニット１４は、バス１５の入力端Ｉ１から電流を受け取るが、受け取った電流を負荷端Ｏへ伝送しない。

従って、第１状態で、負荷端Ｏへ接続されている負荷３０によって受け取られる電流は、バイパスＢによって伝送された電流である。

第２状態で、本線が機能しなくなる場合に、つまり、第１電力入端ＩＮ１によって受け取られる電流の電圧値が突然に低下又は増大し、下位閾値又は上位閾値（下位閾値及び上位閾値は必要に応じてセットされてよい）をまたぐ場合に、本線が機能しなくなった時点で、第１双方向スイッチ１１はオフされ、第１電力入端ＩＮ１は負荷端Ｏから切り離される。

同時に、インバータ出力ユニット１４は、バス１５の入力端Ｉ１から受け取られる電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、それから電流を負荷端Ｏへ伝送する。

従って、第２状態では、負荷端Ｏへ接続されている負荷３０によって受け取られる電流は、メイン回路Ｍによって伝送された電流である。

ＵＰＳ１０の電力供給プロセスで第１状態と第２状態との間の瞬時の切り替えを確かにするために、メイン回路Ｍのインバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値とは異なることが留意されるべきである。

インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値よりも大きくてもよく、あるいは、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値よりも小さくてもよい。

ＵＰＳ１０が超低電圧保護機能を備えている場合、つまり、バイパスＢによって供給される電流の電圧値が非常に低い場合に、バイパスＢの電力供給は異常であると決定され、メイン電流Ｍの電力供給への切り替えが行われ、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値よりも小さい。メイン回路Ｍのインバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値は、ＵＰＳ１０によって出力される電流の下位閾値である。第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の電圧値が変化して、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値まで突然下がる場合に、メイン回路Ｍの電力供給への瞬時の切り替えが行われ、ＵＰＳ１０によって出力される電流の電圧値の範囲は、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値と、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値との間である。

ＵＰＳ１０が超高電圧保護機能を備えている場合、つまり、バイパスＢによって供給される電流の電圧値が非常に高い場合に、バイパスＢの電力供給は異常であると決定され、メイン回路Ｍの電力供給への切り替えが行われ、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値よりも大きい。メイン回路Ｍのインバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値は、ＵＰＳ１０によって出力される電流の上位閾値である。第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の電圧値が変化して、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値まで突然高まる場合に、メイン回路Ｍの電力供給への瞬時の切り替えが行われ、ＵＰＳ１０によって出力される電流の電圧値の範囲は、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値と、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値との間である。

これに基づき、ＵＰＳ１０が１つのメイン回路Ｍを含む場合に、ＵＰＳ１０は、超低電圧保護機能を備えてもよく、あるいは、ＵＰＳ１０は、超高電圧保護機能を備えてもよいことが理解され得る。ＵＰＳ１０が複数のメイン回路Ｍを含む場合には、ＵＰＳ１０は、超低電圧保護機能及び超高電圧保護機能の両方を備えてもよい。

上記に基づき、可能な実施形態では、第１電力入端ＩＮ１から負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が突然下がり、下位閾値（つまり、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値）をまたぐ場合に、バイパスＢの電力供給からメイン回路Ｍの電力供給への切り替えが行われる。この場合に、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値は、第１電力入端ＩＮ１よって出力される電流の理論上の電圧値よりも小さい。

図３ａに示されるように、例えば、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値は、２１０ＶＡＣ（細線）であり、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値は、２２０ＶＡＣ（太線）である。第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の電圧値が正常である場合に、バイパスＢは電力を供給する。この場合に、メイン回路Ｍの電流は、負荷端Ｏへ出力されない（図３ａの左側の図に示される）。第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の電圧値が突然に下位閾値を下回る場合に、つまり、負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が下位閾値よりも低く、続けて２１０ＶＡＣまで下がり、この場合には、ＵＰＳは、第２状態へ直接切り替わり、メイン回路Ｍは、バイパスＢに置き換わって、電流を負荷端Ｏへ伝送する（図３ａの右側の図に示される）。図３ａでは、実曲線は、負荷端Ｏによって受け取られる電流を表し、破線は、負荷端Ｏによって受け取られない電流を表す。

他の可能な実施形態では、第１電力入端ＩＮ１から負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が突然に増大し、上位閾値（つまり、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値）を超える場合に、バイパスＢの電力供給からメイン回路Ｍの電力供給への切り替えが行われる。この場合に、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値よりも大きい。

図３ｂに示されるように、例えば、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値は、２３０ＶＡＣ（細線）であり、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値は、２２０ＶＡＣ（太線）である。第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の電圧値が正常である場合に、バイパスＢは電力を供給する。この場合に、メイン回路Ｍの電流は、負荷端Ｏへ出力されない（図３ｂの左側の図に示される）。第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の電圧値が突然に増大し、上位閾値を超える場合に、つまり、負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が突然に増大し、続けて２３０ＶＡＣまで高まる場合に、第２状態への切り替えが直接に行われ、メイン回路Ｍは、バイパスＢに置き換わって、電流を負荷端Ｏへ伝送する（図３ｂの右側の図に示される）。図３ｂでは、実曲線は、負荷端Ｏによって受け取られる電流を表し、破線は、負荷端Ｏによって受け取られない電流を表す。

上記に基づき、メイン回路Ｍによって負荷端Ｏへ出力される電流の電圧値は、バイパスＢによって負荷端Ｏへ出力される電流の電圧値とは異なることが分かる。本願のこの実施形態では、メイン回路Ｍによって負荷端Ｏへ出力される電流の電圧値と、バイパスＢによって負荷端Ｏへ出力される電流の電圧値との間の差の値は、制限されない。上記は、記載のための例にすぎない。

本願のこの実施形態で提供されるＵＰＳ１０では、インバータ出力ユニット１４は、バイパスＢの電流の電圧が正常である場合に、メイン回路Ｍの電流が中断されるよう制御されるように、メイン回路Ｍの電流を制御する。バイパスＢの電流の電圧が異常である場合には、メイン回路Ｍは、電流を負荷端Ｏへ出力するように、接続されるよう制御され、それによって、バイパスＢからメイン回路Ｍへの電力供給切り替えは完了される。

更に、例えば、第１電力入端ＩＮ１から負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が突然下がり、下位閾値をまたぐ場合に、バイパスＢの電力供給からメイン回路Ｍの電力供給への切り替えが行われる。図３ａに示されるように、インバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値（例えば、２１０ＶＡＣ）は、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値（例えば、２２０ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第１電力入端ＩＮ１の電流の電圧値が突然下がって、負荷端Ｏによって受け取られる電流の実際の電圧値をインバータ出力ユニット１４によって出力される電流の電圧値よりも小さくする場合に、メイン回路Ｍへの瞬時の切り替えが、負荷端Ｏへ電力を供給するよう引き続き行われる（図３ａの右側の図に示される）。言い換えると、バイパスＢによって負荷端Ｏへ供給される電流の電圧値が、メイン回路Ｍによって負荷端Ｏへ供給される電流の電圧値よりも小さい場合に、メイン回路Ｍへの自動の切り替えが、負荷端Ｏへ電流を供給するよう行われる。これは、バイパスＢの電力供給からメイン回路Ｍの電力供給へのシームレスな切り替えを実装し、ＵＰＳ１０の中断なしの出力を確かにする。

本願のこの実施形態で提供されるＵＰＳ１０は、いくつかの例を使用することによって以下で記載される。

例１
例１では、ＵＰＳ１０は、バイパスＢ及び第１メイン回路Ｍ１を含み、第１メイン回路Ｍ１によって負荷端Ｏへ供給される電流の電圧値は、バイパスＢによって負荷端Ｏへ供給される電流の電圧値とは異なる。

図４に示されるように、ＵＰＳ１０は、第１電力入端ＩＮ１、第２電力入端ＩＮ２、及び負荷端Ｏを含む。

ＵＰＳ１０は、バイパスＢを更に含み、バイパスＢは、第１双方向スイッチ１１を含む。

第１双方向スイッチ１１は、ＵＰＳ１０の第１電力入端ＩＮ１及び負荷端Ｏへ接続され、第１電力入端ＩＮ１と負荷端Ｏとの間の接続又は切断を制御するよう構成される。

いくつかの実施形態では、図４に示されるように、第１双方向スイッチ１１は、第１シリコン制御整流子（silicon controlled rectifier，ＳＣＲ）Ｓ１及び第２シリコン制御整流子Ｓ２を含む。

第１シリコン制御整流子Ｓ１のアノードは、第１電力入端ＩＮ１へ接続され、第１シリコン制御整流子Ｓ１のカソードは、負荷端Ｏへ接続される。第１シリコン制御整流子Ｓ１のゲート（gate）Ｇ１がターンオン信号を受信する場合に、第１シリコン制御整流子Ｓ１は駆動され、第１双方向スイッチ１１は、交流信号の正の半周期信号を伝送するよう、第１方向Ｘでオンされる。

第２シリコン制御整流子Ｓ２のアノードは、負荷端Ｏへ接続され、第２シリコン制御整流子Ｓ２のカソードは、第１電力入端ＩＮ１へ接続される。第２シリコン制御整流子Ｓ２のゲートＧ２がターンオン信号を受信する場合に、第２シリコン制御整流子Ｓ２は駆動され、第１双方向スイッチ１１は、交流信号の負の半周期信号を伝送するよう、第２方向Ｙでオンされる。

第１シリコン制御整流子Ｓ１のゲートＧ１及び第２シリコン制御整流子Ｓ２のゲートＧ２は、例えば、ＵＰＳ１０の制御ユニットへ接続されてよく、制御ユニットは、第１シリコン制御整流子Ｓ１及び第２シリコン制御整流子Ｓ２を駆動するかどうかを制御する。

第１シリコン制御整流子Ｓ１が駆動される場合に、第２シリコン制御整流子Ｓ２は駆動されず、第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１の電流を負荷端Ｏへ伝送するよう、第１方向Ｘでオンされる。同様に、第２シリコン制御整流子Ｓ２が駆動される場合に、第１シリコン制御整流子Ｓ１は駆動されず、第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１の電流を負荷端Ｏへ伝送するよう、第２方向Ｙでオンされる。バイパスＢの電力供給が異常である場合に、第１双方向スイッチ１１は逆電圧によりオフされ、第１電力入端ＩＮ１は負荷端Ｏから切り離される。

ＵＰＳ１０は、第１メイン回路Ｍ１を含み、第１メイン回路Ｍ１は、整流器１２、バッテリユニット１３、インバータ出力ユニット１４、及びバス１５を含む。

整流器１２は、第２電力入端ＩＮ２及びバス１５の入力端Ｉ１へ接続され、第２電力入端ＩＮ２から入力される電流に対してＡＣ－ＤＣ変換を実行し、それから電流をバス１５の入力端Ｉ１へ伝送するよう構成される。

第１電力入端ＩＮ１及び第２電力入端ＩＮ２は、同じ電力システム２０へ接続されてよい。例えば、第１電力入端ＩＮ１及び第２電力入端ＩＮ２は両方とも、本線へ接続される。第１電力入端ＩＮ１及び第２電力入端ＩＮ２は、代替的に、異なる電力システム２０へ接続されてもよい。この例は、第１電力入端ＩＮ１及び第２電力入端ＩＮ２が、本線である同じ電力システム２０へ接続される例を使用することによって、記載される。

バッテリユニット１３は、バス１５の入力端Ｉ１へ接続され、バス１５の入力端Ｉ１から電流を受け取って保持するよう構成され、更には、バッテリユニット１３に保持されている電流をバス１５の入力端Ｉ１へ出力するよう構成される。

インバータ出力ユニット１４は、インバータ１４１及び第１コントローラ１４２を含む。

インバータ（又は、ＤＣ／ＡＣコンバータと呼ばれる）１４１は、バス１５の出力端Ｏ１、負荷端Ｏ、及び第１コントローラ１４２へ接続され、インバータ１４１は、第１コントローラ１４２の制御下でオンされ、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対して直流（ＤＣ）－交流（ＡＣ）変換を実行し、それから電流を負荷端Ｏへ伝送するよう構成される。

言い換えると、第１コントローラ１４２は、インバータ１４１をオンすべきかどうか（又は、インバータ１４１が電流を出力するかどうかとして理解される）を制御するよう構成される。インバータ１４１がオンされる場合に、第１メイン回路Ｍ１は導通し、第２電力入端ＩＮ２は負荷端Ｏへ接続される。インバータ１４１がオフされる場合に、第１メイン回路Ｍ１は遮断され、第２電力入端ＩＮ２は負荷端Ｏから切り離される。

例えば、第１コントローラ１４２は、ＵＰＳ１０の制御ユニットに組み入れられても、又はインバータ１４１に組み入れられてもよい。

図４に示されるＵＰＳ１０に基づき、可能な実施形態では、バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が突然下がって、下位閾値（第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値）をまたぐ場合に、バイパスＢは遮断され、第１メイン回路Ｍ１が電力を供給する。

図５ａに示されるように、ＵＰＳ１０の駆動方法は、次のステップを含む。

Ｓ１０．第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２は、実時間で、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値を検出し、実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも大きいかどうかを決定する。

負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも大きい場合には、第１状態に入る。

負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも小さい場合には、第２状態に入る。

Ｓ２０．第１状態で：
図５ｂに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１が第１方向Ｘでオンされ、電圧値が理論上の電圧値であって、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流が、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

例えば、第１双方向スイッチ１１の第１シリコン制御整流子Ｓ１が駆動され、第２シリコン制御整流子Ｓ２が駆動されず、第１双方向スイッチ１１は第１方向Ｘでオンされる。

同時に、第１メイン回路Ｍ１の整流器１２は、第１メイン回路Ｍ１の第２電力入端ＩＮ２から入力される電流に対してＡＣ－ＤＣ変換を実行し、それから電流を第１メイン回路Ｍ１のバス１５の入力端Ｉ１へ伝送する。第１メイン回路Ｍ１のバッテリユニット１３は、バス１５の入力端Ｉ１から電流を受け取って保持する。第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２は、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１を、オフされるように制御し、バス１５の入力端Ｉ１の電流は、負荷端Ｏへ伝送されない。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図が、図５ｂに示される。

図５ｃに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１が第２方向Ｙでオンされ、電圧値が理論上の電圧値であって、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流が、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

例えば、第１双方向スイッチ１１の第２シリコン制御整流子Ｓ２が駆動され、第１シリコン制御整流子Ｓ１が駆動されず、第１双方向スイッチ１１は第２方向Ｙでオンされる。

この場合に、ＵＰＳ１０の負の半周期の等価論理図が、図５ｃに示される。

従って、図３ａの左側の図に示されるように、第１状態では、バイパスＢが電流を負荷端Ｏへ伝送し、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送しない。

以上は、交流の１周期の電流伝送を完了する。図５ｄに示されるように、正の半周期の駆動及び負の半周期の駆動は繰り返され、上記のプロセスは、バイパスＢが連続的に電力を負荷端Ｏへ供給するように繰り返される。

図４に示されるＵＰＳ１０に基づき、バイパスＢは、バイパスＢで電圧値を変化させるよう構成されたコンポーネントを含まない。従って、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値は、バイパスＢが電力を供給する場合に負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値に等しい。例えば、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値は、２２０ＶＡＣであり、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値も、２２０ＶＡＣである。

Ｓ３０．第２状態で：
図５ｅに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように、制御する。

言い換えると、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１はオフされ、第１電力入端ＩＮ１の電流は負荷端Ｏへ伝送され得ない。

第１双方向スイッチ１１がオフされる様態については、正の半周期の駆動が例として使用される。図５ｅに示されるように、第１双方向スイッチ１１の第１シリコン制御整流子Ｓ１は駆動されるよう制御され、第２シリコン制御整流子Ｓ２は駆動されない。しかし、第１シリコン制御整流子Ｓ１のカソードの電圧（例えば、２１０ＶＡＣ）は、第１シリコン制御整流子Ｓ１のアノードの電圧（例えば、０ＶＡＣ）よりも大きく、第１シリコン制御整流子Ｓ１は逆電圧によりオフされ、第１双方向スイッチ１１はオフされる。

図５ｅに示されるように、第１メイン回路Ｍ１のバッテリユニット１３又は第２電力入端ＩＮ２は電流を第１メイン回路Ｍ１のバス１５の入力端Ｉ１へ出力する。第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２は、インバータ１４１を、オンされるように制御し、インバータ１４１は、第１メイン回路Ｍ１のバス１５の入力端Ｉ１から電流を受け取り、バス１５の入力端Ｉ１からの電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端Ｏへ伝送する。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図が図５ｅに示され、負の半周期の等価論理図と正の半周期の等価論理図との間の相違は、第１双方向スイッチ１１の第１シリコン制御整流子Ｓ１が駆動されず、第２シリコン制御整流子Ｓ２が駆動される点にある。

インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は固定値であり、第１電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値よりも小さい。従って、バイパスＢの電力供給が正常である場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の検出された実際の電圧値は、第１電圧値よりも大きいはずである。負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１電圧値よりも小さいことが検出される場合には、バイパスＢの電力供給は異常であると決定され、第２状態に入り、第１メイン回路Ｍ１は電力を供給し始める。

従って、図３ａの右側の図に示されるように、第１状態が終了し、第２状態に入った後、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送し、バイパスＢは電流を負荷端Ｏへ伝送しない。例えば、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は２１０ＶＡＣである。この場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の電圧値も２１０ＶＡＣである。

インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は固定値であり、具体的な値は、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値よりも小さい限りは、必要に応じて適切にセットされてよい。例えば、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値の値は、ＵＰＳ１０の制御ユニットを使用することによって制御されてもよい。

この例で提供されるＵＰＳ１０では、第１コントローラ１４２は、実時間で、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値を収集し、負荷端Ｏによって出力される電流の収集された実際の電圧値（瞬時値）を、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値（固定値）と比較する。実際の電圧値が第１電圧値よりも大きい場合に、バイパスＢの出力は正常であると決定され、バイパスＢは電力を負荷端Ｏへ供給する。この場合に、第１コントローラ１４２は、インバータ１４１を、電流を出力しないように制御する。実際の電圧値が第１電圧値よりも小さい場合に、バイパスＢの出力は異常であると決定され、第１メイン回路Ｍ１が電力を負荷端Ｏへ供給する。この場合に、第１コントローラ１４２は、電圧値が第１電圧である電流を出力するようにインバータ１４１を制御する。このようにして、バイパスＢによって供給される電流の電圧値が非常に低い場合に、バイパスＢの電力供給から第１メイン回路Ｍ１の電力供給への切り替えは完了する。

更に、この例では、バイパスＢの電力供給が正常であるかどうかは、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値の瞬時値を収集することによって決定される。バイパスＢの電力供給が正常であるかどうかが、交流信号の少なくとも半周期における、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値の区間値を収集することによって決定される関連技術の方法と比較して、本例で提供される方法は、バイパスＢの電力供給が正常であるかどうかを決定するのがより速く、検出時間なしでほぼ瞬間的に完了することができる。

更に、関連技術では、バイパスＢの電力供給が異常であるかどうかを決定するのに比較的に長い時間がかかるので、ＵＰＳ１０の電力供給は中断され、電力供給は、第１メイン回路Ｍ１が電力を供給した後にしか回復されない。しかし、本例で提供されるＵＰＳ１０では、図３ａに示されるように、第１電力入端ＩＮ１から負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が突然下がる場合に、バイパスＢは、第１メイン回路Ｍ１から負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値がインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値を下回るまで、依然として連続的に電力を負荷端Ｏへ供給する。バイパスＢが異常であると決定することは瞬時に完了し、第１コントローラ１４２によって、電圧値が第１電圧値であるようにインバータ１４１を制御することも、瞬時に完了する。従って、第１メイン回路Ｍ１への瞬時の切り替えは、電力を負荷端Ｏへ供給するよう連続的に実行され得る。従って、バイパスＢの供給電圧が非常に低い場合に、バイパスＢの電力供給から第１メイン回路Ｍ１の電力供給への切り替え中に、電力供給の中断は起こらない。これは、ＵＰＳ１０の中断なしの出力を確かにする。

更に、バイパスＢの電力供給が異常である場合に、本例で提供されるＵＰＳ１０は、第１メイン回路Ｍ１の電力供給へ瞬時に切り替わる。バイパスＢが電力を供給する場合に、第１メイン回路Ｍ１には信号が流れない。従って、第１メイン回路Ｍ１及びバイパスＢが交差電流を形成するよう同時に導通する場合はなく、それによって、同時に導通する２つの回路によって形成された交差電流によりＵＰＳ１０のシステム信頼性に影響を及ぼすことは、回避される。

図４に示されるＵＰＳ１０に基づき、他の可能な実施形態では、バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が突然増大し、上位閾値（第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値）を超える場合に、バイパスＢは遮断され、第１メイン回路Ｍ１が電力を供給する。

図６ａに示されるように、ＵＰＳ１０の駆動方法は、次のステップを含む。

Ｓ１１．第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２は、実時間で、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値を検出し、実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも小さいかどうかを決定する。

負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも小さい場合には、第１状態に入る。

負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも大きい場合には、第２状態に入る。

Ｓ２１．第１状態で：
図５ｂに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１が第１方向Ｘでオンされ、電圧値が理論上の電圧値であって、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流が、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

従って、図３ｂの左側の図に示されるように、第１状態では、バイパスＢが電流を負荷端Ｏへ伝送し、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送しない。

第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値は、ＵＰＳ１０でのバイパスＢの構造に応じて、バイパスＢが正常に電力を供給する場合に負荷端Ｏによって理論上出力される電流の実際の電圧値に等しくても等しくなくてもよいことが留意されるべきである。

Ｓ３１．第２状態で：
図６ｂに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように、制御する。

第１双方向スイッチ１１がオフされる様態については、第１双方向スイッチ１１の正の半周期の駆動が例として使用される。図６ｂに示されるように、第１双方向スイッチ１１の第１シリコン制御整流子Ｓ１は駆動され、第２シリコン制御整流子Ｓ２は駆動されない。第１シリコン制御整流子Ｓ１のクランプはオンされ（これは、インバータ１４１の電力を、第１電力入端ＩＮ１の電力よりも大きいようにセットすることによって、実装され得る）、第１双方向スイッチ１１はオフされる。

第１メイン回路Ｍ１のバッテリユニット１３又は第２電力入端ＩＮ２は電流を第１メイン回路Ｍ１のバス１５の入力端Ｉ１へ出力する。第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２は、インバータ１４１を、オンされるように制御し、インバータ１４１は、第１メイン回路Ｍ１のバス１５の入力端Ｉ１から電流を受け取り、バス１５の入力端Ｉ１からの電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端Ｏへ伝送する。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図が図６ｂに示され、負の半周期の等価論理図と正の半周期の等価論理図との間の相違は、第１双方向スイッチ１１の第１シリコン制御整流子Ｓ１が駆動されず、第２シリコン制御整流子Ｓ２が駆動される点にある。

インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は固定値であり、第１電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値よりも大きい。従って、バイパスＢの電力供給が正常である場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の検出された実際の電圧値は、第１電圧値よりも小さいはずである。負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１電圧値よりも大きいことが検出される場合には、バイパスＢの電力供給は異常であると決定され、第２状態に入り、第１メイン回路Ｍ１は電力を供給し始める。

従って、図３ｂの右側の図に示されるように、第１状態が終了し、第２状態に入った後、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送し、バイパスＢは電流を負荷端Ｏへ伝送しない。例えば、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は２３０ＶＡＣである。この場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の電圧値も２３０ＶＡＣである。

インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は固定値であり、具体的な値は、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が、第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値よりも大きい限りは、必要に応じて適切にセットされてよい。

この例で提供されるＵＰＳ１０では、第１コントローラ１４２は、実時間で、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値を収集し、負荷端Ｏによって出力される電流の収集された実際の電圧値（瞬時値）を、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値（固定値）と比較する。実際の電圧値が第１電圧値よりも小さい場合に、バイパスＢの出力は正常であると決定され、バイパスＢは電力を負荷端Ｏへ供給する。この場合に、第１コントローラ１４２は、インバータ１４１を、電流を出力しないように制御する。実際の電圧値が第１電圧値よりも大きい場合に、バイパスＢの出力は異常であると決定され、第１メイン回路Ｍ１が電力を負荷端Ｏへ供給する。この場合に、第１コントローラ１４２は、電圧値が第１電圧である電流を出力するようにインバータ１４１を制御する。このようにして、バイパスＢによって供給される電流の電圧値が非常に高い場合に、バイパスＢの電力供給から第１メイン回路Ｍ１の電力供給への切り替えは完了する。

更に、この例では、バイパスＢの電力供給が正常であるかどうかは、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値の瞬時値を収集することによって決定される。バイパスＢの電力供給が正常であるかどうかが、交流信号の少なくとも半周期における、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値の区間値を収集することによって決定される関連技術の方法と比較して、本例で提供される方法は、バイパスＢの電力供給が正常であるかどうかを決定するのがより速く、検出時間なしでほぼ瞬間的に完了することができる。従って、この例では、バイパスＢの電力供給が上位閾値を超える場合に、バイパスＢの電力供給から第１メイン回路Ｍ１の電力供給への瞬時の切り替えは、第１メイン回路Ｍ１の電力供給への切り替え前に高電圧信号をある期間連続的に出力することなしに、実行可能であり、それによって、ＵＰＳ１０が連続的に異常電流を出力する時間を短縮する。これは、ＵＰＳ１０によって出力される電流の安定性を改善する。

更に、第１電力入端ＩＮ１から負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が突然に上がり、上位閾値を超える場合に、バイパスＢは、第１電力入端ＩＮ１から負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値がインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも大きくなるよう増大するまで、依然として連続的に電力を負荷端Ｏへ供給する。バイパスＢが異常であるとの決定は瞬間的に完了し、第１コントローラ１４２によって、電圧値が第１電圧値である電流を出力するようにインバータ１４１を制御することも、瞬間的に完了する。従って、第１メイン回路Ｍ１への瞬時切り替えは、電力を負荷端Ｏへ供給するために連続的に実行され得る。

例２
例１と同じく、例２において、ＵＰＳ１０は、バイパスＢによって及び第１メイン回路Ｍ１を含む。

例１とは異なり、例２では、ＵＰＳ１０は、第２メイン回路Ｍ２を更に含む。バイパスＢによって負荷端Ｏへ供給される電流の電圧値は、第２メイン回路Ｍ２によって負荷端Ｏへ供給される電流の電圧値とは異なる。

図７ａに示されるように、ＵＰＳ１０は、バイパスを含み、バイパスは、第１双方向スイッチ１１を含む。

第１双方向スイッチ１１は、ＩＰＳ１０の第１電力入端ＩＮ１及び負荷端Ｏへ接続され、第１電力入端ＩＮ１と負荷端Ｏとの間の接続又は切断を制御するよう構成される。

いくつかの実施形態では、図７ａに示されるように、第１双方向スイッチ１１は、第１シリコン制御整流子Ｓ１及び第２シリコン制御整流子Ｓ２を含む。

第１シリコン制御整流子Ｓ１のアノードは、第１電力入端ＩＮ１へ接続され、第１シリコン制御整流子Ｓ１のカソードは、負荷端Ｏへ接続される。第１シリコン制御整流子Ｓ１のゲートＧ１がターンオン信号を受信する場合に、第１シリコン制御整流子Ｓ１は駆動され、第１双方向スイッチ１１は、交流信号の正の半周期信号を伝送するよう、第１方向Ｘでオンされる。

第１メイン回路Ｍ１については、第１メイン回路Ｍ１は、整流器１２、バッテリユニット１３、インバータ出力ユニット１４、及びバス１５を含む。

第１メイン回路Ｍ１の整流器１２は、第２電力入端ＩＮ２及びバス１５の入力端Ｉ１へ接続され、第２電力入端ＩＮ２から入力される電流に対してＡＣ－ＤＣ変換を実行し、それから電流をバス１５の入力端Ｉ１へ伝送するよう構成される。

第１メイン回路Ｍ１のバッテリユニット１３は、バス１５の入力端Ｉ１へ接続され、バス１５の入力端Ｉ１から電流を受け取って保持するよう構成され、更には、バッテリユニット１３に保持されている電流をバス１５の入力端Ｉ１へ出力するよう構成される。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ出力ユニット１４は、インバータ１４１及び第１コントローラ１４２を含む。

インバータ１４１は、バス１５の出力端Ｏ１、負荷端Ｏ、及び第１コントローラ１４２へ接続され、第１コントローラ１４２の制御下でオンされ、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対して直流（ＤＣ）－交流（ＡＣ）変換を実行し、それから電流を負荷端Ｏへ伝送するよう構成される。

第２メイン回路Ｍ２の構造は、第１メイン回路Ｍ１の構造と同じである。図７ａに示されるように、第２メイン回路Ｍ２は、整流器１２’、バッテリユニット１３’、インバータ出力ユニット１４’、及びバス１５’を含む。

第２メイン回路Ｍ２の整流器１２’は、第２電力入端ＩＮ２’及びバス１５’の入力端Ｉ１’へ接続され、第２電力入端ＩＮ２’から入力される電流に対してＡＣ－ＤＣ変換を実行し、それから電流をバス１５’の入力端Ｉ１’へ伝送するよう構成される。

第２メイン回路Ｍ２のバッテリユニット１３’は、バス１５’の入力端Ｉ１’へ接続され、バス１５’の入力端Ｉ１’から電流を受け取って保持するよう構成され、更には、バッテリユニット１３’に保持されている電流をバス１５’の入力端Ｉ１’へ出力するよう構成される。

第２メイン回路Ｍ２のインバータ出力ユニット１４’は、インバータ１４１’及び第１コントローラ１４２’を含む。

インバータ１４１’は、バス１５’の出力端Ｏ１’、負荷端Ｏ、及び第１コントローラ１４２’へ接続され、第１コントローラ１４２’の制御下でオンされ、バス１５’の出力端Ｏ１’から入力される電流に対して直流（ＤＣ）－交流（ＡＣ）変換を実行し、それから電流を負荷端Ｏへ伝送するよう構成される。

この例では、第１電力入端ＩＮ１、第１メイン回路Ｍ１の第２電力入端ＩＮ２、及び第２メイン回路Ｍ２の第２電力入端ＩＮ２’は、同じ電力システム２０へ接続されてよい。例えば、第１電力入端ＩＮ１、第１メイン回路Ｍ１の第２電力入端ＩＮ２、及び第２メイン回路Ｍ２の第２電力入端ＩＮ２’は、全て本線へ接続される。第１電力入端ＩＮ１、第１メイン回路Ｍ１の第２電力入端ＩＮ２、及び第２メイン回路Ｍ２の第２電力入端ＩＮ２’は、代替的に、異なる電力システム２０へ接続されてもよい。

ＵＰＳ１０の構造を簡単にするために、可能な実施形態では、第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２及び第２メイン回路Ｍ２の第１コントローラ１４２’は、同じ制御ユニットに組み入れられる。

例えば、第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２及び第２メイン回路Ｍ２の第１コントローラ１４２’は、ＵＰＳ１０の制御ユニットに組み入れられる。

言い換えると、ＵＰＳ１０が２つ以上のメイン回路を含む場合に、２つ以上のメイン回路内の複数の第１コントローラは、同じ制御ユニットに組み入れられてよい。

ＵＰＳ１０の構造を簡単にするために、他の可能な実施形態では、図７ｂに示されるように、第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２及び第２メイン回路Ｍ２の第１コントローラ１４２’は、同じ構造である。

第１メイン回路Ｍ１と第２メイン回路Ｍ２との間の主な相違は、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値とは異なる点にある。

可能な実施形態では、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値（例えば、２１０ＶＡＣ）と、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値（例えば、２００ＶＡＣ）とは異なっており、両方とも、第１電力入端ＩＮ１によって伝送される電流の理論上の電圧値（例えば、２２０ＶＡＣ）よりも小さい。

このようにして、第１メイン回路Ｍ１の供給電圧が突然下がり、下位閾値をまたぐ場合に、電圧安定性をより良く確保するために、第２メイン回路Ｍ２の電力供給への切り替えが行われ得る。

他の可能な実施形態では、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値（例えば、２３０ＶＡＣ）と、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値（例えば、２４０ＶＡＣ）とは異なっており、両方とも、第１電力入端ＩＮ１によって伝送される電流の理論上の電圧値（例えば、２２０ＶＡＣ）よりも大きい。

このようにして、第１メイン回路Ｍ１の供給電圧が突然増大し、上位閾値を超える場合に、電圧安定性をより良く確保するために、第２メイン回路Ｍ２の電力供給への切り替えが行われ得る。

他の可能な実施形態では、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値（例えば、２１０ＶＡＣ）は、第１電力入端ＩＮ１によって伝送される電流の理論上の電圧値（例えば、２２０ＶＡＣ）よりも小さい。第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値（例えば、２３０ＶＡＣ）は、第１電力入端ＩＮ１によって伝送される電流の理論上の電圧値（例えば、２２０ＶＡＣ）よりも大きい。

このようにして、バイパスＢの供給電圧が突然下がり、下位閾値（第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値）をまたぐ場合に、第１メイン回路Ｍ１の電力供給への切り替えが行われ得る。バイパスＢの供給電圧が突然増大し、上位閾値（第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値）を超える場合に、第２メイン回路Ｍ２の電力供給への切り替えが行われ得る。従って、ＵＰＳ１０によって出力される電流の非常に低い又は非常に高い電圧値が、ＵＰＳ１０へ接続されている負荷３０にダメージを与えることを防ぐように、超低電圧保護及び超高電圧保護の両方が実行され得る。

図７ａに示されるＵＰＳ１０に基づき、ＵＰＳ１０が超低電圧保護及び超高電圧保護の両方を実行することを可能にするために、図８に示されるように、ＵＰＳ１０の駆動方法は次のステップを含む。

Ｓ１００．第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２は、実時間で、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値を検出し、実際の電圧値が、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも大きいかどうかを決定する。

負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも大きい場合に、第１状態に入る。

負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも小さい場合に、第２状態に入る。

Ｓ２００．第２メイン回路Ｍ２の第１コントローラ１４２’は、実時間で、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値を検出し、実際の電圧値が、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値よりも小さいかどうかを決定する。

負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値よりも小さい場合に、第１状態に入る。

負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値よりも大きい場合に、第３状態に入る。

ステップＳ１００及びステップＳ２００は同時に実行されてもよく、あるいは、ステップＳ１００がステップＳ２００の前に実行されてもよいことが留意されるべきである。代替的に、ステップＳ２００がステップＳ１００の前に実行されてもよい。

Ｓ３００．第１状態で：
図９ａに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１方向Ｘでオンされ、電圧値が理論上の電圧値であって、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流が、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

同時に、第２メイン回路Ｍ２の整流器１２’は、第２メイン回路Ｍ２の第２電力入端ＩＮ２’から入力される電流に対してＡＣ－ＤＣ変換を実行し、それから電流を第２メイン回路Ｍ２のバス１５’の入力端Ｉ１’へ伝送する。第２メイン回路Ｍ２のバッテリユニット１３’は、バス１５’の入力端Ｉ１’から電流を受け取って保持する。第２メイン回路Ｍ２の第１コントローラ１４２’は、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’を、オフされるように制御し、バス１５’の入力端Ｉ１’の電流は、負荷端Ｏへ伝送されない。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図は、図９ａに示される。

図９ｂに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第２方向Ｙでオンされ、電圧値が理論上の電圧値であって、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流が、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

この場合に、ＵＰＳ１０の負の半周期の等価論理図は、図９ｂに示される。

従って、図９ｃの真ん中の図で示されるように、第１状態では、バイパスＢが電流を負荷端Ｏへ伝送し、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送せず、第２メイン回路Ｍ２も電流を負荷端Ｏへ伝送しない。

図９ｃで、実線は、負荷端Ｏによって受け取られる電流を表し、破線は、負荷端Ｏによって受け取られない電流を表す。

Ｓ４００．第２状態で：
図９ｄに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように制御する。

言い換えると、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、逆電圧によりオフされ、第１電力入端ＩＮ１の電流は、負荷端Ｏとへ伝送され得ない。

図９ｄに示されるように、第１メイン回路Ｍ１のバッテリユニット１３又は第２電力入端ＩＮ２は、電流を第１メイン回路Ｍ１のバス１５の入力端Ｉ１へ出力する。第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２は、インバータ１４１を、オンされるように制御し、インバータ１４１は、バス１５の入力端Ｉ１から電流を受け取り、バス１５の入力端Ｉ１からの電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端Ｏへ伝送する。

同時に、第２メイン回路Ｍ２の第１コントローラ１４２’は、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’を、オフされるように制御し、バス１５’の入力端Ｉ１’の電流は、負荷端Ｏへ伝送されない。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図は図９ｃに示され、負の半周期の等価論理図と正の半周期の等価論理図との間の相違は、第１双方向スイッチ１１の第１シリコン制御整流子Ｓ１が駆動されず、第２シリコン制御整流子Ｓ２が駆動される点にある。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は固定値であり、第１電圧値は、第１メイン回路Ｍ１において第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値よりも小さい。従って、バイパスＢの電力供給が正常である場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の検出された実際の値は、第１電圧値よりも大きいはずである。負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１電圧値よりも小さいことが検出される場合に、バイパスＢの電力供給は異常であると決定され、第２状態に入り、第１メイン回路Ｍ１が電力を供給し始める。

従って、図９ｃの下の図に示されるように、第１状態が終了し、第２状態に入った後、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送し、バイパスＢは電流を負荷端Ｏへ伝送せず、第２メイン回路Ｍ２も電流を負荷端Ｏへ伝送しない。例えば、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は２１０ＶＡＣである。この場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の電圧値も２１０ＶＡＣである。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は固定値であり、具体的な値は、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が第１メイン回路Ｍ１において第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値よりも小さい限りは、必要に応じて適切にセットされてよいことが留意されるべきである。

Ｓ５００．第３状態で：
図９ｅに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように制御する。

図９ｅに示されるように、第２メイン回路Ｍ２のバッテリユニット１３’又は第２電力入端ＩＮ２’は、電流を第２メイン回路Ｍ２のバス１５’の入力端Ｉ１’へ出力する。第２メイン回路Ｍ２の第１コントローラ１４２’は、インバータ１４１’を、オンされるように制御し、インバータ１４１’は、第２メイン回路Ｍ２のバス１５’の入力端Ｉ１’から電流を受け取り、バス１５’の入力端Ｉ１’からの電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第２電圧値である電流を負荷端Ｏへ伝送する。

同時に、第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２１は、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１を、オフされるように制御し、バス１５の入力端Ｉ１の電流は、負荷端Ｏへ伝送されない。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図は図９ｅに示され、負の半周期の等価論理図と正の半周期の等価論理図との間の相違は、第１双方向スイッチ１１の第１シリコン制御整流子Ｓ１が駆動されず、第２シリコン制御整流子Ｓ２が駆動される点にある。

第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値は固定値であり、第２電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値よりも大きい。従って、バイパスＢの電力供給が正常である場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の検出された実際の値は、第２電圧値よりも小さいはずである。負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第２電圧値よりも大きいことが検出される場合に、バイパスＢの電力供給は異常であると決定され、第３状態に入り、第２メイン回路Ｍ２が電力を供給し始める。

従って、図９ｃの上の図に示されるように、第１状態が終了し、第３状態に入った後、第２メイン回路Ｍ２は電流を負荷端Ｏへ伝送し、バイパスＢは電流を負荷端Ｏへ伝送せず、第１メイン回路Ｍ１も電流を負荷端Ｏへ伝送しない。例えば、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値は２３０ＶＡＣである。この場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の電圧値も２３０ＶＡＣである。

第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値は固定値であり、具体的な値は、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値が第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値よりも大きい限りは、必要に応じて適切にセットされてよい。

本例で提供されるＵＰＳ１０では、第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２及び第２メイン回路Ｍ２の第１コントローラ１４２’は別々に、実時間で、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値を収集し、負荷端Ｏによって出力される電流の収集された実際の電圧値（瞬時値）を、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１に出力される電流の第１電圧値（固定値）及び第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値（固定値）と比較する。実際の電圧値が第１電圧値よりも大きく、第２電圧値よりも小さい場合に、バイパスＢの出力は正常であると決定され、バイパスＢが電力を負荷端Ｏへ供給する。この場合に、第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２は、電流を出力しないようにインバータ１４１を制御し、第２メイン回路Ｍ２の第１コントローラ１４２’も、電流を出力しないようにインバータ１４１’を制御する。実際の電圧値が第１電圧値よりも小さい場合に、バイパスＢの出力は異常であると決定され、第１メイン回路Ｍ１が電力を負荷端Ｏへ供給する。この場合に、第１メイン回路Ｍ１の第１コントローラ１４２は、電圧値が第１電圧値である電流を出力するようにインバータ１４１を制御する。このようにして、バイパスＢによって供給される電流の電圧値が非常に低い場合に、バイパスＢの電力供給から第１メイン回路Ｍ１の電力供給への切り替えは完了する。実際の電圧値が第２電圧値よりも大きい場合に、バイパスＢの出力は異常であると決定され、第２メイン回路Ｍ２が電力を負荷端Ｏへ供給する。この場合に、第２メイン回路Ｍ２の第１コントローラ１４２’は、電圧値が第２電圧値である電流を出力するようにインバータ１４１’を制御する。このようにして、バイパスＢによって供給される電流の電圧値が非常に高い場合に、バイパスＢの電力供給から第２メイン回路Ｍ２の電力供給への切り替えは完了する。従って、本例で提供されるＵＰＳ１０は、ＵＰＳ１０へ接続されている負荷３０が低電圧又は高電圧によって損傷を与えられる可能性を小さくするために、出力電流のための超低電圧保護及び超高電圧保護の両方を実装することができる。

更に、この例では、バイパスＢの電力供給が正常であるかどうかは、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値の瞬時値を収集することによって決定される。結論が瞬間的に出され得、負荷端Ｏへ電力を供給すべき第１メイン回路Ｍ１又は第２メイン回路Ｍ２への連続的な切り替えが実行され得る。従って、バイパスＢの供給電圧が非常に低い場合に、バイパスＢの電力供給から第１メイン回路Ｍ１の電力供給への瞬時の切り替えが実行され、あるいは、バイパスＢの供給電圧が非常に高い場合に、バイパスＢの電力供給から第２メイン回路Ｍ２の電力供給への瞬時の切り替えが実行される。これは、ＵＰＳ１０の中断なしの出力を確かにし、かつ、ＵＰＳ１０が異常電流を出力する時間を短縮することができる。

更に、バイパスＢの電力供給が異常である場合に、本例で提供されるＵＰＳ１０は、第１メイン回路Ｍ１又は第２メイン回路Ｍ２の電力供給へ瞬時に切り替わる。バイパスＢが電力を供給する場合に、第１メイン回路Ｍ１及び第２メイン回路Ｍ２には信号が流れない。従って、第１メイン回路Ｍ１又は第２メイン回路Ｍ２及びバイパスＢが交差電流を形成するよう同時に導通する場合はなく、それによって、同時に導通する２つの回路によって形成された交差電流によりＵＰＳ１０のシステム信頼性に影響を及ぼすことは、回避される。

例３
例１と同じく、例３において、ＵＰＳ１０は、バイパスＢ及び第１メイン回路Ｍ１を含む。

例１とは異なり、例３では、第１メイン回路Ｍ１のインバータ出力ユニット１４の構造は異なっており、駆動方法も異なっている。

図１０に示されるように、ＵＰＳ１０は、バイパスＢを含み、バイパスＢは、第１双方向スイッチ１１を含む。

いくつかの実施形態では、図１０に示されるように、第１双方向スイッチ１１は、第１シリコン制御整流子（silicon controlled rectifier，ＳＣＲ）Ｓ１及び第２シリコン制御整流子Ｓ２を含む。

第１シリコン制御整流子Ｓ１のゲートＧ１及び第２シリコン制御整流子Ｓ２のゲートＧ２は、例えば、ＵＰＳ１０の制御ユニットへ接続されてよく、制御ユニットは、第１シリコン制御整流子Ｓ１及び第２シリコン制御整流子Ｓ２を駆動するかどうかを制御する。第１シリコン制御整流子Ｓ１が駆動される場合に、第２シリコン制御整流子Ｓ２は駆動されず、第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１の電流を負荷端Ｏへ伝送するよう、第１方向Ｘでオンされる。同様に、第２シリコン制御整流子Ｓ２が駆動される場合に、第１シリコン制御整流子Ｓ１は駆動されず、第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１の電流を負荷端Ｏへ伝送するよう、第２方向Ｙでオンされる。バイパスＢの電力供給が異常である場合に、第１双方向スイッチ１１は逆電圧によりオフされ、第１電力入端ＩＮ１は負荷端Ｏから切り離される。

インバータ出力ユニット１４は、インバータ１４１及び第２双方向スイッチ１４３を含む。

インバータ１４１は、バス１５の出力端Ｏ１及び第２双方向スイッチ１４３へ接続され、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対して直流（ＤＣ）－交流（ＡＣ）変換を実行し、それから電流を第２双方向スイッチ１４３へ伝送するよう構成される。

第２双方向スイッチ１４３は、負荷端Ｏへ更に接続され、インバータ１４１によって出力される電流を負荷端Ｏへ伝送すべきかどうか制御するよう構成される。

いくつかの実施形態で、図１０に示されるように、第２双方向スイッチ１４３は、第３シリコン制御整流子Ｓ３及び第４シリコン制御整流子Ｓ４を含む。

第３シリコン制御整流子Ｓ３のアノードは、インバータ１４１へ接続され、第３シリコン制御整流子Ｓ３のカソードは、負荷端Ｏへ接続される。第３シリコン制御整流子Ｓ３のゲートＧ３がターンオン信号を受信する場合に、第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動される。この場合に、第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されず、第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘでオンされる。

第４シリコン制御整流子Ｓ４のアノードは、負荷端Ｏへ接続され、第４シリコン制御整流子Ｓ４のカソードは、インバータ１４１へ接続される。第４シリコン制御整流子Ｓ４のゲートＧ４がターンオン信号を受信する場合に、第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動される。この場合に、第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動されず、第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙでオンされる。

第３シリコン制御整流子Ｓ３のゲートＧ３及び第４シリコン制御整流子Ｓ４のゲートＧ４は、例えば、ＵＰＳ１０の制御ユニットへ接続されてよく、制御ユニットは、第３シリコン制御整流子Ｓ３及び第４シリコン制御整流子Ｓ４を駆動するかどうかを制御する。

第３シリコン制御整流子Ｓ３が駆動される場合に、第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されず、第２双方向スイッチ１４３は、バス１５の出力端Ｏ１の電流を負荷端Ｏへ伝送するよう、第１方向Ｘでオンされる。同様に、第４シリコン制御整流子Ｓ４が駆動される場合に、第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動されず、第２双方向スイッチ１４３は、バス１５の出力端Ｏ１の電流を負荷端Ｏへ伝送するよう、第２方向Ｙでオンされる。バイパスＢの電力供給が正常である場合には、第３シリコン制御整流子Ｓ３又は第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されるが、第２双方向スイッチ１４３は逆電圧によりオフされ、バス１５の出力端Ｏ１の電流は負荷端Ｏへ伝送されない。

図１０に示されるＵＰＳ１０に基づき、可能な実施形態では、バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が突然下がって、下位閾値（第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値）をまたぐ場合に、バイパスＢは遮断され、第１メイン回路Ｍ１が電力を供給する。

図１１に示されるように、ＵＰＳ１０の駆動方法は、次のステップを含む。

Ｓ１２．第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値よりも小さいかどうかに基づき、第１状態又は第２状態に入るよう制御する。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値よりも小さい場合には、第１状態に入る。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値よりも大きい場合には、第２状態に入る。

図１０に示されるＵＰＳ１０に基づき、ステップＳ１２のプロセスは、独立した決定プロセスで特別に実行される必要はなく、直接にかつ自然に第２双方向スイッチ１４３によって完了されることが留意されるべきである。負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも大きい場合に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、逆電圧により直接にオフされ、オンされ得ず、それにより、第１状態に入る。同様に、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも小さい場合に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、（追加の制御又は決定なしで）自然にオンされ、それにより、第２状態に入る。

Ｓ２２．第１状態で：
図１２ａに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１が第１方向Ｘでオンされ、電圧値が理論上の電圧値であって、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流が、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

同時に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされ、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１は、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第２双方向スイッチ１４３へ伝送する。しかし、第２双方向スイッチ１４３は逆電圧によりオフされているので、電圧値が第１電圧値であって、インバータ１４１によって出力される電流は、負荷端Ｏへ伝送されない。

図１２ａに示されるように、第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされる。例えば、第２双方向スイッチ１４３の第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動されてよく、第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されない。第３シリコン制御整流子Ｓ３のアノードの電圧（インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値２１０ＶＡＣ）は、カソードの電圧（負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値２２０ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第３シリコン制御整流子Ｓ３は、逆電圧によりオフされ、それにより、第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされる。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図が、図１２ａに示される。

図１２ｂに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１が第２方向Ｙでオンされ、電圧値が理論上の電圧値であって、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流が、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

同時に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされ、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１は、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第２双方向スイッチ１４３へ伝送する。しかし、第２双方向スイッチ１４３は逆電圧によりオフされているので、電圧値が第１電圧値であって、インバータ１４１によって出力される電流は、負荷端Ｏへ伝送されない。

図１２ｂに示されるように、第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされる。例えば、第２双方向スイッチ１４３の第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されてよく、第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動されない。第４シリコン制御整流子Ｓ４のアノードの電圧（負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値－２２０ＶＡＣ）は、カソードの電圧（インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値－２１０ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第４シリコン制御整流子Ｓ４は、逆電圧によりオフされ、それにより、第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされる。

この場合に、ＵＰＳ１０の負の半周期の等価論理図が、図１２ｂに示される。

従って、図１２ｃの左側の図に示されるように、第１状態では、バイパスＢが電流を負荷端Ｏへ伝送する。電流は第１メイン回路Ｍ１に流れ、インバータ１４１は第１電圧値で電流を出力し続けるが、第２双方向スイッチ１４３は逆電圧によりオフされる。従って、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送しない。例えば、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値は２２０ＶＡＣであり、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は２１０ＶＡＣである。この場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の電圧値は２２０ＶＡＣである。

図１２ｃで、実線は、負荷端Ｏへ伝送される電流を表し、破線は、負荷端Ｏへ伝送されない電流を表す。

Ｓ３２．第２状態で：
図１２ｄに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように、制御する。

第１双方向スイッチ１１がオフされる様態については、正の半周期の駆動が例として使用される。図１２ｄに示されるように、第１双方向スイッチ１１の第１シリコン制御整流子Ｓ１は駆動されるよう制御され、第２シリコン制御整流子Ｓ２は駆動されない。しかし、第１シリコン制御整流子Ｓ１のアノードの電圧（バイパスＢによって負荷端Ｏへ出力される電流の実際の電圧値０ＶＡＣ）は、カソードの電圧値（第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値２１０ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第１シリコン制御整流子Ｓ１は逆電圧によりオフされ、バイパスＢは逆電圧により遮断される。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１は、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第２双方向スイッチ１４３へ伝送する。第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘで駆動され、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端Ｏへ伝送する。

第１メイン回路Ｍ１のバス１５の出力端Ｏ１によって受信される信号は、第１メイン回路Ｍ１の第２電力入端ＩＮ２から入力される信号、又は第１メイン回路Ｍ１のバッテリユニット１３から入力される信号である。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図は、図１２ｄに示される。

図１２ｅに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように、制御する。

同様に、第１双方向スイッチ１１が、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように制御する様態については、図１２ｅに示されるように、第２シリコン制御整流子Ｓ２が駆動され、第１シリコン制御整流子Ｓ１は駆動されない。しかし、第２シリコン制御整流子Ｓ２のアノードの電圧（第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値－２１０ＶＡＣ）は、カソードの電圧値（バイパスＢによって負荷端Ｏへ出力される電流の実際の電圧値０ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第２シリコン制御整流子Ｓ２は逆電圧によりオフされ、バイパスＢは逆電圧により遮断される。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１は、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第２双方向スイッチ１４３へ伝送する。第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙで駆動され、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端Ｏへ伝送する。

この場合に、ＵＰＳ１０の負の半周期の等価論理図は、図１２ｅに示される。

従って、図１２ｃの右側の図に示されるように、第１状態が終了し、第２状態に入った後、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送し、バイパスＢは電流を負荷端Ｏへ伝送しない。例えば、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は２１０ＶＡＣである。この場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の電圧値も２１０ＶＡＣである。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は固定値であり、電流の第１電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値よりも小さいことが留意されるべきである。従って、バイパスＢの電力供給が正常である場合に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、逆電圧により自動的にオフされる。バイパスＢの電力供給が異常である場合には、バイパスＢによって負荷端Ｏへ出力される電流の実際の電圧値が第１電圧値よりも小さくなった後で、第１メイン回路Ｍ１は自然に導通し、バイパスＢは遮断され、第２状態に入り、第１メイン回路Ｍ１は電力を供給し始める。

インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は固定値であり、具体的な値は、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値よりも小さい限りは、必要に応じて適切にセットされてよい。例えば、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値の値は、ＵＰＳ１０の制御ユニットを使用することによって制御されてよい。

この例で提供されるＵＰＳ１０では、バイパスＢ及び第１メイン回路Ｍ１は、同時に電流を負荷端Ｏへ伝送し、バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の理論上の電圧値は、第１メイン回路Ｍ１によって負荷端Ｏへ伝送される電流の第１電圧値よりも大きい。このようにして、バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が第１メイン回路Ｍ１によって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値よりも大きい場合に、第１メイン回路Ｍ１は逆電圧により遮断され、バイパスＢは電流を負荷端Ｏへ伝送する。バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が第１メイン回路Ｍ１によって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値よりも小さい場合には、バイパスＢは逆電圧により遮断され、第１メイン回路Ｍ１は自然に導通する。このようにして、バイパスＢによって供給される電流の電圧値が第１電圧と同じであるよう非常に低い場合に、バイパスＢが電流を負荷端Ｏへ伝送することから、第１メイン回路Ｍ１が電流を負荷端Ｏへ伝送することへのシームレスな切り替えは、完了する。従って、バイパスＢの供給電圧が非常に低い場合に、バイパスＢの電力供給から第１メイン回路Ｍ１の電力供給への切り替え中に、電力供給の中断は起こらず、それによってＵＰＳ１０の中断なしの出力を確かにする。

更に、バイパスＢ及び第１メイン回路Ｍ１は同時に電流を負荷端Ｏへ伝送するが、バイパスＢ及び第１メイン回路Ｍ１によって伝送される電流の間には電圧差がある。従って、伝送電圧が低い回路は、逆電圧により自動的に遮断される。従って、バイパスＢ及び第１メイン回路Ｍ１が交差電流を形成するよう同時に導通する場合はなく、それによって、同時に導通する２つの回路によって形成された交差電流によりＵＰＳ１０のシステム信頼性に影響を及ぼすことは、回避される。

図１０に示されるＵＰＳ１０に基づき、他の可能な実施形態では、バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が突然増大し、上位閾値（第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値）を超える場合に、バイパスＢは遮断され、第１メイン回路Ｍ１が電力を供給する。

図１３に示されるように、ＵＰＳ１０の駆動方法は、次のステップを含む。

Ｓ１３．第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値よりも大きいかどうかに基づき、第１状態又は第２状態に入るよう制御する。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値よりも大きい場合には、第１状態に入る。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値よりも小さい場合には、第２状態に入る。

図１０に示されるＵＰＳ１０に基づき、ステップＳ１３のプロセスは、独立した決定プロセスで特別に実行される必要はなく、直接にかつ自然に第２双方向スイッチ１４３によって完了されることが留意されるべきである。負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも小さい場合に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、逆電圧により直接にオフされ、オンされ得ず、それにより、第１状態に入る。同様に、負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも大きい場合に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は自然にオンされ、それにより、第２状態に入る。

Ｓ２３．第１状態で：
図１４ａに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１が第１方向Ｘでオンされ、電圧値が理論上の電圧値であって、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流が、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

図１４ａに示されるように、第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされる。例えば、第２双方向スイッチ１４３の第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されてよく、第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動されない。第４シリコン制御整流子Ｓ４のアノードの電圧（負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値２２０ＶＡＣ）は、カソードの電圧（インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値２３０ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第４シリコン制御整流子Ｓ４は、逆電圧によりオフされ、それにより、第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされる。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図が、図１４ａに示される。

図１４ｂに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１が第２方向Ｙでオンされ、電圧値が理論上の電圧値であって、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流が、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

図１４ｂに示されるように、第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされる。例えば、第２双方向スイッチ１４３の第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動されてよく、第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されない。第３シリコン制御整流子Ｓ３のアノードの電圧（インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値－２３０ＶＡＣ）は、カソードの電圧（負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値－２２０ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第３シリコン制御整流子Ｓ３は、逆電圧によりオフされ、それにより、第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされる。

この場合に、ＵＰＳ１０の負の半周期の等価論理図が、図１４ｂに示される。

従って、図１４ｃの左側の図に示されるように、第１状態では、バイパスＢが電流を負荷端Ｏへ伝送する。電流は第１メイン回路Ｍ１に流れ、インバータ１４１は第１電圧値で電流を出力し続けるが、第２双方向スイッチ１４３は逆電圧によりオフされる。従って、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送しない。例えば、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値は２２０ＶＡＣであり、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は２３０ＶＡＣである。この場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の電圧値は２２０ＶＡＣである。

図１４ｃで、実線は、負荷端Ｏへ伝送される電流を表し、破線は、負荷端Ｏへ伝送されない電流を表す。

Ｓ３３．第２状態で：
図１４ｄに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように、制御する。

第１双方向スイッチ１１が、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように制御する様態については、図１４ｄに示されるように、第１シリコン制御整流子Ｓ１は駆動されるよう制御され、第２シリコン制御整流子Ｓ２は駆動されない。しかし、第１シリコン制御整流子Ｓ１のクランプは、インバータ１４１の電力が第１電力入端ＩＮ１の電力よりも大きいことを可能にすることによってオンされてよく、それにより、第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を負荷端Ｏから切り離されるように制御するために、クランプのターンオンによりオフされる。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図は、図１４ｄに示される。

図１４ｅに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように、制御する。

同様に、第１双方向スイッチ１１が、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように制御する様態については、図１４ｅに示されるように、第２シリコン制御整流子Ｓ２が駆動され、第１シリコン制御整流子Ｓ１は駆動されない。しかし、第２シリコン制御整流子Ｓ２のクランプは、インバータ１４１の電力が第１電力入端ＩＮ１の電力よりも大きいことを可能にすることによってオンされてよく、それにより、第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を負荷端Ｏから切り離されるように制御するために、クランプのターンオンによりオフされる。

この場合に、ＵＰＳ１０の負の半周期の等価論理図は、図１４ｅに示される。

従って、図１４ｃの右側の図に示されるように、第１状態が終了し、第２状態に入った後、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送し、バイパスＢは電流を負荷端Ｏへ伝送しない。例えば、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は２３０ＶＡＣである。この場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の電圧値も２３０ＶＡＣである。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は固定値であり、電流の第１電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値よりも大きいことが留意されるべきである。更に、第１双方向スイッチ１１が第１方向Ｘでオンされる場合に、第２双方向スイッチ１４３は第２方向Ｙでオンされ、第１双方向スイッチ１１がオンされる方向は常に、第２双方向スイッチ１４３がオンされる方向とは反対である。

従って、バイパスＢの電力供給が正常である場合に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、逆電圧により自動的にオフされる。バイパスＢの電力供給が異常である場合には、バイパスＢによって負荷端Ｏへ出力される電流の実際の電圧値が第１電圧値よりも大きくなった後で、第１メイン回路Ｍ１は自然に導通し、バイパスＢは遮断され、第２状態に入り、第１メイン回路Ｍ１は電力を供給し始める。

インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は固定値であり、具体的な値は、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が第１電力入端ＩＮ１によって出力される電流の理論上の電圧値よりも大きい限りは、必要に応じて適切にセットされてよい。例えば、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値の値は、ＵＰＳ１０の制御ユニットを使用することによって制御されてよい。

この例で提供されるＵＰＳ１０では、バイパスＢ及び第１メイン回路Ｍ１は、同時に電流を負荷端Ｏへ伝送し、バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の理論上の電圧値は、第１メイン回路Ｍ１によって負荷端Ｏへ伝送される電流の第１電圧値よりも小さい。このようにして、バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が第１メイン回路Ｍ１によって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値よりも小さい場合に、第１メイン回路Ｍ１は逆電圧により遮断され、バイパスＢは電流を負荷端Ｏへ伝送する。バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が第１メイン回路Ｍ１によって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値よりも大きい場合には、バイパスＢは逆電圧により遮断され、第１メイン回路Ｍ１は自然に導通する。このようにして、バイパスＢによって供給される電流の電圧値が第１電圧と同じであるよう非常に高い場合に、バイパスＢが電流を負荷端Ｏへ伝送することから、第１メイン回路Ｍ１が電流を負荷端Ｏへ伝送することへのシームレスな切り替えは、完了する。従って、この例では、バイパスＢの供給電圧が上位閾値を超える場合に、バイパスＢの電力供給から第１メイン回路Ｍ１の電力供給への瞬時の切り替えは、
第１メイン回路Ｍ１の電力供給への切り替え前に高電圧信号をある期間連続的に出力することなしに、実行可能であり、それによって、ＵＰＳ１０が連続的に異常電流を出力する時間を短縮する。これは、ＵＰＳ１０によって出力される電流の安定性を改善する。

実施形態４
実施形態３と同じく、実施形態４で、ＵＰＳ１０は、バイパスＢ及び第１メイン回路Ｍ１を含む。
実施形態３とは異なり、実施形態４では、ＵＰＳ１０は、第２メイン回路Ｍ２を更に含む。バイパスＢによって負荷端Ｏへ供給される電流の電圧値は、第２メイン回路Ｍ２によって負荷端Ｏへ供給される電流の電圧値とは異なる。

図１５に示されるように、ＵＰＳ１０は、バイパスＢを含み、バイパスＢは、第１双方向スイッチ１１を含む。

いくつかの実施形態で、図１５に示されるように、第１双方向スイッチ１１は、第１シリコン制御整流子Ｓ１及び第２シリコン制御整流子Ｓ２を含む。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ出力ユニット１４は、インバータ１４１及び第２双方向スイッチ１４３を含む。

インバータ１４１は、バス１５の出力端Ｏ１及び第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３へ接続され、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、それから電流を第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３へ伝送するよう構成される。

第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、負荷端Ｏへ更に接続され、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流を負荷端Ｏへ伝送すべきかどうか制御するよう構成される。

いくつかの実施形態で、図１５に示されるように、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第３シリコン制御整流子Ｓ３及び第４シリコン制御整流子Ｓ４を含む。

第３シリコン制御整流子Ｓ３のアノードは、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１へ接続され、第３シリコン制御整流子Ｓ３のカソードは、負荷端Ｏへ接続される。第３シリコン制御整流子Ｓ３のゲートＧ３がターンオン信号を受信する場合に、第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動される。この場合に、第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されず、第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘでオンされる。

第４シリコン制御整流子Ｓ４のアノードは、負荷端Ｏへ接続され、第４シリコン制御整流子Ｓ４のカソードは、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１へ接続される。第４シリコン制御整流子Ｓ４のゲートＧ４がターンオン信号を受信する場合に、第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動される。この場合に、第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動されず、第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙでオンされる。

第３シリコン制御整流子Ｓ３が駆動される場合に、第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されず、第２双方向スイッチ１４３は、バス１５の出力端Ｏ１の電流を負荷端Ｏへ伝送するよう、第１方向Ｘでオンされる。同様に、第４シリコン制御整流子Ｓ４が駆動される場合に、第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動されず、第２双方向スイッチ１４３は、バス１５の出力端Ｏ１の電流を負荷端Ｏへ伝送するよう、第２方向Ｙでオンされる。バイパスＢの電力供給が正常である場合には、第３シリコン制御整流子Ｓ３又は第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されるが、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は逆電圧によりオフされ、バス１５の出力端Ｏ１の電流は負荷端Ｏへ伝送されない。

第２メイン回路Ｍ２の構造は、第１メイン回路Ｍ１の構造と同じである。図１５に示されるように、第２メイン回路Ｍ２は、整流器１２’、バッテリユニット１３’、インバータ出力ユニット１４’、及びバス１５’を含む。

第２メイン回路Ｍ２の整流器１２’は、第２メイン回路Ｍ２の第２電力入端ＩＮ２’及びバス１５’の入力端Ｉ１’へ接続され、第２電力入端ＩＮ２’から入力される電流に対してＡＣ－ＤＣ変換を実行し、それから電流をバス１５’の入力端Ｉ１’へ伝送するよう構成される。

第２メイン回路Ｍ２のバッテリユニット１３’は、第２メイン回路Ｍ２のバス１５’の入力端Ｉ１’へ接続され、バス１５’の入力端Ｉ１’から電流を受け取って保持するよう構成され、更には、バッテリユニット１３’に保持されている電流をバス１５’の入力端Ｉ１’へ出力するよう構成される。

第２メイン回路Ｍ２のインバータ出力ユニット１４’は、インバータ１４１’及び第２双方向スイッチ１４３’を含む。

第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’は、第２メイン回路Ｍ２のバス１５’の出力端Ｏ１’及び第２メイン回路Ｍ３の第２双方向スイッチ１４３’へ接続され、バス１５’の出力端Ｏ１’から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、それから電流を第２双方向スイッチ１４３’へ伝送するよう構成される。

第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、負荷端Ｏへ更に接続され、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流を負荷端Ｏへ伝送すべきかどうか制御するよう構成される。

いくつかの実施形態で、図１５に示されるように、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、第３シリコン制御整流子Ｓ３’及び第４シリコン制御整流子Ｓ４’を含む。

第３シリコン制御整流子Ｓ３’のアノードは、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’へ接続され、第３シリコン制御整流子Ｓ３’のカソードは、負荷端Ｏへ接続される。第３シリコン制御整流子Ｓ３’のゲートＧ３’がターンオン信号を受信する場合に、第３シリコン制御整流子Ｓ３’は駆動される。この場合に、第４シリコン制御整流子Ｓ４’は駆動されず、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、第１方向Ｘでオンされる。

第４シリコン制御整流子Ｓ４’のアノードは、負荷端Ｏへ接続され、第４シリコン制御整流子Ｓ４’のカソードは、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’へ接続される。第４シリコン制御整流子Ｓ４’のゲートＧ４’がターンオン信号を受信する場合に、第４シリコン制御整流子Ｓ４’は駆動される。この場合に、第３シリコン制御整流子Ｓ３’は駆動されず、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、第２方向Ｙでオンされる。

図１５に示されるＵＰＳ１０に基づき、ＵＰＳ１０が超低電圧保護及び超高電圧保護の両方を実行することを可能にするために、図１６に示されるように、ＵＰＳ１０の駆動方法は次のステップを含む。

Ｓ１１０．第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値が負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値よりも小さいかどうかに基づき、第１状態又は第２状態に入るよう制御する。

Ｓ２１０．第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値が負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値よりも大きいかどうかに基づき、第１状態又は第３状態に入るよう制御する。

第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値が負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値よりも大きい場合には、第１状態に入る。

第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値が負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値よりも小さい場合には、第３状態に入る。

図１５に示されるＵＰＳ１０に基づき、ステップＳ１１０及びＳ２１０のプロセスは、独立した決定プロセスで特別に実行される必要はなく、直接にかつ自然に第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３及び第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’によって夫々完了されることが留意されるべきである。

負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも大きく、かつ、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値よりも小さい場合に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３及び第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、逆電圧により直接にオフされ、オンされ得ず、それにより、第１状態に入る。

負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値よりも小さい場合には、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、（追加の制御又は決定なしで）自然にオンされ、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は依然としてオフされており、オンされ得ず、それにより、第２状態に入る。

負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値が、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値よりも大きい場合には、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、（追加の制御又は決定なしで）自然にオンされ、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は依然としてオフされており、オンされ得ず、それにより、第３状態に入る。

Ｓ３１０．第１状態で：
図１７ａに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１が第１方向Ｘでオンされ、電圧値が理論上の電圧値であって、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流が、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

同時に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされ、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１は、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第２双方向スイッチ１４３へ伝送する。しかし、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は逆電圧によりオフされているので、電圧値が第１電圧値であって、インバータ１４１によって出力される電流は、負荷端Ｏへ伝送されない。

図１７ａに示されるように、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされる。例えば、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３の第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動されてよく、第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されない。第３シリコン制御整流子Ｓ３のアノードの電圧（インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値２１０ＶＡＣ）は、カソードの電圧（負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値２２０ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第３シリコン制御整流子Ｓ３は、逆電圧によりオフされ、それにより、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされる。

同時に、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされ、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’は、バス１５’の出力端Ｏ１’から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第２電圧値である電流を第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’へ伝送する。しかし、第２双方向スイッチ１４３’は逆電圧によりオフされているので、電圧値が第２電圧値であって、インバータ１４１’によって出力される電流は、負荷端Ｏへ伝送されない。

図１７ａに示されるように、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされる。例えば、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’の第４シリコン制御整流子Ｓ４’は駆動されてよく、第３シリコン制御整流子Ｓ３’は駆動されない。第４シリコン制御整流子Ｓ４’のアノードの電圧（負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値２２０ＶＡＣ）は、カソードの電圧（第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値２３０ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第４シリコン制御整流子Ｓ４’は、逆電圧によりオフされ、それにより、第２双方向スイッチ１４３’は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされる。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図が、図１７ａに示される。

図１７ｂに示されるように、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１が第２方向Ｙでオンされ、電圧値が理論上の電圧値であって、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流が、第１双方向スイッチ１１を使用することによって負荷端Ｏへ伝送される。

同時に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされ、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１は、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第２双方向スイッチ１４３へ伝送する。しかし、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は逆電圧によりオフされているので、電圧値が第１電圧値であって、インバータ１４１によって出力される電流は、負荷端Ｏへ伝送されない。

図１７ｂに示されるように、第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされる。例えば、第２双方向スイッチ１４３の第４シリコン制御整流子Ｓ４は駆動されてよく、第３シリコン制御整流子Ｓ３は駆動されない。第４シリコン制御整流子Ｓ４のアノードの電圧（負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値－２２０ＶＡＣ）は、カソードの電圧（インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値－２１０ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第４シリコン制御整流子Ｓ４は、逆電圧によりオフされ、それにより、第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされる。

同時に、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされ、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’は、バス１５’の出力端Ｏ１’から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第２電圧値である電流を第２双方向スイッチ１４３’へ伝送する。しかし、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は逆電圧によりオフされているので、電圧値が第２電圧値であって、インバータ１４１’によって出力される電流は、負荷端Ｏへ伝送されない。

図１７ｂに示されるように、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされる。例えば、第２双方向スイッチ１４３’の第３シリコン制御整流子Ｓ３’は駆動されてよく、第４シリコン制御整流子Ｓ４’は駆動されない。第３シリコン制御整流子Ｓ３’のアノードの電圧（第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値－２３０ＶＡＣ）は、カソードの電圧（負荷端Ｏによって出力される電流の実際の電圧値－２２０ＶＡＣ）よりも小さい。従って、第３シリコン制御整流子Ｓ３’は、逆電圧によりオフされ、それにより、第２双方向スイッチ１４３’は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされる。

この場合に、ＵＰＳ１０の負の半周期の等価論理図が、図１７ｂに示される。

従って、図１７ｃの真ん中の図に示されるように、第１状態では、バイパスＢが電流を負荷端Ｏへ伝送する。電流は第１メイン回路Ｍ１に流れ、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１は第１電圧値で電流を出力し続けるが、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は逆電圧によりオフされる。従って、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送しない。

同様に、電流は第２メイン回路Ｍ２に流れるが、負荷端Ｏへ伝送されない。例えば、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値は２２０ＶＡＣであり、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は２１０ＶＡＣであり、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値は２３０ＶＡＣである。この場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の電圧値は２２０ＶＡＣである。

図１７ｃで、実線は、負荷端Ｏへ伝送される電流を表し、破線は、負荷端Ｏへ伝送されない電流を表す。

Ｓ４１０．第２状態で：
図１７ｄに示されるように、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１は、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３へ伝送する。第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第１方向Ｘで駆動され、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端Ｏへ伝送する。

同時に、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１方向Ｘでの逆電圧によりオフされ、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように制御する。

同時に、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされ、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’は、バス１５’の出力端Ｏ１’から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第２電圧値である電流を第２双方向スイッチ１４３’へ伝送する。しかし、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は逆電圧によりオフされているので、電圧値が第２電圧値であって、インバータ１４１’によって出力される電流は、負荷端Ｏへ伝送されない。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図は、図１７ｄに示される。

図１７ｅに示されるように、第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１は、バス１５の出力端Ｏ１から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３へ伝送する。第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３は、第２方向Ｙで駆動され、電圧値が第１電圧値である電流を負荷端Ｏへ伝送する。

同時に、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第２方向Ｙでの逆電圧によりオフされ、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように制御する。

この場合に、ＵＰＳ１０の負の半周期の等価論理図は、図１７ｅに示される。

従って、図１７ｃの下の図に示されるように、第１状態が終了し、第２状態に入った後、第１メイン回路Ｍ１は電流を負荷端Ｏへ伝送し、バイパスＢは電流を負荷端Ｏへ伝送せず、第２メイン回路Ｍ２も電流を負荷端Ｏへ伝送しない。例えば、インバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は２１０ＶＡＣである。この場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の電圧値も２１０ＶＡＣである。

Ｓ５１０．第３状態で：
図１７ｆに示されるように、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’は、バス１５’の出力端Ｏ１’から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、第２電圧値で電流を第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’へ伝送する。第２メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３’は、第２方向Ｙで駆動され、第２電圧値で電流を負荷端Ｏへ伝送する。

同時に、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、クランプのターンオンによりオフされ、バイパスＢの第１双方向スイッチ１１は、第１電力入端ＩＮ１を、負荷端Ｏから切り離されるように制御する。

この場合に、ＵＰＳ１０の正の半周期の等価論理図は、図１７ｆに示される。

図１７ｇに示されるように、第２メイン回路Ｍ１のインバータ１４１’は、バス１５’の出力端Ｏ１’から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第２電圧値である電流を第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’へ伝送する。第２メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３’は、第１方向Ｘで駆動され、電圧値が第２電圧値である電流を負荷端Ｏへ伝送する。

この場合に、ＵＰＳ１０の負の半周期の等価論理図は、図１７ｇに示される。

従って、図１７ｃの上の図に示されるように、第１状態が終了し、第２状態に入った後、第２メイン回路Ｍ２は電流を負荷端Ｏへ伝送し、バイパスＢは電流を負荷端Ｏへ伝送せず、第１メイン回路Ｍ１も電流を負荷端Ｏへ伝送しない。例えば、第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値は２３０ＶＡＣである。この場合に、負荷端Ｏによって出力される電流の電圧値も２３０ＶＡＣである。

第１メイン回路Ｍ１のインバータ１４１によって出力される電流の第１電圧値は固定値であり、電流の第１電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値よりも小さいことが留意されるべきである。第２メイン回路Ｍ２のインバータ１４１’によって出力される電流の第２電圧値も固定値であり、第２電圧値は、第１電力入端ＩＮ１によって入力される電流の理論上の電圧値よりも大きい。

更に、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３が第１方向Ｘでオンされる場合に、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’は第２方向Ｙでオンされ、第１メイン回路Ｍ１の第２双方向スイッチ１４３がオンされる方向は常に、第２メイン回路Ｍ２の第２双方向スイッチ１４３’がオンされる方向とは反対である。

本例で提供されるＵＰＳ１０では、バイパスＢによって、第１メイン回路Ｍ１、及び第２メイン回路Ｍ２は、異なる電圧で電流を負荷端Ｏへ同時に伝送する。バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が、第１メイン回路Ｍ１によって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値よりも大きく、かつ、第２メイン回路Ｍ２によって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値よりも小さい場合に、第１メイン回路Ｍ１は逆電圧により遮断され、第２メイン回路Ｍ２は逆電圧により遮断され、バイパスＢは電流を負荷端Ｏへ伝送する。バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が、第１メイン回路Ｍ１によって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値よりも小さい場合には、第１メイン回路Ｍ１は自然に導通する。この場合に、バイパスＢによっては逆電圧により遮断され得、第２メイン回路Ｍ２は逆電圧により遮断される。バイパスＢによって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値が、第２メイン回路Ｍ２によって負荷端Ｏへ伝送される電流の電圧値よりも大きい場合には、第２メイン回路は自然に導通する。この場合に、バイパスＢによっては逆電圧により遮断され、第１メイン回路Ｍ１は逆電圧により遮断される。このようにして、バイパスＢによって供給される電流の電圧値が非常に低い場合に、バイパスＢが電流を負荷端Ｏへ伝送することから、第１メイン回路Ｍ１が電流を負荷端Ｏへ伝送することへのシームレスな切り替えは、完了する。バイパスＢによって供給される電流の電圧値が非常に高い場合に、バイパスＢが電流を負荷端Ｏへ伝送することから、第２メイン回路Ｍ２が電流を負荷端Ｏへ伝送することへのシームレスな切り替えは、完了する。従って、バイパスの供給電圧が非常に低い場合に、バイパスＢの電力供給から第１メイン回路Ｍ１の電力供給への瞬時の切り替えが実行される。バイパスＢの供給電圧が非常に高い場合に、バイパスＢの電力供給から第２メイン回路Ｍ２の電力供給への瞬時の切り替えが実行される。これは、ＵＰＳ１０の中断なしの出力を確かにし、ＵＰＳ１０が異常電流を出力する時間を短縮することができる。

更に、バイパスＢ、第１メイン回路Ｍ１、及び第２メイン回路Ｍ２は電流を負荷端Ｏへ同時に伝送するが、バイパスＢ、第１メイン回路Ｍ１、及び第２メイン回路Ｍ２によって伝送される電流の間には電圧差がある。従って、伝送電圧が低い回路は、逆電圧により自動的に遮断される。バイパスＢ、第１メイン回路Ｍ１、及び第２メイン回路Ｍ２が交差電流を形成するよう同時に導通する場合はなく、それによって、同時に導通する２つの回路によって形成された交差電流によりＵＰＳ１０のシステム信頼性に影響を及ぼすことは、回避される。

以上については、本願の実施形態における電流の電圧値は、記載のための例にすぎないことが留意されるべきである。異なる国、地域、及び産業において電力グリッドによって供給される電流の電圧値は異なる。本願の実施形態におけるコンポーネントによって出力される電流の電圧値は、相応して調整されてよい。

更に、本願の実施形態は、無停電電源装置の駆動方法を含むパワーマネージメントチップを更に提供する。

上記の実施形態の全て又は一部は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせを使用することによって実装されてよい。ソフトウェアプログラムが実施形態を実装するために使用される場合に、実施形態は、完全に又は部分的にコンピュータプログラム製品の形で実装されてよい。コンピュータプログラム製品は、１つ以上のコンピュータ命令を含む。コンピュータ命令がコンピュータでロード及び実行される場合に、本願の実施形態に従うプロシージャ又は機能は全て又は部分的に生成される。コンピュータは、汎用のコンピュータ、専用のコンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラム可能な装置であってよい。

コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてよく、あるいは、コンピュータ可読記憶媒体から他のコンピュータ可読記憶媒体へ伝送されてよい。例えば、コンピュータ命令は、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンターから、他のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンターへ有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、若しくはデジタル加入者回線（digital subscriber line，ＤＳＬ））又は無線（例えば、赤外線、電波、若しくはマイクロ波）方式で伝送されてよい。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、又は１つ以上の使用可能な媒体を組み込むサーバ若しくはデータセンターのようなデータ記憶デバイスであってよい。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、若しくは磁気テープ）、光学媒体（例えば、ＤＶＤ）、又は半導体媒体（例えば、ＳＳＤ）であってよい。

上記の説明は、本願の具体的な実施にすぎず、本願の保護範囲を制限する意図はない。本願で開示されている技術範囲内で当業者によって容易に考え出される如何なる変形又は置換も、本願の保護範囲に入るべきである。従って、本願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うべきである。

１０無停電電源装置
１１第１双方向スイッチ
１２整流器
１３バッテリユニット
１４インバータ出力ユニット
１４１インバータ
１４２第１コントローラ
１４３第２双方向スイッチ
１５バス
２０電力システム
３０負荷

Claims

第１電力入端、第２電力入端、及び負荷端と、
第１双方向スイッチを有するバイパスであり、前記第１双方向スイッチが、前記第１電力入端及び前記負荷端へ接続され、前記第１電力入端と前記負荷端との間の接続又は切断を制御するよう構成される、前記バイパスと、
各メイン回路がバス及びインバータ出力ユニットを有する少なくとも１つのメイン回路であり、前記バスの入力端が前記第２電力入端へ接続され、前記バスの出力端が前記インバータ出力ユニットへ接続され、前記インバータ出力ユニットが前記負荷端へ更に接続され、前記インバータ出力ユニットが、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行すべきかどうかを制御し、電流を前記負荷端へ伝送するよう構成される、前記少なくとも１つのメイン回路と
を有し、
前記少なくとも１つのメイン回路のうちのいずれか１つである第１メイン回路の前記インバータ出力ユニットによって出力される電流の電圧値は、前記第１電力入端によって出力される電流の理論上の電圧値よりも大きい、
無停電電源装置。
前記インバータ出力ユニットは、インバータ及び第１コントローラを有し、
前記インバータは、前記バスの前記出力端、前記負荷端、及び前記第１コントローラへ接続され、前記インバータは、前記第１コントローラの制御下でオンされ、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、それから当該電流を前記負荷端へ伝送するよう構成される、
請求項１に記載の無停電電源装置。
前記第１メイン回路を含む２つ以上のメイン回路が存在し、
前記２つ以上のメイン回路内の複数の第１コントローラは、同じ制御ユニットに組み入れられる、
請求項２に記載の無停電電源装置。
前記インバータ出力ユニットは、インバータ及び第２双方向スイッチを有し、
前記インバータは、前記バスの前記出力端及び前記第２双方向スイッチへ接続され、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、それから当該電流を前記第２双方向スイッチへ伝送するよう構成され、
前記第２双方向スイッチは、前記負荷端へ更に接続され、前記インバータによって出力される電流を前記負荷端へ伝送すべきかどうかを制御するよう構成される、
請求項１に記載の無停電電源装置。
前記第１メイン回路を含む２つ以上のメイン回路が存在し、
前記２つ以上のメイン回路の中で、前記第１メイン回路を含む少なくとも１つのメイン回路内のインバータ出力ユニットによって出力される電流の電圧値は、前記第１電力入端によって出力される電流の前記理論上の電圧値よりも大きく、少なくとも１つの他のメイン回路内のインバータ出力ユニットによって出力される電流の電圧値は、前記第１電力入端によって出力される電流の前記理論上の電圧値よりも小さい、
請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の無停電電源装置。
前記第１双方向スイッチは、第１シリコン制御整流子及び第２シリコン制御整流子を有し、
前記第１シリコン制御整流子のアノードは、前記第１電力入端へ接続され、前記第１シリコン制御整流子のカソードは、前記負荷端へ接続され、
前記第２シリコン制御整流子のアノードは、前記負荷端へ接続され、前記第２シリコン制御整流子のカソードは、前記第１電力入端へ接続される、
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の無停電電源装置。
前記第２双方向スイッチは、第３シリコン制御整流子及び第４シリコン制御整流子を有し、
前記第３シリコン制御整流子のアノードは、前記インバータへ接続され、前記第３シリコン制御整流子のカソードは、前記負荷端へ接続され、
前記第４シリコン制御整流子のアノードは、前記負荷端へ接続され、前記第４シリコン制御整流子のカソードは、前記インバータへ接続される、
請求項４に記載の無停電電源装置。
前記メイン回路は、整流器及びバッテリユニットを有し、
前記整流器は、前記第２電力入端及び前記バスの前記入力端へ接続され、前記第２電力入端から入力される電流に対してＡＣ－ＤＣ変換を実行し、それから電流を前記バスの前記入力端へ伝送するよう構成され、
前記バッテリユニットは、前記バスの前記入力端へ接続され、前記バスの前記入力端から電流を受け取って保持するよう構成され、更に、前記バッテリユニットに保持されている電流を前記バスの前記入力端へ出力するよう構成される、
請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の無停電電源装置。
無停電電源装置の駆動方法であって、前記無停電電源装置は、第１電力入端、第２電力入端、及び負荷端と、第１双方向スイッチを有するバイパスであり、前記第１双方向スイッチが前記第１電力入端及び前記負荷端へ接続される、前記バイパスと、バス及びインバータ出力ユニットを有する第１メイン回路であり、前記バスの入力端が前記第２電力入端へ接続され、前記バスの出力端が前記インバータ出力ユニットへ接続され、前記インバータ出力ユニットが前記負荷端へ更に接続される、前記第１メイン回路とを有する、前記駆動方法において、
第１状態で、
前記第１双方向スイッチを使用することによって前記第１電力入端の電流を前記負荷端へ伝送するよう、前記バイパスの前記第１双方向スイッチをオンすることと、
第２状態で、
前記第１双方向スイッチによって、前記第１電力入端を、前記負荷端から切り離されるように制御し、
前記第１メイン回路の前記インバータ出力ユニットによって、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を前記負荷端へ伝送することと
を有し、
前記第１メイン回路の前記インバータ出力ユニットによって出力される電流の前記第１電圧値は、前記第１電力入端によって出力される電流の理論上の電圧値よりも大きい、
無停電電源装置の駆動方法。
前記第１メイン回路の前記インバータ出力ユニットは、インバータ及び第１コントローラを有し、前記インバータは、前記バスの前記出力端、前記負荷端、及び前記第１コントローラへ接続され、
前記駆動方法は、
前記第１メイン回路の前記インバータによって出力される電流の前記第１電圧値が、前記第１電力入端によって前記負荷端へ出力される電流の前記理論上の電圧値よりも大きく、
前記第１メイン回路の前記第１コントローラによってリアルタイムで、前記負荷端によって出力される電流の実際の電圧値を検出し、前記実際の電圧値が前記第１電圧値よりも小さいかどうかを決定し、
前記実際の電圧値が前記第１電圧値よりも小さい場合には、前記第１状態に入り、前記第１メイン回路の前記第１コントローラが、前記インバータを、オフされるように制御し、
前記実際の電圧値が前記第１電圧値よりも大きい場合には、前記第２状態に入ることを更に有し、
前記第１メイン回路の前記インバータ出力ユニットによって、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を前記負荷端へ伝送することは、
前記第１メイン回路の前記第１コントローラによって、前記インバータを、オンされるように制御し、前記インバータによって、前記第１メイン回路の前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が前記第１電圧値である当該電流を前記負荷端へ伝送することを有する、
請求項９に記載の無停電電源装置の駆動方法。
前記無停電電源装置は、第２メイン回路を更に有し、前記第２メイン回路は、インバータ出力ユニット及びバスを有し、前記インバータ出力ユニットがインバータ及び第１コントローラを有し、前記インバータが、前記バスの出力端、前記負荷端、及び前記第１コントローラへ接続され、
前記駆動方法は、
前記第２メイン回路の前記インバータによって出力される電流の第２電圧値が、前記第１電力入端によって前記負荷端へ出力される電流の前記理論上の電圧値よりも小さく、
前記第２メイン回路の前記第１コントローラによってリアルタイムで、前記負荷端によって出力される電流の実際の電圧値を検出し、前記実際の電圧値が前記第２電圧値よりも大きいかどうかを決定し、
前記実際の電圧値が前記第２電圧値よりも大きい場合には、前記第１状態に入り、前記第２メイン回路の前記第１コントローラが、前記インバータを、オフされるように制御し、
前記実際の電圧値が前記第２電圧値よりも小さい場合には、第３状態に入ることを更に有し、
前記第３状態で、
前記第１双方向スイッチは、前記第１電力入端を、前記負荷端から切り離されるように制御し、
前記第１メイン回路の前記第１コントローラは、前記インバータを、オフされるように制御して、前記バスの前記出力端を、前記負荷端から切り離されるように制御し、
前記第２メイン回路の前記第１コントローラは、前記インバータを、オンされるように制御し、該インバータは、前記第２メイン回路の前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が前記第２電圧値である電流を前記負荷端へ伝送する、
請求項１０に記載の無停電電源装置の駆動方法。
前記第１メイン回路の前記インバータ出力ユニットは、インバータ及び第２双方向スイッチを有し、前記インバータは、前記バスの前記出力端及び前記第２双方向スイッチへ接続され、前記第２双方向スイッチは、前記負荷端へ更に接続され、
前記駆動方法は、
前記第１メイン回路の前記第２双方向スイッチによって、前記第１メイン回路の前記インバータによって出力される電流の第１電圧値が前記負荷端によって出力される電流の実際の電圧値よりも大きいかどうかに基づき、前記第１状態又は前記第２状態に入るように制御することを更に有し、
前記第１双方向スイッチを使用することによって前記第１電力入端の電流を前記負荷端へ伝送するよう、前記第１双方向スイッチをオンすることは、
前記第１双方向スイッチを使用することによって前記第１電力入端の電流を前記負荷端へ伝送するよう前記第１双方向スイッチを第１方向でオンし、前記第１メイン回路の前記インバータによって、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が前記第１電圧値である当該電流を前記第２双方向スイッチへ伝送し、前記第１メイン回路の前記第２双方向スイッチが第２方向での逆電圧によりオフされることと、
前記第１双方向スイッチを使用することによって前記第１電力入端の電流を前記負荷端へ伝送するよう前記第１双方向スイッチを前記第２方向でオンし、前記第１メイン回路の前記インバータによって、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が前記第１電圧値である当該電流を前記第２双方向スイッチへ伝送し、前記第１メイン回路の前記第２双方向スイッチが前記第１方向での逆電圧によりオフされることと
を有し、
前記第１メイン回路の前記インバータ出力ユニットによって、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が第１電圧値である電流を前記負荷端へ伝送することは、
前記第１メイン回路の前記インバータによって、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が前記第１電圧値である当該電流を前記第１メイン回路の前記第２双方向スイッチへ伝送し、前記第２双方向スイッチをオンして、電圧値が前記第１電圧値である当該電流を前記負荷端へ伝送することを有し、
前記第１電圧値は、前記理論上の電圧値よりも大きく、前記第１方向及び前記第２方向は、互いに、前記負荷端へ流れる方向及び前記負荷端から離れる方向である、
請求項９に記載の無停電電源装置の駆動方法。
前記無停電電源装置は、第２メイン回路を更に有し、前記第２メイン回路は、インバータ出力ユニット及びバスを有し、前記インバータ出力ユニットがインバータ及び第２コントローラを有し、前記インバータが前記バスの出力端及び前記第２双方向スイッチへ接続され、前記第２双方向スイッチが前記負荷端へ更に接続され、
前記駆動方法は、
前記第２メイン回路の前記第２双方向スイッチによって、前記第２メイン回路の前記インバータによって出力される電流の第２電圧値が前記負荷端によって出力される電流の前記実際の電圧値よりも小さいかどうかに基づき、前記第１状態又は第３状態に入るように制御することを更に有し、
前記第３状態で、
前記第１双方向スイッチは、前記第１電力入端を、前記負荷端から切り離されるように制御し、
前記第１メイン回路の前記インバータは、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が前記第１電圧値である当該電流を前記第１メイン回路の前記第２双方向スイッチへ伝送し、前記第１メイン回路の前記第２双方向スイッチが逆電圧によりオフされ、
前記第２メイン回路の前記第２双方向スイッチはオンされ、前記第２メイン回路の前記インバータは、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、前記第２メイン回路の前記第２双方向スイッチを使用することによって、電圧値が前記第２電圧値である電流を前記負荷端へ伝送し、
前記駆動方法は、
前記第１状態で、前記第１双方向スイッチが前記第１方向でオンされる場合に、前記第２メイン回路の前記インバータによって、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が前記第２電圧値である当該電流を前記第２双方向スイッチへ伝送し、前記第２メイン回路の前記第２双方向スイッチが前記第２方向での逆電流によりオフされ、
前記第１双方向スイッチが前記第２方向で駆動される場合に、前記第２メイン回路の前記インバータによって、前記バスの前記出力端から入力される電流に対してＤＣ－ＡＣ変換を実行し、電圧値が前記第２電圧値である当該電流を前記第２双方向スイッチへ伝送し、前記第２メイン回路の前記第２双方向スイッチが前記第１方向での逆電圧によりオフされることを有し、
前記第２電圧値は、前記理論上の電圧値よりも小さい、
請求項１２に記載の無停電電源装置の駆動方法。
請求項９乃至１３のうちいずれか一項に記載の無停電電源装置の駆動方法を実行するよう構成されるパワーマネージメントチップ。