[發(fā)明專利]嵌套式冗余不間斷電源裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010185148.9
• 申請(qǐng)日: 2007-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN101854077A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·G·特蕾西;F·小塔斯蒂諾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 伊頓動(dòng)力品質(zhì)公司
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06;H04L12/40
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 楊曉光;郭曉華

本申請(qǐng)是中國專利申請(qǐng)200710100691.2的分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng)日是2007年3月12日，發(fā)明名稱是“嵌套式冗余不間斷電源裝置及方法”。

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求2006年3月10日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0/781,102的美國臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其整體內(nèi)容并入此處作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及不間斷電源(UPS)裝置和方法，更具體地說，涉及并聯(lián)冗余UPS裝置和方法。

背景技術(shù)

多種不同的技術(shù)已被用于改善不間斷電源系統(tǒng)的可靠性。這些技術(shù)包括備用冗余、串聯(lián)冗余以及并聯(lián)冗余方法。典型的備用冗余UPS結(jié)構(gòu)包括運(yùn)行在備用基礎(chǔ)上的、不帶負(fù)載或只帶部分負(fù)載的、一個(gè)或一個(gè)以上的UPS單元，其能夠通過負(fù)載的轉(zhuǎn)接來立即代替故障UPS單元工作。典型的串聯(lián)冗余布置包含以串聯(lián)方式連接的第一和第二UPS，其中，在第一運(yùn)行模式下，第一UPS被旁路而第二UPS用于帶負(fù)載，在第二運(yùn)行模式下，第二UPS被旁路而第一UPS用于帶負(fù)載，這樣，第一和第二UPS可相互作為對(duì)方的備用后備(standby?backup)。

在典型的并聯(lián)冗余布置中，多個(gè)不間斷電源(UPS)被并聯(lián)耦合到負(fù)載，以便提供冗余以及通常提供增加的負(fù)載容量。AC電源(例如UPS)的并聯(lián)冗余布置已在例如Tassitino，Jr.等人的美國專利No.5,745,357，Tassitino，Jr.等人的美國專利No.6,549,440，Luo等人的美國專利No.6,803,679，Wallace等人的美國專利No.6,118,680，Hase的美國專利No.4,104,539，Wang等人的美國專利公開No.2005/0162792，以及Luo等人的美國專利公開No.2005/0073783中進(jìn)行了描述。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，不間斷電源(UPS)系統(tǒng)包括被配置為并聯(lián)連接到共有負(fù)載的至少三個(gè)UPS。該系統(tǒng)還包括控制電路，該電路被配置為支持UPS中的至少兩個(gè)冗余組以及支持至少一個(gè)UPS冗余組中的至少兩個(gè)冗余子組。通過這種方式，可以提供“嵌套式(nested)”冗余。

在一些實(shí)施例中，控制電路被配置為當(dāng)所述至少一個(gè)冗余組的負(fù)荷(loading)小于預(yù)定等級(jí)時(shí)提供所述至少兩個(gè)冗余子組。控制電路可被配置為當(dāng)冗余組的負(fù)荷小于預(yù)定等級(jí)時(shí)允許有選擇地啟用和停用冗余組中的UPS，以及當(dāng)冗余組的負(fù)荷大于預(yù)定等級(jí)時(shí)要求集中啟用和停用冗余組中的UPS。

在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，UPS冗余組中相應(yīng)的各個(gè)包括相應(yīng)的UPS組件，每個(gè)UPS組件包括多個(gè)UPS模塊和控制電路。該控制電路被配置為通過第一數(shù)字通信總線與所述多個(gè)UPS模塊進(jìn)行通信以及通過第二數(shù)字通信總線與另一UPS組件的控制電路進(jìn)行通信。控制電路可包括第一和第二數(shù)字通信總線之間的網(wǎng)絡(luò)橋。各UPS組件可還包括旁路電路，UPS組件中的控制電路可被配置為控制旁路電路以便對(duì)UPS組件中的UPS模塊進(jìn)行旁路。UPS模塊的控制電路和UPS模塊可被安裝在共有框架內(nèi)和/或安裝在共有框架上。

本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例提供了一種UPS組件，該UPS組件包括：框架；安裝在該框架內(nèi)和/或該框架上的多個(gè)UPS模塊；被耦合到各UPS模塊的第一數(shù)字通信總線；安裝在該框架內(nèi)和/或框架上的控制電路，該控制電路被耦合到第一數(shù)字通信總線并被配置為被耦合到第二數(shù)字通信總線。控制電路可將AC波形同步信息通過第一數(shù)字通信總線傳達(dá)到UPS模塊以及通過第二數(shù)字通信總線傳達(dá)到另一UPS組件。交流波形同步信息可包括頻率和相位誤差信息。控制電路可被配置為：當(dāng)UPS組件與另一UPS組件并聯(lián)連接到負(fù)載時(shí)，使該UPS組件作為另一UPS組件的冗余備用運(yùn)行，并在其多個(gè)UPS模塊中提供至少兩個(gè)冗余子組。

在一些實(shí)施例中，控制電路可被配置為當(dāng)該UPS組件的負(fù)荷小于預(yù)定等級(jí)時(shí)提供所述至少兩個(gè)冗余子組。控制電路可被配置為：當(dāng)UPS組件的負(fù)荷小于預(yù)定等級(jí)時(shí)允許有選擇地啟用和停用UPS模塊，當(dāng)UPS組件的負(fù)荷大于預(yù)定等級(jí)時(shí)要求集中啟用和停用UPS模塊。UPS組件可還包括安裝在框架內(nèi)和/或框架上的旁路電路，且控制電路可被配置為控制旁路電路以便對(duì)所述多個(gè)UPS模塊進(jìn)行旁路。控制電路可包括第一和第二數(shù)字通信總線之間的網(wǎng)絡(luò)橋。