專利名稱：蓄電池的自動(dòng)重新連接的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不間斷電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
不間斷電源(UPS)系統(tǒng)(50) —般具有蓄電池提供的備用電源。例如，參考圖1， UPS系統(tǒng)10具有電源電路12，電力繼電器機(jī)構(gòu)14和蓄電池組16。蓄電池組16包括串聯(lián) 在一起的多個(gè)蓄電池以將DC電壓提供給電源電路12。機(jī)構(gòu)14連接電路12和蓄電池組16 以將來(lái)自蓄電池組16的電源提供給電路12，將來(lái)自電路12的電源提供給蓄電池組16，且 可以斷開(kāi)電路12和蓄電池組16以阻止電路12和蓄電池組16之間的能量傳輸。機(jī)構(gòu)14作為斷路器或開(kāi)關(guān)以用作斷開(kāi)工具，例如基于安全規(guī)程的要求，電源(這 里是蓄電池組16)必須在緊急情況下與電源電路12斷開(kāi)，或?yàn)榱朔且?guī)程的目的，例如對(duì)UPS 系統(tǒng)10進(jìn)行維修。機(jī)構(gòu)14可以包括電路斷路器(帶或不帶保險(xiǎn)絲)或帶保險(xiǎn)絲(未顯 示)的開(kāi)關(guān)20(如圖所示)以提供所需的保護(hù)。術(shù)語(yǔ)“開(kāi)關(guān)”也使用在下文中，但是該術(shù)語(yǔ) 在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候是指開(kāi)關(guān)或斷路器。，例如，在放電循環(huán)結(jié)束時(shí)，當(dāng)此時(shí)AC電源不能向電源電 路12提供電力時(shí)，機(jī)構(gòu)14就能夠斷開(kāi)蓄電池組16和電路12之間的連接以有助于防止所 述蓄電池組16中的蓄電池的深度放電，從而有助于防止對(duì)所述蓄電池的損害。為了斷開(kāi)電源電路12和蓄電池組16，機(jī)構(gòu)14包括欠壓繼電器(UVR)線圈和/或 分勵(lì)脫扣(ST)線圈18。ST/UVR18被控制電壓VC控制。該控制電壓促使ST/UVR18驅(qū)動(dòng) 斷路器/開(kāi)關(guān)20斷開(kāi)電路12和蓄電池組16。ST —般用于在緊急情況下(提供緊急斷電 (EPO)功能)斷開(kāi)電路12和蓄電池組16。所述UVR也可以在蓄電池組16提供的電壓低于 閾值電壓時(shí)作出響應(yīng)而斷開(kāi)斷路器/開(kāi)關(guān)20。在開(kāi)關(guān)20斷開(kāi)時(shí)所述機(jī)構(gòu)14這樣配置，即必須手動(dòng)閉合開(kāi)關(guān)20以重新將蓄電池 組16連接至電源電路12。在功率損耗可能是人為失誤后，手動(dòng)閉合多個(gè)蓄電池開(kāi)關(guān)。操作 員必須首先找出哪一個(gè)機(jī)構(gòu)14需要復(fù)位，然后正確地對(duì)機(jī)構(gòu)14進(jìn)行復(fù)位。這個(gè)流程較為 繁瑣的而且可能會(huì)出錯(cuò)。沒(méi)有正確復(fù)位的開(kāi)關(guān)實(shí)際上會(huì)降低UPS系統(tǒng)10的運(yùn)行時(shí)間且導(dǎo) 致?lián)p害，例如由于蓄電池組16的深度放電。
發(fā)明內(nèi)容
通常來(lái)說(shuō)，一方面，本發(fā)明提供一種不間斷電源(UPS)系統(tǒng)，該不間斷電源(UPS) 系統(tǒng)包括輸入端，電源整流電路，輸出端，蓄電池組，電力繼電器機(jī)構(gòu)和控制電路。所述輸入 端用于接收AC輸入電源；所述電源整流電路連接到所述輸入端，且用于將所述AC輸入電源轉(zhuǎn)換成第一 DC電源，將第二 DC電源轉(zhuǎn)換成所述第一 DC電源；所述輸出端連接到所述電源 整流電路，且用于連接到負(fù)載；具有至少一個(gè)蓄電池的所述蓄電池組用于提供所述第二 DC 電源；所述電力繼電器機(jī)構(gòu)連接到所述電源整流電路和所述蓄電池組，且在斷開(kāi)位置和閉 合位置之間有選擇地移動(dòng)。在閉合位置時(shí)，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)將蓄電池組連接至所述電 源整流電路；在斷開(kāi)位置時(shí)，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)斷開(kāi)所述蓄電池組和所述電源整流電路 之間的連接。所述控制電路用于提供控制信號(hào)，其中所述電力繼電器機(jī)構(gòu)包括連接到所述 控制電路的馬達(dá)致動(dòng)器，該馬達(dá)致動(dòng)器響應(yīng)所述控制信號(hào)以將所述電力繼電器機(jī)構(gòu)從斷開(kāi) 位置轉(zhuǎn)換到閉合位置。本發(fā)明的實(shí)施例可能具有一個(gè)或更多下述特點(diǎn)。所述控制電路被設(shè)置成自動(dòng)提供 所述控制信號(hào)給所述電力繼電器機(jī)構(gòu)以作為對(duì)確定在輸入端的所述AC輸入電源從不能被 接受用于提供所述第一 DC電源轉(zhuǎn)變到能夠被接受用于提供所述第一 DC電源的響應(yīng)。所述 控制電路自動(dòng)提供所述控制信號(hào)給所述電力繼電器機(jī)構(gòu)以作為對(duì)確定在所述輸入端的AC 輸入電源從不能被接受用于提供所述第一 DC電源轉(zhuǎn)換到能夠被接受用于提供所述第一 DC 電源并滿足至少一個(gè)進(jìn)一步判據(jù)的響應(yīng)。。被滿足的所述至少一個(gè)進(jìn)一步判據(jù)是所述電力 繼電器機(jī)構(gòu)處于斷開(kāi)位置的指示。被滿足的所述至少一個(gè)進(jìn)一步判據(jù)是計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)結(jié)束。 所述電力繼電器機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括欠壓繼電器和分勵(lì)脫扣器中的至少一個(gè)，所述欠壓繼電器 和分勵(lì)脫扣器中的至少一個(gè)用于將所述電力繼電器機(jī)構(gòu)從閉合位置轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)位置。所述 馬達(dá)致動(dòng)器進(jìn)一步用于將所述電力繼電器機(jī)構(gòu)從閉合位置轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)位置。所述電力繼電 器機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括欠壓繼電器和分勵(lì)脫扣器中的至少一個(gè)，所述欠壓繼電器和分勵(lì)脫扣器 中的至少一個(gè)用于獨(dú)立于馬達(dá)致動(dòng)器將電力繼電器機(jī)構(gòu)從閉合位置轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)位置。通常來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明提供不間斷電源(UPS)系統(tǒng)，該不間斷電源(UPS)系 統(tǒng)包括UPS輸入端，UPS輸出端，機(jī)柜，蓄電池組，電力繼電器機(jī)構(gòu)和電源整流電路。所述UPS 輸入端用于接收AC輸入電源；所述UPS輸出端用于連接到負(fù)載；所述蓄電池組置于所述機(jī) 柜內(nèi)并包括數(shù)個(gè)連接在一起的蓄電池，所述蓄電池組提供蓄電池組DC電源；具有繼電器機(jī) 構(gòu)輸入端的所述電力繼電器機(jī)構(gòu)被連接到蓄電池組，并在斷開(kāi)位置和閉合位置之間有選擇 地移動(dòng)。在閉合位置時(shí)，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)將所述繼電器機(jī)構(gòu)輸入端與所述繼電器機(jī)構(gòu) 輸出端連接，在斷開(kāi)位置時(shí)，將所述繼電器機(jī)構(gòu)輸入端與所述繼電器機(jī)構(gòu)輸出端斷開(kāi)。所述 電源整流電路連接到所述UPS輸入端，所述UPS輸出端和所述繼電器機(jī)構(gòu)輸出端，所述電源 整流電路用于將AC輸入電源轉(zhuǎn)換成輸出AC電源，將所述蓄電池組DC電源轉(zhuǎn)換成所述輸出 AC電源，以及將所述輸出AC電源提供給所述UPS輸出端；其中所述電力繼電器機(jī)構(gòu)包括連 接到所述控制電路的馬達(dá)致動(dòng)器，所述馬達(dá)致動(dòng)器用于自動(dòng)將所述電力繼電器機(jī)構(gòu)從斷開(kāi) 位置轉(zhuǎn)換到閉合位置以響應(yīng)至少一個(gè)判據(jù)，所述至少一個(gè)判據(jù)包括所述UPS輸入端處的所 述AC輸入電源從不能被接受用于提供輸出AC電源轉(zhuǎn)變到可以被接受用于提供輸出AC電 源。本發(fā)明的實(shí)施例可以包括一個(gè)或更多下述特點(diǎn)。所述至少一個(gè)判據(jù)進(jìn)一步包括處 于斷開(kāi)位置的電力繼電器機(jī)構(gòu)。所述至少一個(gè)判據(jù)進(jìn)一步包括所述電力繼電器機(jī)構(gòu)處的DC 電源具有至少與閾值電壓一樣高的電壓。通常來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明提供一種蓄電池組系統(tǒng)，該蓄電池組系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)尺 寸的信息技術(shù)設(shè)備架，電源輸出端，蓄電池和電力繼電器機(jī)構(gòu)。所述蓄電池連接在一起以提供蓄電池組DC電源且置于所述設(shè)備架內(nèi)；所述電力繼電器機(jī)構(gòu)連接到所述電源輸出端和 所述蓄電池組，該電力繼電器機(jī)構(gòu)有選擇地連接所述蓄電池組和所述電源輸出端，且有選 擇地?cái)嚅_(kāi)所述蓄電池組和所述電源輸出端之間的連接。所述電力繼電器機(jī)構(gòu)包括馬達(dá)致動(dòng) 器以自動(dòng)地將所述電力繼電器機(jī)構(gòu)從將所述數(shù)個(gè)蓄電池連接到所述電源輸出端轉(zhuǎn)換到從 所述電源輸出端斷開(kāi)所述數(shù)個(gè)蓄電池以作為對(duì)代表判據(jù)的控制信號(hào)的響應(yīng)，所述判據(jù)包括 與所述蓄電池組系統(tǒng)有關(guān)的主電源是不可使用的以及來(lái)自所述數(shù)個(gè)蓄電池的電壓低于要 求的值。本發(fā)明的實(shí)施例可以包括一個(gè)或更多下述特點(diǎn)。所述判據(jù)進(jìn)一步包括計(jì)時(shí)器的計(jì) 時(shí)結(jié)束。通常來(lái)說(shuō)，在另一方面，本發(fā)明提供一種提供蓄電池組與電源電路的自動(dòng)重新連 接的方法，所述方法包括檢測(cè)至少一個(gè)判據(jù)以有選擇地連接電源輸出電路和蓄電池組，所 述至少一個(gè)判據(jù)包括主電源的可接受性，基于所述至少一個(gè)判據(jù)發(fā)送控制信號(hào)給電力繼電 器機(jī)構(gòu)中的馬達(dá)致動(dòng)器以連接所述電源輸出電路和所述蓄電池組，且響應(yīng)該控制信號(hào)將所 述蓄電池組連接到所述電源電路。本發(fā)明的實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)下述特點(diǎn)。所述檢測(cè)包括檢測(cè)與所述電源輸 出電路有關(guān)的安全條件。所述檢測(cè)包括檢測(cè)計(jì)時(shí)器。通常來(lái)說(shuō)，在另一方面，本發(fā)明提供計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)編程產(chǎn)品位于計(jì)算 機(jī)可讀媒體上并且包括計(jì)算機(jī)可讀指令以促使計(jì)算機(jī)檢測(cè)至少一個(gè)判據(jù)以有選擇地連接 電源輸出電路和蓄電池組，所述至少一個(gè)判據(jù)包括主電源的可接受性，以及基于所述至少 一個(gè)檢測(cè)到的判據(jù)發(fā)送控制信號(hào)給電力繼電器機(jī)構(gòu)中的馬達(dá)致動(dòng)器以連接所述電源輸出 電路和所述蓄電池組。本發(fā)明的實(shí)施例可以包括一個(gè)或更多下述特點(diǎn)。促使計(jì)算機(jī)檢測(cè)的所述指令促使 計(jì)算機(jī)檢測(cè)與所述電源輸出電路有關(guān)的安全條件。促使計(jì)算機(jī)檢測(cè)的指令促使計(jì)算機(jī)檢測(cè) 計(jì)時(shí)器。通常來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明提供電力繼電器機(jī)構(gòu)以有選擇地連接電源輸出電路 和蓄電池組，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)包括開(kāi)關(guān)電路和馬達(dá)致動(dòng)器。所述開(kāi)關(guān)電路用于有選擇 地連接蓄電池組和電源輸出電路，并且有選擇地?cái)嚅_(kāi)所述蓄電池組和所述電源輸出。所述 馬達(dá)致動(dòng)器連接到所述開(kāi)關(guān)電路，且用于自動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)電路以將所述蓄電池組連接至 所述電源輸出電路以響應(yīng)至少一個(gè)判據(jù)，所述至少一個(gè)判據(jù)包括與所述電源輸出電路有關(guān) 的主電源從不可使用轉(zhuǎn)換到可以使用。本發(fā)明的實(shí)施例可以包括一個(gè)或更多下述特點(diǎn)。所述電力繼電器機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括 控制電路，所述控制電路連接到所述馬達(dá)致動(dòng)器，并且用于將代表所述至少一個(gè)判據(jù)的控 制信號(hào)提供給所述馬達(dá)致動(dòng)器。所述控制電路進(jìn)一步用于檢測(cè)主電源。所述控制電路進(jìn)一 步用于檢測(cè)與所述電源輸出電路有關(guān)的安全條件，并提供部分地基于檢測(cè)到的安全條件的 狀態(tài)的所述控制信號(hào)。所述控制電路進(jìn)一步用于檢測(cè)計(jì)時(shí)器，且提供部分地基于檢測(cè)到的 計(jì)時(shí)器的狀態(tài)的所述控制信號(hào)。本發(fā)明的實(shí)施例可以提供一個(gè)或多個(gè)下述功能?？梢詼p少在UPS系統(tǒng)中由于深度 放電導(dǎo)致的蓄電池?fù)p害?？梢栽黾与娫粗袛嗪骍PS系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。在電源中斷期間，在 所述蓄電池完全放電之前UPS系統(tǒng)的蓄電池組能夠與UPS系統(tǒng)的電源電路斷開(kāi)。UPS系統(tǒng)的斷開(kāi)的蓄電池組可以在電源中斷后自動(dòng)重新連接到所述UPS系統(tǒng)的電源電路以響應(yīng)正 恢復(fù)到UPS系統(tǒng)的電源?？梢詼p少電源中斷后重新連接蓄電池組時(shí)的失誤。在電源恢復(fù)之 后在UPS的DC總線被充電到的適當(dāng)?shù)闹岛螅梢栽诤线m的時(shí)候重新連接蓄電池組?？梢苑?止或阻止對(duì)UPS系統(tǒng)的損害(例如，UPS的Delta轉(zhuǎn)換)。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)UPS系統(tǒng)的框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明UPS系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。圖3是在圖2中顯示的電力繼電器機(jī)構(gòu)的一部分的示意圖。圖4是在圖2中顯示的重新連接蓄電池組和電源電路的過(guò)程的方框流程圖。圖5是在圖2中示意顯示的設(shè)備架中的蓄電池的透視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例提供了在UPS系統(tǒng)中重新連接蓄電池組和電源電路的技術(shù)。在 UPS系統(tǒng)的電力繼電器機(jī)構(gòu)中裝備有馬達(dá)致動(dòng)器，該馬達(dá)致動(dòng)器可以在沒(méi)有人參與的情況 下閉合電路斷路器或電路開(kāi)關(guān)(下文稱為“開(kāi)關(guān)”)。該馬達(dá)致動(dòng)器可以響應(yīng)UPS系統(tǒng)使用 的電源以閉合響應(yīng)于電源損失，電源減少，蓄電池組的電壓低于閾值，或其他原因而被斷開(kāi) 的開(kāi)關(guān)。UPS系統(tǒng)中的智能單元在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候控制馬達(dá)致動(dòng)器以閉合開(kāi)關(guān)。其它實(shí)施例在 本發(fā)明的范圍內(nèi)。參考圖2，與外部AC電源46和負(fù)載48 —起使用的UPS系統(tǒng)50包括UPS電源電路 52、電力繼電器機(jī)構(gòu)54、蓄電池組56、蓄電池檢測(cè)單元58和馬達(dá)單元60。馬達(dá)單元60包 括馬達(dá)致動(dòng)器控制器、電源和驅(qū)動(dòng)電路。所述蓄電池組56中的蓄電池57可以是或可以不 是模塊化的蓄電池。在電源電路52的控制電路的62的控制下，該電源電路52被設(shè)置成有 選擇地將來(lái)自外部AC電源46或者蓄電池組56的電源以所需的電壓特性(例如，伏特?cái)?shù)) 轉(zhuǎn)換并提供至負(fù)載48。所述蓄電池檢測(cè)單元58用于檢測(cè)蓄電池組56中的蓄電池57的電 壓和溫度，并通過(guò)控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線將這些信息提供給控制電路62。檢測(cè)單元58 還可以有助于調(diào)節(jié)取決于溫度的浮充電壓。在本例中顯示的電路52置于框體53中，機(jī)構(gòu) 54、蓄電池組56、蓄電池檢測(cè)單元58和馬達(dá)單元60設(shè)置在圖5中顯示的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的信息技 術(shù)設(shè)備架/機(jī)柜61中(例如，寬為600mm或750mm，深為1080mm，高為2000mm)，然而也可以 使用其它的構(gòu)造和實(shí)體布局?？刂齐娐?2被設(shè)置成提供一個(gè)或更多的信號(hào)用于控制電力繼電器機(jī)構(gòu)54。所述 控制電路62能確定何時(shí)所述電源46是可使用的且提供足夠的電源給UPS 52以驅(qū)動(dòng)負(fù)載 而不使用所述蓄電池組56的電源，也能確定電源46是否是有故障的或是其他不可接受的 驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電源，和電源電路52是否是由蓄電池組56提供電源，也能確定何時(shí)電源恢復(fù)到 由AC電源46而不是蓄電池組56提供?？刂齐娐?2能提供信號(hào)給馬達(dá)單元60以指出所 述AC電源46的電源已經(jīng)從不可被接受用于驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載48轉(zhuǎn)換到了可以被接受用于驅(qū) 動(dòng)所述負(fù)載48。控制電路62還可以提供信號(hào)給馬達(dá)單元60以促使電力繼電器機(jī)構(gòu)54斷 開(kāi)蓄電池組56和電源電路52的連接，以作為例如對(duì)確定電源46是不可接受的用于對(duì)蓄電 池57充電的電源的響應(yīng)，或作為對(duì)確定緊急情況出現(xiàn)以致不應(yīng)該提供蓄電池電源的響應(yīng)，
8等等?？刂齐娐?2還可以通過(guò)導(dǎo)線74將指示緊急情況、欠壓情況(例如，所述蓄電池57 提供的電壓低于要求的值)等等的信號(hào)發(fā)送給電力繼電器機(jī)構(gòu)54以便能使蓄電池組56與 電源電路52斷開(kāi)?？刂齐娐?2可以因?yàn)楦鞣N原因發(fā)送斷開(kāi)信號(hào)，例如，為了避免所述蓄電 池57的深度放電。馬達(dá)單元60用于檢測(cè)UPS系統(tǒng)50的相關(guān)條件和來(lái)自控制電路62的信號(hào)，且提供 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)和閉合開(kāi)關(guān)的信號(hào)以控制電力繼電器機(jī)構(gòu)54。馬達(dá)單元60通過(guò)從電力繼電器機(jī) 構(gòu)54的輔助接觸器70接收到的信號(hào)來(lái)檢測(cè)電力繼電器機(jī)構(gòu)54的狀態(tài)。馬達(dá)單元60進(jìn)一 步通過(guò)來(lái)自控制電路62的信號(hào)來(lái)檢測(cè)外部AC電源46的狀態(tài)。馬達(dá)單元被設(shè)置成對(duì)電源 恢復(fù)到由AC電源46而不是蓄電池組56提供、輸出電源的電壓高于電力繼電器機(jī)構(gòu)54安 全運(yùn)行的電壓閾值以及輔助接觸器70指示開(kāi)關(guān)66處于斷開(kāi)狀態(tài)作出響應(yīng)以自動(dòng)(沒(méi)有人 為參與)發(fā)送閉合開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器機(jī)構(gòu)連接電源電路52和蓄電池組56。因此，馬達(dá) 單元60可以自動(dòng)促使繼電器機(jī)構(gòu)連接電源電路52和蓄電池組56以響應(yīng)控制電路62的單 個(gè)指示，從而AC電源46能再次適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行。馬達(dá)單元60還可以響應(yīng)來(lái)自所述控制電路62 的指示來(lái)斷開(kāi)蓄電池組56和電源電路52的連接以發(fā)送斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的信號(hào)給繼電器機(jī)構(gòu)54。所述繼電器機(jī)構(gòu)用于響應(yīng)來(lái)自馬達(dá)單元60的信號(hào)以將蓄電池組56從電源電路52 斷開(kāi)和重新連接。參考圖3，電力繼電器機(jī)構(gòu)54包括斷開(kāi)機(jī)構(gòu)64 (UVR和/或ST)、開(kāi)關(guān)66 和馬達(dá)致動(dòng)器68。在斷開(kāi)機(jī)構(gòu)64和所述馬達(dá)致動(dòng)器68的控制下，開(kāi)關(guān)66用于有選擇地中 繼所述蓄電池組56和所述電源電路52之間的能量。斷開(kāi)機(jī)構(gòu)64用于斷開(kāi)開(kāi)關(guān)66來(lái)斷開(kāi) 電源電路52和蓄電池組56以響應(yīng)通過(guò)導(dǎo)線74從控制電路62接收到的控制信號(hào)。馬達(dá)致 動(dòng)器68可以接收來(lái)自馬達(dá)單元60的控制電源(PWR)、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)信號(hào)(OPEN)和閉合開(kāi)關(guān)信 號(hào)(CLOSE)。馬達(dá)致動(dòng)器68用于響應(yīng)閉合開(kāi)關(guān)的信號(hào)以將開(kāi)關(guān)66移動(dòng)到閉合狀態(tài)，以及響 應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)信號(hào)以將開(kāi)關(guān)66移動(dòng)到如圖3所示的斷開(kāi)狀態(tài)。操作時(shí)，參考圖4，及進(jìn)一步參考圖2-3，斷開(kāi)和自動(dòng)重新連接蓄電池組56和電源 電路52的流程110包括圖中顯示的步驟。但是，所述流程110只是示例性的而并不局限于 此。流程110，例如，可通過(guò)增加、減少或重新排列步驟來(lái)改變。在步驟112中，對(duì)AC電源46是否是可使用的且提供可接受的電源給電源電路52 做出詢問(wèn)?？刂齐娐?2檢測(cè)由電源46提供的電源。如果電源46提供的電源是可接受的， 則流程110仍然執(zhí)行步驟112，即控制電路62檢測(cè)電源46的電源。如果電源是不可接受 的，則流程進(jìn)行到步驟114。在步驟114中，控制電路62改變提供給負(fù)載48的電源。如果由電源46提供的 電源降低到低于期望值，或者在一些其它方面有缺陷，則控制電路62確定電源是不可接受 的，并通過(guò)電源電路52促使蓄電池組56提供電源給負(fù)載48。在步驟116中，對(duì)是否從電源電路52斷開(kāi)蓄電池組56做出詢問(wèn)。控制電路62確 定是否應(yīng)該斷開(kāi)開(kāi)關(guān)66。電路62檢測(cè)蓄電池檢測(cè)單元58顯示的蓄電池電壓，且在緊急情 況下檢測(cè)導(dǎo)線72上的緊急斷電(EPO)信號(hào)。控制電路62還可以因?yàn)閿嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)66的其它 原因做檢測(cè)。如果控制電路62確定不應(yīng)該斷開(kāi)開(kāi)關(guān)66，則流程110進(jìn)行到步驟118。如果 控制電路62判斷應(yīng)該斷開(kāi)開(kāi)關(guān)66 (例如，由于欠電壓，緊急情況，等等)，則流程110進(jìn)行到 步驟122。在步驟118中，對(duì)AC電源46是否是可使用的且提供可接受的電源給電源電路52做出詢問(wèn)。如果正提供可接受的電源，則流程110進(jìn)行到步驟120，在步驟120中電源電路 52促使來(lái)自電源46的電源被使用、轉(zhuǎn)換和提供給負(fù)載48。如果電源46提供不可接受的電 源，流程110返回到步驟114。在步驟122中，開(kāi)關(guān)66被斷開(kāi)。例如，控制電路62通過(guò)發(fā)送控制電壓信號(hào)給斷開(kāi) 機(jī)構(gòu)64來(lái)響應(yīng)導(dǎo)線72上指示的緊急情況。斷開(kāi)機(jī)構(gòu)64響應(yīng)來(lái)自控制電路62的控制信號(hào) 以斷開(kāi)開(kāi)關(guān)66，從而將電源電路52與蓄電池組56斷開(kāi)?；蛘撸刂齐娐?2發(fā)送一個(gè)或多 個(gè)信號(hào)給馬達(dá)單元60以驅(qū)動(dòng)馬達(dá)致動(dòng)器68來(lái)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)66 (例如，在對(duì)確定欠壓狀態(tài)作出 響應(yīng)時(shí))。在步驟124中，對(duì)外部AC電源46是否返回到可使用狀態(tài)且提供了可接受的用于 驅(qū)動(dòng)負(fù)載48的電源做出詢問(wèn)?？刂齐娐?2檢測(cè)從AC電源46接收到的電源是否回復(fù)到可 接受的狀態(tài)。如果控制電路62確定來(lái)自AC電源46的電源還沒(méi)有回復(fù)到可接受的狀態(tài)，則 流程110仍然執(zhí)行步驟124。如果控制電路62確定從AC電源46接收的電源是可接受的 (例如，電源46再次是可使用的且產(chǎn)生所要求的足夠的電源驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載48)，則流程110 進(jìn)行到步驟126。在步驟126中，對(duì)是否應(yīng)該關(guān)閉開(kāi)關(guān)66做出詢問(wèn)?？刂齐娐?2基于一個(gè)或多個(gè) 判據(jù)確定是否應(yīng)該關(guān)閉開(kāi)關(guān)66。例如，電路62檢測(cè)計(jì)時(shí)器，檢測(cè)如容納蓄電池組56的機(jī)柜 門是否開(kāi)著、EPO導(dǎo)線72上是否出現(xiàn)緊急情況等安全條件。如果控制電路62確定不應(yīng)該 關(guān)閉開(kāi)關(guān)66，則控制電路62不發(fā)送關(guān)閉開(kāi)關(guān)控制信號(hào)給所述馬達(dá)單元60，且流程110返回 到步驟124。如果控制電路62確定應(yīng)該關(guān)閉開(kāi)關(guān)66，則流程110進(jìn)行到步驟128。在步驟128中，開(kāi)關(guān)66被自動(dòng)閉合。控制電路62發(fā)送控制信號(hào)給馬達(dá)單元60以 指示電源46的電源已經(jīng)回復(fù)到可接受的狀態(tài)。馬達(dá)單元60響應(yīng)來(lái)自輔助接觸器70的信 號(hào)所表明的開(kāi)關(guān)66處于斷開(kāi)狀態(tài)的信息和來(lái)自控制電路62的控制信號(hào)以發(fā)送閉合開(kāi)關(guān)信 號(hào)給馬達(dá)致動(dòng)器68。馬達(dá)致動(dòng)器68響應(yīng)閉合開(kāi)關(guān)信號(hào)將開(kāi)關(guān)66從斷開(kāi)位置移動(dòng)到閉合位 置。流程110返回到步驟112。盡管上述討論描述了有關(guān)開(kāi)關(guān)6是否應(yīng)該閉合的決定是在控制電路62中執(zhí)行的， 但是該決定也可以在系統(tǒng)50的其它地方執(zhí)行，例如在馬達(dá)單元60中，在蓄電池檢測(cè)單元58 中或者其它地方。而且，根據(jù)圖4的描述和上文的描述，可以對(duì)流程110作出修改。例如， 可以省略步驟126。由此，流程就可以直接從步驟124進(jìn)行到步驟128，在步驟128中，馬達(dá) 單元60將會(huì)響應(yīng)AC電源46是可使用的這一指示以自動(dòng)地促使開(kāi)關(guān)66閉合而不用等待來(lái) 自控制電路62的指令信號(hào)。此外，可以在系統(tǒng)50的許多地方做出是否閉合所述開(kāi)關(guān)66的 決定，例如，在控制電路62中或在蓄電池檢測(cè)單元58中。而且，控制電路62可以發(fā)送指示 到馬達(dá)單元60的信號(hào)以促使繼電器機(jī)構(gòu)連接蓄電池組56和電源電路52，所述信號(hào)不一定 表示來(lái)自所述電源46的電源已經(jīng)從不可被接受用于驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載48回復(fù)到可被接受用于 驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載。進(jìn)一步地，為了確定是否指示馬達(dá)單元60閉合開(kāi)關(guān)66，控制電路62除了能分析 關(guān)于AC電源46的電源已經(jīng)從不可被接受用于驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載48轉(zhuǎn)變到可以被接受用于驅(qū) 動(dòng)所述負(fù)載48的信息外，還能分析其他的信息。例如，當(dāng)電源回復(fù)到可以被接受以驅(qū)動(dòng)負(fù) 載48時(shí)，控制電路62可以啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，然后發(fā)送指示給馬達(dá)單元60來(lái)閉合開(kāi)關(guān)66以響 應(yīng)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)結(jié)束。更進(jìn)一步地，可以檢測(cè)連接UPS電源電路和電力繼電器機(jī)構(gòu)的總線上的DC電壓，且可以防止開(kāi)關(guān)20被閉合除非該電壓等于或高于例如在差量轉(zhuǎn)換(Delta Conversion)系統(tǒng)中的閾值電壓。還可以檢測(cè)其它的判據(jù)?？刂齐娐?2可能在分析了多 個(gè)判據(jù)后發(fā)送單個(gè)信號(hào)給馬達(dá)單元60，或者可能發(fā)送多個(gè)信號(hào)，所述多個(gè)信號(hào)中的每個(gè)信 號(hào)可以表示基于一個(gè)或多個(gè)判據(jù)的決定，并且馬達(dá)單元60可以分析這些信號(hào)以確定是否 以及何時(shí)發(fā)送閉合開(kāi)關(guān)信號(hào)給馬達(dá)致動(dòng)器68。來(lái)自控制電路62的多個(gè)指示可以組合成的 單個(gè)信號(hào)。可以實(shí)施類似的技術(shù)確定是否以及何時(shí)發(fā)送斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的信號(hào)給馬達(dá)致動(dòng)器68。 為了囊括控制電路62的這些實(shí)施例，馬達(dá)單元60可以被設(shè)置成在控制電路62已經(jīng)指示電 源已恢復(fù)到由外部AC電源46提供后，等待來(lái)自控制電路62的驅(qū)動(dòng)所述馬達(dá)致動(dòng)器68的 指示。如此，馬達(dá)單元60可以促使開(kāi)關(guān)66閉合以響應(yīng)來(lái)自控制電路62的AC電源46又一 次適當(dāng)運(yùn)行的指示，以及來(lái)自控制電路62的一個(gè)或者更多其他的指示，該一個(gè)或者更多其 他的指示代表一個(gè)或更多其他的判據(jù)。
權(quán)利要求
一種不間斷電源(UPS)系統(tǒng)，包括輸入端，用于接收AC輸入電源；電源整流電路，其連接到所述輸入端且用于將所述AC輸入電源轉(zhuǎn)換成第一DC電源，和將第二DC電源轉(zhuǎn)換成所述第一DC電源；輸出端，連接到所述電源整流電路且連接到負(fù)載；蓄電池組，包括至少一個(gè)蓄電池，所述蓄電池組用于提供所述第二DC電源；電力繼電器機(jī)構(gòu)，連接到所述電源整流電路和所述蓄電池組，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)在斷開(kāi)位置和閉合位置之間有選擇地移動(dòng)，在閉合位置時(shí)所述電力繼電器機(jī)構(gòu)將所述蓄電池組連接到所述電源整流電路，在斷開(kāi)位置時(shí)所述電力繼電器機(jī)構(gòu)將所述蓄電池組與所述電源整流電路斷開(kāi)；和控制電路，用于提供控制信號(hào)；其中，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)包括連接到所述控制電路的馬達(dá)致動(dòng)器，所述馬達(dá)致動(dòng)器響應(yīng)所述控制信號(hào)以將所述電力繼電器機(jī)構(gòu)從斷開(kāi)位置轉(zhuǎn)換到閉合位置。
2.按照權(quán)利要求1所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述控制電路用于自動(dòng)提供控制信號(hào)給所述 電力繼電器機(jī)構(gòu)以作為對(duì)確定在所述輸入端的AC輸入電源從不能被接受用于提供所述第 一 DC電源轉(zhuǎn)換到能夠被接受用于提供所述第一 DC電源的響應(yīng)。
3.按照權(quán)利要求1所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述控制電路用于自動(dòng)提供控制信號(hào)給所 述電力繼電器機(jī)構(gòu)以作為對(duì)確定在所述輸入端的AC輸入電源從不能被接受用于提供所述 第一DC電源轉(zhuǎn)換到能夠被接受用于提供所述第一DC電源并滿足至少一個(gè)進(jìn)一步判據(jù)的響 應(yīng)。
4.按照權(quán)利要求3所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)被滿足的進(jìn)一步的判據(jù)是所述 電力繼電器機(jī)構(gòu)處于斷開(kāi)位置的指示。
5.按照權(quán)利要求3所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)被滿足的進(jìn)一步判據(jù)是計(jì)時(shí)器 計(jì)時(shí)結(jié)束。
6.按照權(quán)利要求1所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括欠壓繼電器 和分勵(lì)脫扣器中的至少一個(gè)，所述欠壓繼電器和分勵(lì)脫扣器用于將所述電力繼電器機(jī)構(gòu)從 閉合位置轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)位置。
7.按照權(quán)利要求6所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述馬達(dá)致動(dòng)器進(jìn)一步用于將所述電力繼電 器機(jī)構(gòu)從斷開(kāi)位置轉(zhuǎn)換到閉合位置。
8.按照權(quán)利要求7所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括欠壓繼電器 和分勵(lì)脫扣器中的至少一個(gè)，所述欠壓繼電器和分勵(lì)脫扣器用于獨(dú)立于所述馬達(dá)致動(dòng)器將 所述電力繼電器機(jī)構(gòu)從閉合位置轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)位置。
9.一種不間斷電源(UPS)系統(tǒng)，包括 UPS輸入端，用于接收AC輸入電源； UPS輸出端，用于連接到負(fù)載； 機(jī)柜；蓄電池組，置于所述機(jī)柜內(nèi)，且包括多個(gè)連接在一起的蓄電池，所述蓄電池組提供蓄電 池組DC電源；電力繼電器機(jī)構(gòu)，具有連接到所述蓄電池組的繼電器機(jī)構(gòu)輸入端，且在斷開(kāi)位置和閉合位置之間有選擇地移動(dòng)，在閉合位置時(shí)所述電力繼電器機(jī)構(gòu)將所述繼電器機(jī)構(gòu)輸入端連 接到所述繼電器機(jī)構(gòu)輸出端，在斷開(kāi)位置時(shí)將所述繼電器機(jī)構(gòu)輸入端與所述繼電器機(jī)構(gòu)輸 出端斷開(kāi)；和電源整流電路，其連接到所述UPS輸入端、所述UPS輸出端和所述繼電器機(jī)構(gòu)輸出端， 所述電源整流電路用于將AC輸入電源轉(zhuǎn)換成輸出AC電源，將所述蓄電池組DC電源轉(zhuǎn)換成 所述輸出AC電源，以及向UPS輸出端提供輸出AC電源；其中，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)包括連接到所述控制電路的馬達(dá)致動(dòng)器，所述馬達(dá)致動(dòng)器 用于自動(dòng)將所述電力繼電器機(jī)構(gòu)從斷開(kāi)位置轉(zhuǎn)換成閉合位置以響應(yīng)至少一個(gè)判據(jù)，所述至 少一個(gè)判據(jù)包括所述UPS輸入端的所述AC輸入電源從不能被接受用于提供所述輸出AC電 源轉(zhuǎn)變到可以被接受用于提供所述輸出AC電源。
10.按照權(quán)利要求9所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)判據(jù)進(jìn)一步包括處于斷開(kāi)位 置的電力繼電器機(jī)構(gòu)。
11.按照權(quán)利要求10所述的UPS系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)判據(jù)進(jìn)一步包括所述電力繼 電器機(jī)構(gòu)處的DC電源具有至少與閾值電壓一樣高的電壓。
12.一種蓄電池組系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)尺寸的信息技術(shù)設(shè)備架；電源輸出端；多個(gè)蓄電池，連接在一起以提供蓄電池組DC電源，所述多個(gè)蓄電池置于所述設(shè)備架 內(nèi)；和電力繼電器機(jī)構(gòu)，連接到所述電源輸出和所述設(shè)備架，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)有選擇地 將所述蓄電池組連接到所述電源輸出端，且有選擇地將所述蓄電池組與所述電源輸出端斷 開(kāi)，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)包括馬達(dá)致動(dòng)器，所述馬達(dá)致動(dòng)器自動(dòng)地將所述電力繼電器機(jī)構(gòu) 從連接所述數(shù)個(gè)蓄電池和所述電源輸出端轉(zhuǎn)換到斷開(kāi)所述數(shù)個(gè)蓄電池和所述電源輸出端， 以響應(yīng)表明判據(jù)的控制信號(hào)，所述判據(jù)包括與所述蓄電池組系統(tǒng)有關(guān)的主電源不可使用和 來(lái)自所述多個(gè)蓄電池的電壓低于要求的值。
13.按照權(quán)利要求12所述的蓄電池組系統(tǒng)，其中，所述判據(jù)進(jìn)一步包括計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)結(jié)束ο
14.一種將蓄電池組自動(dòng)重新連接到電源電路的方法，所述方法包括檢測(cè)至少一個(gè)判據(jù)以有選擇地連接電源輸出電路和蓄電池組，所述至少一個(gè)判據(jù)包括 主電源的可接受性；基于所述至少一個(gè)判據(jù)，發(fā)送控制信號(hào)給電力繼電器機(jī)構(gòu)中的馬達(dá)致動(dòng)器以連接所述 電源輸出電路和所述蓄電池組；和響應(yīng)控制信號(hào)，將所述蓄電池組連接到所述電源電路。
15.按照權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述檢測(cè)包括檢測(cè)與所述電源輸出電路有關(guān) 的安全條件。
16.按照權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述檢測(cè)包括檢測(cè)計(jì)時(shí)器。
17.一種存儲(chǔ)有指令序列的計(jì)算機(jī)可讀媒體包括指令，所述指令促使處理器檢測(cè)至少一個(gè)判據(jù)以有選擇地連接電源輸出電路和蓄電池組，所述至少一個(gè)判據(jù)包括 主電源的可接受性；和基于所述至少一個(gè)檢測(cè)到的判據(jù)，發(fā)送控制信號(hào)給電力繼電器機(jī)構(gòu)中的馬達(dá)致動(dòng)器以 連接所述電源輸出電路和所述蓄電池組。
18.按照權(quán)利要求17所述的方法，其中，促使所述處理器檢測(cè)的所述指令促使所述處 理器檢測(cè)與所述電源輸出電路有關(guān)的安全條件。
19.按照權(quán)利要求17所述的方法，其中，促使所述處理器檢測(cè)的所述指令促使所述處 理器檢測(cè)計(jì)時(shí)器。
20.一種有選擇地連接電源輸出電路和蓄電池組的電力繼電器機(jī)構(gòu)，所述電力繼電器 機(jī)構(gòu)包括開(kāi)關(guān)電路，用于有選擇地將蓄電池組連接到電源輸出電路，以及有選擇地將所述蓄電 池組與所述電源輸出斷開(kāi)；和馬達(dá)致動(dòng)器，被連接到所述開(kāi)關(guān)電路，且用于自動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述開(kāi)關(guān)電路將所述蓄電池組 連接到所述電源輸出電路以響應(yīng)至少一個(gè)判據(jù)，所述至少一個(gè)判據(jù)包括與所述電源輸出電 路有關(guān)的主電源從不可使用轉(zhuǎn)換到可以使用。
21.按照權(quán)利要求20所述的電力繼電器機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括控制電路，所述控制電路連接 到所述馬達(dá)致動(dòng)器，并用于提供代表所述至少一個(gè)判據(jù)的控制信號(hào)給所述馬達(dá)致動(dòng)器。
22.按照權(quán)利要求21所述的電力繼電器機(jī)構(gòu)，其中，所述控制電路進(jìn)一步用于檢測(cè)所 述主電源。
23.按照權(quán)利要求21所述的電力繼電器機(jī)構(gòu)，其中，所述控制電路進(jìn)一步用于檢測(cè)與 所述電源輸出電路有關(guān)的安全條件，以及提供部分地基于檢測(cè)到的安全條件的狀態(tài)的控制信號(hào)。
24.按照權(quán)利要求21所述的電力繼電器機(jī)構(gòu)，其中，所述控制電路進(jìn)一步用于檢測(cè)計(jì) 時(shí)器，且提供部分地基于檢測(cè)到的計(jì)時(shí)器的狀態(tài)的控制信號(hào)。全文摘要
一種不間斷電源系統(tǒng)(50)包括電源整流電路(52)，蓄電池組(56)，電力繼電器機(jī)構(gòu)(54)和控制電路(62)。所述電源整流電路(52)用于將AC輸入電源轉(zhuǎn)換成第一DC電源，和將第二DC電源轉(zhuǎn)換成第一DC電源。所述蓄電池組(56)用于提供第二DC電源。所述電力繼電器機(jī)構(gòu)(54)連接到所述電源整流電路(52)和所述蓄電池組(56)，所述電力繼電器機(jī)構(gòu)(54)在斷開(kāi)位置和閉合位置之間有選擇地移動(dòng)，在閉合位置時(shí)所述電力繼電器機(jī)構(gòu)(54)將所述蓄電池組(56)連接到所述電源整流電路(52)，在斷開(kāi)位置時(shí)將所述蓄電池組(56)與所述電源整流電路(52)斷開(kāi)。所述控制電路(62)用于提供控制信號(hào)，其中所述電力繼電器機(jī)構(gòu)(54)包括連接到所述控制電路(62)的馬達(dá)致動(dòng)器(60)，所述馬達(dá)致動(dòng)器(60)響應(yīng)控制信號(hào)以將所述電力繼電器機(jī)構(gòu)(54)從斷開(kāi)位置轉(zhuǎn)換到閉合位置。
文檔編號(hào)H02J9/06GK101981781SQ200980111009
公開(kāi)日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者威廉·E.·齊格勒, 阿肖克·B··庫(kù)爾卡尼 申請(qǐng)人:美國(guó)電力轉(zhuǎn)換有限公司