[发明专利]不间断电源的维修进入点

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明通常涉及用于向关键负载提供冗余电力的系统。

2.相关技术的讨论

使用不间断电电源系统（UPS）向关键负载提供电力是众所周知的。已知的不间断电源系统包括在线UPS和离线UPS。在线UPS提供经调节的AC电力以及在主AC电源中断时提供备用AC电力。离线UPS通常不提供输入AC电力的调节，但在主AC电源中断时提供备用AC电力。图1示出了一种类型的在线UPS的框图。其它在线UPS在美国专利号5,982,652和美国专利号5,686,768中被描述，其中每个专利都通过引入被并入本文。在所引用的专利中所述的类型的在线UPS可以在Symmetra和Silcon的商标名下从罗德岛WestKingston的美国电力转换公司获得。图1的UPS 10A包括：输入断路器/滤波器12、整流器14、控制开关15、控制器16、电池18、逆变器20、隔离变压器22和旁路开关23。该UPS还包括用于耦合到AC电源1的输入端24以及用于耦合到负载的输出端26。

UPS 10A操作如下。断路器/滤波器12通过输入端24从AC电源1接收输入AC电力，过滤输入AC电力并向整流器14提供过滤后的AC电力。该整流器将输入电压整流。控制开关15接收整流后的电力，并且还接收来自电池18的DC电力。控制器16确定从整流器获得的电力是否在预定容差内，并且如果是，则控制该控制开关以将来自整流器的电力提供给逆变器20。如果来自整流器的电力不在预定容差内（这可能由于“部分停电”或“灯火管制”状况或由于电力激增而出现），那么该控制器控制该控制开关以向逆变器20提供来自电池20的DC电力。

UPS 10A的逆变器20接收DC电力，并将DC电力转换为AC电力，并将AC电力调节到预定的规范。逆变器20将调节后的AC电力提供给隔离变压器22。该隔离变压器用于增加或降低来自逆变器的AC电力的电压以及用于在负载和UPS之间提供隔离。该隔离变压器一般是可选设备，其使用通常依赖于UPS输出电力规范。根据电池的容量和负载的电力需求，在短暂的电源失灵期间或对于延长的断电，UPS 10A可以向负载提供电力。旁路开关23用来提供UPS电路的旁路以直接向输出端26提供输入电力。该旁路开关可以由控制器16控制以在UPS的故障状况时提供UPS电路的旁路。

为了提供进一步的电力冗余，已知使用第二电源来将来自第二AC电源的电力提供给UPS的旁路开关。这种类型的系统常常被称为双电源系统。图2示出了类似于UPS 10A的双电源UPS 10B，除了双电源UPS 10B包括第二输入端25以耦合到第二电源2并且UPS 10B包括旁路开关23之外，该旁路开关23选择性地将第二输入端直接耦合到UPS 10B的输出端26。在双电源系统中，通常，公用电源被耦合到系统的第一电力输入端24以及备用电源，例如发电机被耦合到系统的第二电力输入端25。当公用电源出现故障时，电力系统能够使用UPS的电池操作模式来继续向负载提供电力，同时发电机被通电并达到全输出电压。一旦发电机在线，电源系统就可以在延长的一段时间内继续在旁路模式中从发电机提供输出电力。

双电源系统也可与耦合到同一输入电源的两个电力输入端一起使用，但是通过单独的保险丝和/或断路器。对于许多类型的电力故障，电力将在输入端24和输入端25处损失，但是可能存在诸如熔断的保险丝或断路器的情况，其中电力仅在输入端24处损失，并且旁路开关23可以用于继续向负载提供输出电力。

发明概述