[发明专利]并联电力转换器中的电流传感器的校准

说明书

领域

本发明大体涉及用于控制电源的方法和装置。这样的电力转换器可以例如在不间断电源(UPS)系统中运行。本发明特别涉及并联运行的电源单元之间的电流测量结果的校准。

背景

各种各样的电源单元是已知的。在每个单元中，可以提供用于测量电流和/或电压以允许单元的反馈控制并且实现期望的供电状态的传感器。一种类型的电源单元是用于调节和保护给敏感装备或关键装备的电力供应的不间断电源(UPS)。UPS系统通常在数据中心中使用。为了增加供电的容量和安全性，UPS单元可以并联连接，使得向负载提供的电流是由大量UPS单元提供的电流的总和。为了使得UPS单元在并联运行中令人满意地执行，需要电压和电流的精确测量，使得对于相等的电压，每个测量结果为相同的值。

为了使测量结果被精确校准，常规单元需要例如使用计算机和万用表的手动校准过程。自动校准过程将是有利的。然而，尽管提供对并联连接的电源之间的电压测量结果的自动校准是相对比较容易的，但是关于电流测量结果的自动校准过程还是未知的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了用于控制被布置为并联运行以向负载提供总电流的大量电源单元的方法，每个电源单元包括至少一个用于测量由单元提供的电流的电流传感器，以及用于使用在所述并联运行期间测量到的电流并且控制单元以维持期望的供电状态的反馈控制器，其中在所述并联运行之前执行的电流校准过程包括：

(a)将所述电源单元中选定的一个电源单元作为与主电源并联连接的辅助电源运行，同时主电源和辅助电源都从所述负载断开连接；

(b)运行所选定的电源单元中的所述电流传感器，以测量在所述辅助电源中流经的电流；

(c)接收被选定的电源单元外的主电流传感器测量的所述主电源中流经的电流的信息；以及

(d)依据主电源中的所述电流与辅助电源中流经的电流是大小相等并且方向相反的，对比主电流传感器，校准选定的电源单元中的电流测量结果。

可以针对多个电源单元执行所述电流校准过程，每个电源单元被依次选择以作为所述辅助电源来运行。在这样的实施例中，对于所有选定的电源单元，所述主电源和主电流传感器都可以是相同的。

为了执行所述电流校准过程，所述主电源可以是在电压控制模式下运行的所述电源单元中的另一个电源单元。可选地，所述主电源可以是外部电源。

在实施例中，为了执行所述电流校准过程，所选定的电源单元在电流控制模式下运行，并且可以在所述电流控制模式下被控制以充当纯电抗。

电流校准过程可以通过多个电源单元中的控制器的合作来自动执行。

本发明还提供了适合于与一个或多个电源单元并联运行以向负载提供总电流的电源单元，所述电源单元包括至少一个用于测量由单元提供的电流的电流传感器，以及用于使用在所述并联运行期间测量到的电流并且控制所述单元以维持期望的供电状态的反馈控制器，其中所述控制器还被布置为通过以下操作执行在所述并联运行之前执行的电流校准过程：

(a)将电源单元作为与电源单元外部的主电源并联连接的辅助电源来运行，同时主电源和辅助电源都从所述负载断开连接；

(b)运行电源单元中的所述电流传感器，以测量所述辅助电源中流经的电流；

(c)接收被电源单元外部的主电流传感器测量的所述主电源中流经的电流的信息；以及

(d)依据主电源中的所述电流与辅助电源中流经的电流是大小相等并且方向相反的，对比主电流传感器，校准电源单元中测量的电流。

本发明的另外特征和优点以及本发明的各个实施例的结构和操作将在下文参考附图进行详细描述。应当注意的是，本发明不限于本文描述的具体实施例。本文呈现的这些实施例仅仅用于说明性的目的。基于本文包含的教导，对本领域的技术人员来说，附加的实施例将是明显的。

附图/图形简述

并入本文并且形成本说明书的一部分的附图说明了本发明，并且结合说明书进一步用于说明本发明的原理并使相关领域的技术人员能制造和使用本发明。本发明的实施例仅仅通过举例的方式并参考附图进行描述。

图1是不间断电源(UPS)系统的示意性框图，其中各个UPS单元并联连接以对共有负载供电；

图2示出了图1中的系统的UPS单元中的一个UPS单元内的电力转换器中的一些关键构件；

图3示出了图2的电路的波形；

图4是根据本发明的一个实施例的自动电流校准方法的流程图；以及