[发明专利]模块化不间断电源设备和其操作方法

权利要求书

1.一种不间断电源系统，包括：

多个功能模块，所述多个功能模块互连以形成将至少两个电源耦连至负载的配电网络，每个功能模块具有耦连至所述功能模块的至少另一个和/或至少一个其它外部装置的至少两个端口，所述功能模块包括各自的控制电路，所述各自的控制电路被配置成自主地控制与在所述至少两个端口之间的电功率传输有关的至少一个功能；以及

控制器模块，所述控制器模块被配置成与所述功能模块的控制电路通过至少一个数字通信链路通信，以控制在所述至少两个电源和所述负载之间的功率流，其中所述功能模块灵活互连以提供各种不同的不间断电源系统拓扑，且其中所述控制器模块被配置为使用与不同的不间断电源系统拓扑相对应的各自不同的网络模型来控制不同的不间断电源系统拓扑。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个功能模块包括耦连至至少两个不同电源的至少两个功能模块和耦连至至少一个负载的至少一个功能模块，并且其中，所述控制器模块被配置成与所述多个功能模块通信，以选择性将所述至少两个不同电源耦连至所述至少一个负载。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器模块被配置成维护所述系统的所述网络模型，并根据所述网络模型与所述多个功能模块通信。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个功能模块包括开关模块，所述开关模块被配置成提供将至少一个输入端口耦连至至少一个输出端口的至少一个开关，其中，所述开关模块的控制电路被配置成自主地监测在所述至少一个输入端口和/或所述至少一个输出端口处的至少一个电参数，并作为响应控制所述至少一个开关，并且其中，所述开关模块的控制电路还被配置成响应于从所述控制器模块经由所述至少一个数字通信链路接收的控制信号控制所述至少一个开关。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述至少一个开关包括双极开关，所述双极开关被配置成将至少两个输入端口选择性耦连至一个输出端口。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述至少两个输入端口耦连至相应的电源，并且其中，所述开关模块的控制电路还被配置成与所述电源中的至少一个通信。

7.根据权利要求4所述的系统，其中，开关模块包括单极开关，所述单极开关被配置成将一个输入端口和一个输出端口耦连和去耦连。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个功能模块包括电力变换器模块，所述电力变换器模块包括耦连在所述电力变换器模块的第一和第二端口之间的变换器电路，并且其中，所述电力变换器模块的控制电路被配置成调节所述变换器电路的输出。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述变换器电路包括整流器电路、逆变器电路或DC/DC变换器电路。

10.一种方法，包括：

互连多个功能模块，以提供将至少两个电源和至少一个负载耦连的网络，每个功能模块具有至少两个端口，所述至少两个端口被配置成耦连至至少一个其它功能模块和/或至少一个其它外部装置，所述功能模块包括各自的控制电路，所述各自的控制电路被配置成自主地控制与在所述至少两个端口之间的电功率传输有关的至少一个功能，且所述功能模块灵活互连以提供各种不同的不间断电源系统拓扑；

使用至少一个数字通信链路将控制器模块耦连至所述功能模块，其中所述控制器模块被配置为根据与不同的不间断电源系统拓扑相对应的各个网络模型进行操作；

配置所述控制器模块以根据与多个功能模块的互连相对应的网络模型进行操作；

自主地操作每个功能模块，以控制与在所述功能模块的所述至少两个端口之间的电功率传输有关的至少一个功能；以及

在所述控制器模块和所述功能模块之间通信，以控制在所述至少两个电源和所述负载之间的功率流。