[发明专利]直流对直流电力变换器系统及非暂时性计算机可读介质

说明书

本发明用于提供经调节的不间断电源给敏感及/或关键负载，提供一种非暂时性计算机可读介质用于操作一种直流对直流电力变换器系统，其包括正总线接口；负总线接口；正电池接口；负电池接口；第一变换器段，被耦接到正总线接口及负总线接口；变压器，被耦接到第一变换器段；第二变换器段，被耦接到变压器、正电池接口及负电池接口；总线平衡器电路，被耦接到变压器；及控制器，被配置为识别在正直流总线上的正电压电平与负直流总线上的负电压电平之间的失衡，并响应于识别所述失衡，操作总线平衡器电路以将第一变换器段、变压器及第二变换器段变换为反向降压升压变换器，其被配置为在正总线接口与负总线接口之间传输能量。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年12月19日提交的题为具备四路电力变换的直流对直流(DC-DC)电力变换器的美国临时专利申请第62/950,550号及于2020年1月22日提交的美国非临时专利申请第16/749,202号的优先权，其全部内容通过引用被合并在本文。

技术领域

本发明一般涉及不间断电源供应器(UPS)。

背景技术

背景技术已知使用诸如不间断电源供应器(UPS)的电力装置，以为了敏感及/或关键负载诸如计算机系统及其他数据处理系统提供经调节的、不间断的电力。已知的不间断电源供应器包括在线式UPS、离线式UPS、在线交互式UPS以及其他。在线式UPS在一交流电力的主要来源中断后提供被调节的交流(AC)电力及备用交流电力。离线式UPS不提供输入交流电力的调节，但在所述交流电力的主要来源中断时提供备用交流电力。在线互动式UPS与离线式UPS的相似处在于，它们在发生一停电时会切换到电池电力，还包括一个多抽头变压器，用于调节由所述UPS提供的输出电压。

发明内容

本发明的至少一个方面被指向一种直流对直流电力变换器系统，包括：一正总线接口，所述正总线接口被配置为被耦接到一正直流总线；一负总线接口，所述负总线接口被配置为被耦接到一负直流总线；一正电池接口，所述正电池接口被配置为被耦接到一电池的一正终端；一负电池接口，所述负电池接口被配置为被耦接到所述电池的一负终端；一第一变换器段，所述第一变换器段被耦接到所述正总线接口及所述负总线接口；一变压器，所述变压器被耦接到所述第一变换器段；一第二变换器段，所述第二变换器段被耦接到所述变压器、所述正电池接口及所述负电池接口；一总线平衡器电路，所述总线平衡器电路被耦接到所述变压器；及一控制器，所述控制器被耦接到所述正总线接口、所述负总线接口及所述总线平衡器，所述控制器被配置为识别在所述正直流总线上的一正电压电平与所述负直流总线上的一负电压电平之间的一失衡，并且响应于识别所述失衡，操作所述总线平衡器电路以将所述第一变换器段、所述变压器及所述第二变换器段变换为一反相降压升压变换器，所述反相降压升压变换器被配置为在所述正总线接口与所述负总线接口之间传输能量。

根据一个实施例，所述第一变换器段是一半桥式变换器。在一个实施例中，所述第一变换器段包括多个开关及一谐振电感器，所述多个开关被耦接在所述正总线接口与所述负总线接口之间，所述谐振电感器被耦接在所述多个开关与所述变压器之间。在另一实施例中，所述变压器包括一第一绕组及一第二绕组，所述第一绕组被耦接到所述谐振电感器，所述第二绕组被耦接到所述第二变换器段。在一个实施例中，所述总线平衡器电路横跨所述第一绕组被耦接。在另一实施例中，所述总线平衡器电路包括一双向可控硅，所述双向可控硅横跨所述第一绕组被耦接，并且其中在操作所述总线平衡器电路以将所述第一变换器段、所述变压器及所述第二变换器段变换为一反相降压升压变换器的情况下，所述控制器还被配置为操作所述双向可控硅以使所述第一绕组短路。

根据另一实施例，所述变压器还包括一中心抽头，所述中心抽头位在所述第二绕组的一第一部分与所述第二绕组的一第二部分之间，所述中心抽头被耦接到所述负电池接口，并且其中所述第二变换器段包括一第一二极管及一第二二极管，所述第一二极管被耦接在所述第二绕组的所述第一部分与所述正电池接口之间，所述第二二极管被耦接在所述第二绕组的所述第二部分与所述正电池接口之间。