[发明专利]电源系统和包括电源系统的不间断电源

说明书

一种电源系统(10)包括：AC输入(101)、AC输出(103)和DC输入(102)；DC中间电路(150)；第一转换器(210)，经由第一双稳态开关电路(310)连接在AC输入(101)与DC中间电路(150)之间；第二转换器(220)，经由第二双稳态开关电路(320)连接在DC中间电路(110)与AC输出(103)之间；第三转换器(230)，经由第三双稳态开关电路(330，331)连接在DC输入(102‑1，102‑2)与DC中间电路(150)之间；旁路电路(250)，经由旁路双稳态开关电路(350)连接在AC输入(101)与AC输出(103)之间并且被配置为提供从AC输入(101)到AC输出(103)的旁路路径；以及控制单元(500)，被配置为控制电源系统的多个操作模式中的操作模式，其中在多个操作模式中的每个操作模式下，双稳态开关电路(310，320，330，331，350)中的至少一个双稳态开关电路处于电流隔离状态。

技术领域

本公开涉及一种电源系统和一种包括电源系统的不间断电源。

背景技术

具有多个转换器(例如，AC/DC转换器、DC/DC转换器和DC/AC转换器)的电源系统通常可以在不间断电源(UPS)中找到。在典型的UPS配置中，负载——例如，信息处理系统，诸如计算机——不直接连接到并网的AC电源线，而是通过电源系统的中介，该电源系统选择性地从电网AC电源线供电，或者——在电网上发生电力短缺、停电等的情况下——从备用能源供电。通常，使用电池作为备用能源。

常规的电源系统是已知的，其中DC中间电路或DC链路用于将各种输入功率源集中分配给输出转换器(DC/AC转换器)。负载连接到输出转换器的输出。DC中间电路经由适当的输入转换器被提供有输入功率。输入转换器的示例包括用于从AC电网侧向DC中间电路提供输入能量的AC/DC转换器、以及用于以适当电压电平从DC备用能源(通常为电池或电池组)向DC中间电路提供输入能量的DC/DC转换器。

常规地，机电断路器(例如，接触器、标准继电器、电机驱动隔离开关等)用于将不同转换器与AC或DC电源和负载断开连接和隔离。接触器和标准继电器需要保持电流来维持其位置中的至少一个；因此，必须提供专用的保持电路或锁定电路，并且功耗增加。电机驱动隔离开关的开关时间或转变时间相对较慢。

因此，需要具有相对较低功耗和/或允许相对较快开关或转变时间的电源系统。

发明内容

在本公开的一方面，提供了一种电源系统。该电源系统包括AC输入、AC输出和DC输入。该电源系统还包括DC中间电路、第一转换器、第二转换器、第三转换器、旁路电路和控制单元。

第一转换器经由第一双稳态开关电路连接在AC输入与DC中间电路之间。第二转换器经由第二双稳态开关电路连接在DC中间电路与AC输出之间。第三转换器经由第三双稳态开关电路连接在DC输入与DC中间电路之间。旁路电路经由旁路双稳态开关电路连接在AC输入与AC输出之间。旁路电路被配置为提供从AC输入到AC输出的旁路路径。

控制单元被配置为使得它控制电源系统的操作模式，使得从电源系统的多个模式中选择或可选择操作模式。在多个操作模式中的每个操作模式下，双稳态开关电路中的至少一个双稳态开关电路处于电流隔离状态。通常，在每个操作模式下，双稳态开关电路中的至少一个双稳态开关电路被选择性地带入或控制为——即，从第一状态切换、更具体地开关到第二状态，使得它——处于电流隔离状态。不言而喻，术语“电源系统的操作模式中的每个操作模式”是指(详尽地)电源系统的所有操作模式，并且除此之外，电源系统没有另外的操作模式。

DC中间电路或DC链路通常是电压DC链路或电流DC链路。通常，DC中间电路提供电源系统的中点参考电位或内部参考电位。

第一转换器、第二转换器和第三转换器中的任何一个或全部可以各自是多个转换器或转换器级的转换器组件。