CN114629220A - 高效模块化不间断电源 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种高效模块化不间断电源,其中电力***包括接收输入电力的输入端;提供输出电力至负载的输出端,提供负载信息的传感器,负载信息指示负载所消耗的电力;多个电力模块,多个电力模块中的每一个电力模块具有:电力模块输入端,配置为耦合至输入端;以及电力模块输出端,配置为耦合至输出端;及***控制器,耦合至多个电力模块及传感器,***控制器配置为控制多个电力模块以提供电力至输出端;从传感器接收负载信息;根据负载信息,选择多个电力模块中的至少一个电力模块保持在启用状态,以提供电力至输出端;及根据选择至少一电力模块保持在启用状态,停用多个电力模块中除了至少一电力模块之外的每一个电力模块。
Description
技术领域
根据本发明的至少一示例,大致上涉及提高一电力装置的效能。
背景技术
已知使用如不间断电源(UninterruptiblePowerSupplies,UPS)之类的电力装置来为敏感及/或关键负载(例如计算机***和其他数据处理***)提供经调节的不间断电源。某些UPS可以是"模块化",其中电力模块(powermodule)可以被添加到UPS或从UPS移除,以分别增加或减少UPS的最大电力输出。
发明内容
根据本发明的至少一方面,提供一种电力***,包括一输入端,用以接收输入电力;一输出端,用以提供输出电力至一负载;一传感器,配置为提供负载信息,所述负载信息指示所述负载所消耗的电力;多个电力模块,所述多个电力模块中的每一个电力模块具有:一电力模块输入端,配置为耦合至所述输入端;以及一电力模块输出端,配置为耦合至所述输出端;以及一***控制器,耦合至所述多个电力模块及所述传感器,所述***控制器配置为:控制所述多个电力模块以提供电力至所述输出端;从所述传感器接收所述负载信息;根据所述负载信息,选择所述多个电力模块中的至少一个电力模块保持在一启用状态,以提供电力至所述输出端;以及根据选择至少一电力模块保持在所述启用状态,停用所述多个电力模块中除了所述至少一电力模块之外的每一个电力模块。
在各种示例中,所述多个电力模块中的每一个电力模块包含:一模块传感器,配置为确定指示在一相应电力模块输出端所提供的电力的模块负载信息;以及一模块控制器,配置为从所述模块传感器接收所述模块负载信息。在一些示例中,被启用的每一个模块传感器配置为:根据所述模块负载信息,检测一过载条件;以及根据检测的所述过载条件,向所述多个电力模块中的至少一个其它电力模块提供一启用信号。在至少一示例中,被启用的每一个模块控制器通信耦合所述***控制器,而且配置为:从所述***控制器接收一停用信号或一启用信号;响应于接收到所述启用信号,控制相应的电力模块来继续提供模块输出电力;以及响应于接收到所述停用信号,控制相应的电力模块停用和停止提供模块输出电力。
在各种示例中,所述***控制器配置为:响应所述过载条件,选择第一组的一个或多个电力模块保持在一启用状态;向所述第一组的一个或多个电力模块中的每一个电力模块提供所述启用信号;响应所述过载条件,选择第二组的一个或多个电力模块来停用;以及向所述第二组的一个或多个电力模块中的每一个电力模块提供所述停用信号。在一些示例中,选择所述第一组的一个或多个电力模块保持在所述启用状态包含:识别最有效的一组的一个或多个电力模块以满足所述过载条件。在至少一示例中,所述***控制器配置为:根据所述负载信息,检测一过载条件;以及根据检测的所述过载条件,启用所述多个电力模块中的被停用的每一个电力模块以提供模块输出电力。
在各种示例中,所述***控制器配置为:响应所述过载条件,选择一第一组的一个或多个电力模块保持在一启用状态;向所述第一组的一个或多个电力模块中的每一个电力模块提供所述启用信号;响应所述过载条件,选择第二组的一个或多个电力模块来停用;以及向所述第二组的一个或多个电力模块中的每一个电力模块提供所述停用信号。在一些示例中,选择所述第一组的一个或多个电力模块保持在所述启用状态包含:识别最有效的一组的一个或多个电力模块以满足所述过载条件。在至少一示例中,停用每一个电力模块包含:向每一个电力模块发送一停用信号。
在各种示例中,每一个电力模块包含一相应开关,所述相应开关配置为控制输出电力,而且每一个电力模块配置为响应于接收到所述停用信号而停用所述相应开关。在一些示例中,每一个电力模块包含一逆变器,所述逆变器包含所述相应开关。在至少一示例中,每一个电力模块包含一电源总线,所述电源总线耦合至所述逆变器,而且每一个电力模块配置为在停用时将所述电源总线保持在一启用工作电压水平。
根据本发明的至少一示例,提供一种在一电力***中的电力模块,所述电力模块提供电力至一负载,所述电力模块包括:一模块输入端,配置为接收输入电力;一模块输出端,配置为提供输出电力至所述负载;至少一个模块传感器,配置为提供负载信息,所述负载信息指示在所述模块输出端提供的所述输出电力;以及一模块控制器,耦合到所述至少一个模块传感器并且配置为:从所述至少一模块传感器接收所述负载信息;根据所述负载信息,确定存在一过载条件;响应于确定存在所述过载条件,向至少一个其他电力模块提供一启用信号,指示所述至少一个其他电力模块提供输出电力至所述负载;确定所述电力模块将被停用;以及停用所述电力模块以停止提供输出电力至所述模块输出端。
在各种示例中,确定所述过载条件包含:根据所述负载信息,确定所述负载的额定功率超过提供给所述负载的电力的功率水平。在一些示例中,所述模块控制器还配置为:从所述至少一个其他电力模块接收一启用信号;以及响应于从所述至少一个其他电力模块接收到所述启用信号,而从停用转变为启用。在至少一示例中,所述模块控制器耦合到一***控制器,所述***控制器耦合到所述至少一个其他电力模块,其中确定所述电力模块将被停用包括:从所述***控制器接收一停用信号。
在各种示例中,所述电力模块还包括一逆变器,所述逆变器包含控制所述输出电力的至少一个开关,其中停用所述电力模块包括:停用所述至少一个开关。在一些示例中,所述电力模块还包括在所述模块输入端及所述逆变器之间的一电源总线,所述电力模块被配置为在停用时将所述电源总线保持在一启用工作电压水平。
根据至少一示例,提供一种非暂时性计算机可读介质,其中存储有用于控制多个电力模块的计算机可执行指令序列,其特征在于:计算机可执行指令序列包括指示至少一个处理器执行以下操作的多个指令:控制所述多个电力模块提供电力至一输出端;从一负载传感器接收负载信息,所述负载信息指示一负载所消耗的电力;根据所述负载信息,选择所述多个电力模块中的至少一个电力模块保持一启用状态,以提供电力至所述输出端;以及根据选择所述至少一个电力模块保持在所述启用状态,停用所述多个电力模块中除了所述至少一电力模块之外的每一个电力模块。
附图说明
下面参考不按比例绘制的附图讨论至少一实施例的各个方面。附图被包括以提供对各个方面和实施例的说明和进一步理解,而且被并入并构成说明书的一部分,但不作为任何特定实施例的限制的定义。附图与说明书的其余部分一起用于解释所描述和要求保护的方面和实施例的原理和操作。在附图中,在各个附图中显示的每个相同或几乎相同的元件由相同的数字表示。为清楚起见,并非每个元件都可以在每个附图中标出。在附图中:
图1图示说明根据示例的电力***的框图。
图2图示说明根据示例的电力模块的框图。
图3图示说明根据示例的控制一电力***的进程。
图4图示说明根据另一示例的控制一电力***的进程。
具体实施方式
在此讨论的方法和***的示例不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的构造和元件布置的细节的应用。所述方法和***能够在其他实施例中实施并且能够以各种方式实践或执行。此处提供的具体实现的示例仅用于说明目的,并不进行限制。特别地,结合任何一个或多个示例讨论的动作、元件、元素和特征不被排除在任何其他示例中的类似作用之外。
此外,这里使用的措辞和术语是为了描述的目的,不应被视为限制。对本文中以单数形式提及的***和方法的示例、实施例、组件、元件或动作的任何引用也可以包括实施例,包含多个、并且对本文中的任何实施例、组件、元件或动作的任何复数引用也可以包括仅包括单数的实施例。单数或复数形式的引用并不限制当前公开的***或方法、它们的组件、动作或元素。"包括(including)"、"包含(comprising)"、"具有(having)"、"包含(containing)"、"涉及(involving)"及其变化在本文中的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。
对"或"的引用可被解释为包含性的,因此使用"或"描述的任何术语可表示所描述的单个、多个和所有术语中的任何一个。此外,如果本文件与通过引用并入本文的文件之间的术语用法不一致,合并特征中的术语用法是对本文档的补充;对于不可调和的差异,本文中的术语使用控制。
如上所述,不间断电源(UninterruptiblePowerSupplies,UPS)能够为某些负载提供不间断电源。模块化UPS可以包括可配置多数的电力模块(powermodule),这些电力模块可以被添加到UPS或从UPS移除以分别增加或减少UPS的最大功率输出。每一个电力模块可以具有各自的功率输出额定值(poweroutputrating),而且模块化UPS的总功率输出额定值(totalpoweroutputrating)可以基于有源电力模块的功率输出额定值的总和来确定。例如,具有二个启用电力模块的模块化UPS,每个模块的额定功率(powerrating)分别为5kW,其输出额定功率可能约为10kW,这是模块额定功率的总和。
电力模块可能始终无法以最大容量运行。例如,额定功率为5kW的电力模块可以在整个电力模块的整个生命周期内提供0kW到5kW之间的任何量级的输出电力。然而,在一些示例中,电力模块可能被限制在特定功率范围内运行,例如在电力模块的额定功率的20%至95%内。在此示例中,额定功率为5kW的电力模块因此将被限制为输出1kW至4.75kW之间的电力。在其他示例中,可以实现任何其他范围的电力输出值,包括电力模块额定功率的0%和100%。
与电力模块的输出功率额定值相比,电力模块的效能可能会根据电力模块的输出电力而有所不同。例如,一个5kW的电力模块提供1kW的输出电力(因此在额定输出功率的20%下运行),与电力模块提供3.25kW输出电力(因此以额定输出功率的65%运行)相比,其运行效能可能会降低。每个电力模块可以与电力模块效能信息相关联,所述电力模块效能信息指示每个输出电力水平的对应效能,其中可以在某些电源模块的最小输出电力值(例如额定输出功率的20%)和最大输出电力值(例如额定输出功率的95%)之间的输出电力值处实现峰值效能,在一些示例中,电力模块效能信息可以存储为计算机可读信息,使得访问所述信息的电气装置能够根据电力模块上的负载确定电力效能。
在具有多个电力模块的模块化UPS中,可以通过启用电力模块的多种不同组合来满足负载需求。例如,考虑具有三个电力模块的模块化UPS,每个模块的额定功率为5kW,模块化UPS连接到需要3kW电力的负载。在一示例中,所有三个电力模块都可以提供1kW的输出电力,以满足负载对总共3kW输出电力的需求。又例如,其中二个电力模块可以提供1.5kW的输出电力,以满足负载总共3kW的输出电力需求,而第三个电力模块可以不提供输出电力。再例如,单个电力模块可以提供3kW的输出电力来满足负载对3kW输出电力的需求,其余二个电力模块可以不提供输出电力。在其他示例中,可以实现电力模块的其他组合,其中每个电力模块提供的输出电力可以与其他模块提供的输出电力相同或不同。
这些示例中的每一个中的电力模块的效能可能彼此不同。例如,在一负载(例如,额定负载的20%)下运行的电力模块的效能可能与电力模块在第二个负载(例如,额定负载的50%)下的效能不同。此外,电力模块在电力模块启用(active)时的电力损耗(例如,有功和无功总损耗)可能不同于电力模块在电力模块未启用时的电损耗。因此,确定最有效的电力模块组合以满足负载需求可能是有利的,从而可以将模块化UPS***的总效能最大化。
提供了通过选择性地启用UPS中的电力模块来提高模块化UPS效能的示例。负载信息由***控制器和/或一个或多个电力模块中的模块控制器确定,以识别负载的输出电力要求。***控制器确定哪种电力模块组合可以最有效地满足输出电力要求。***控制器指示所识别的电力模块组合,以保持向负载提供输出电力的启用状态(activatstate)。其余电力模块被指示进入停用状态(deactivatedstate),在所述状态下,电力模块不向负载提供输出电力。例如,停用的电力模块可以停用其逆变器,使得电力模块的输出与电力模块的一电源断开。
负载的输出电力要求可能会随时间变化。***和/或模块控制器可以重复地重新评估是否满足唤醒条件(wake-upcondition),这可以基于输出电力要求。唤醒条件可以是例如输出电力要求超过启用的电力模块的组合的额定功率,或者输出电力要求已经改变超过阈值量。如果满足唤醒条件,则***和/或模块控制器可以启用尚未启用的每个电力模块(即,停用的电力模块)以向负载提供输出电力。***控制器再次确定可以最有效地满足负载输出电力要求的电力模块组合,并停用剩余的电力模块。
当前的模块化电力***,例如模块化不间断电源,可以在模块化电力***活动的所有时间,或基本上所有时间将其中的所有电力模块保持在启用状态。这种模块化电力***可能效能低下,因为每个电力模块可能不会以其峰值效能或接近其峰值效能运行,并且一个或多个电力模块可能不必要地处于启用状态。这是一个技术问题。模块化电力***的示例性实施例可以包括:用于接收输入电力的输入端;用于向负载提供输出电力的输出端;配置为提供指示由负载消耗的电力的负载信息的传感器;多个电力模块,多个电力模块中的每个电力模块具有配置为耦合到输入端的电力模块输入端和配置为耦合到输出端的电力模块输出端;以及耦合到多个电力模块和传感器的***控制器。在一些示例中,所述***控制器配置为控制多个电力模块提供电力至输出端,从传感器接收负载信息,根据负载信息选择多个电力模块中的至少一个电力模块保持在启用状态,以提供电力至输出端,以及根据选择至少一个电力模块保持在启用状态,来停用多个电力模块中除了至少一个电力模块之外的每一个电力模块。至少所述前述特征组合包括用作前述技术问题的技术解决方案的模块化电力***。所述技术方案不是常规,也非常规。所述技术方案是电力***设计的实际应用,解决了上述技术问题,至少通过提高电力***的效能,构成了对供电设计技术领域的改进。
图1图示说明根据示例的电力***100的框图。在一些示例中,电力***100或其组件可以是或包括UPS,例如模块化UPS。所述电力***100包括一电力输入端102、一个或多个储能装置104、任意数量的电力模块106、一输出端108、一***控制器110和一个或多个***传感器112。在一些示例中,一个或多个储能装置104可以不在电力***100的外部,但可以电性连接和通信耦合到所述电力***100。在一个示例中,所述电力***100可以通过所述输出端108耦合到一负载114。所述***控制器110包括能够存储计算机可读信息的存储器116。在一些示例中,所述存储器116可以在所述***控制器110内部,而在其他示例中,所述存储器116可以部分或完全在所述***控制器110外部,而且可以进一步部分或完全在电力***内部或外部100,尽管通信地耦合到所述***控制器110。
所述电力输入端102耦合到每个电力模块106,而且被配置为耦合到一电源(未示出)。例如,所述电力输入端102可以耦合到市电电源,其可以是交流(AC)电源。在其他示例中,所述电力输入端102可以连接到直流(DC)电源。储能装置104耦合到所述多个电力模块106,并且通信耦合到所述***控制器110。如上所述,一个或多个储能装置104可以在所述电力***100的外部,但是可以电耦合到所述电力模块106,并且通信地耦合到所述***控制器110。所述电力模块106耦合到所述电力输入端102、储能装置104和输出端108,并且通信耦合到所述***控制器110。在一些示例中,电力模块106彼此通信连接。所述输出端108耦合到电力模块106,并被配置为耦合到所述负载114。
所述***控制器110通信地耦合到储能装置104、电力模块106和***传感器112。所述***传感器112通信地耦合到所述***控制器110,并且可以耦合到一个或多个附加组件。例如,所述***传感器112可以包括一个或多个温度、电压、电流和/或电力传感器被配置为传感组件102-108中的任何一个处的温度、电压、电流和/或电力信息,包括负载信息在输出108处,指示由负载114消耗的输出电力和/或负载114的电力需求。所述负载114配置为经由输出端108耦合到所述电力***100。所述存储器116配置为通信地耦合到所述***控制器110,并且可以存储如负载信息、电力模块效能信息等的计算机可读信息。
所述***控制器110可根据从***传感器112接收的信息控制电力***100以至少二种操作模式中的一种操作,包括正常操作模式和备用操作模式。例如,***传感器112可以感测指示在电力输入端102处接收的输入电力的输入电力信息(例如,电压和/或电流信息),并且将输入电力信息提供给***控制器110,和/或可以感测指示电力***100的一个或多个组件中或附近的环境温度的温度值,并且将温度信息提供给***控制器110。如果***控制器110确定输入电力是可接受的(例如,通过具有在可接受电压水平范围内的电压水平),然后***控制器110可以控制电力***100处于正常操作模式。否则,如果***控制器110确定输入电力不可接受,则所述***控制器110可以控制电力***100处于备用操作模式。
在正常操作模式下,在电力输入端102接收的电力被分配到电力模块106。如下文更详细地讨论的,一些或所有电力模块106可以处于启用模式的操作。在启用模式的操作下,电力模块调节从电力输入端102接收的电力并向输出端108提供输出电力。在正常操作模式期间,电力模块还可以向储能装置104提供能量,以给储能装置104充电。
在备份操作模式下,存储在储能装置104中的电力被分配到电力模块106。处于启用模式操作的电力模块可以调节从储能装置104接收的电力并向输出端108提供输出电力。
在正常和备用操作模式下,输出端108可以从电力模块106接收电力并且向负载114提供电力。在一些示例中,输出端108可以包括或连接到一个或多个配电单元(powerdistributionunit,PDU)以将电力分配给一个或多个负载。例如,负载114可以包括多个不同的负载,或者负载114可以是从输出端108接收电力的几个负载之一。
如上所述,在一些示例中,一些电力模块106可以是启用的,并且一些电力模块106可以是不启用的。在启用模式下,电力模块向输出端108提供输出电力。例如,输出电力可以从电力输入端102或储能装置104之一或二者接收的输入电力中导出。在停用模式下,电力模块不向输出端108提供输出电力。如本文所用,"停用的电力模块(deactivatedpowermodule)"、"停用的电力模块(inactivepowermodule)"或已"停用(deactivated)"或"停用(inactivated)"的电力模块是指不向输出端108提供输出电力的电力模块。然而,即使在不启用模式下,电力模块仍可从电力输入端102接收电力和/或可向储能装置104提供电力或从储能装置104接收电力。此外,停用的电力模块的某些组件可以保持操作,包括例如电力模块的模块控制器、模块的整流器和/或模块的DC/DC转换器,如下文更详细讨论的。
图2图示说明根据示例的电力模块106的框图。电力模块106可以是图1的任何电力模块106的示例。所述电力模块106包括一模块输入端202、一整流器204、直流(DC)总线206、一逆变器208、一模块输出端210、直流/直流(DC/DC)转换器212、储能装置电源接口214、一模块控制器216和一个或多个模块传感器218。所述整流器204包括一个或多个整流器开关220,所述逆变器208包括一个或多个逆变器开关222,而且DC/DC转换器212包括一个或多个转换器开关224。DC总线206包括一个或多个总线电容器226。
所述模块输入端202耦合到整流器204,并且配置为耦合到电力输入端102。所述整流器204耦合到所述模块输入端202和DC总线206。DC总线206耦合到所述整流器204、逆变器208和DC/DC转换器212。所述逆变器208耦合到DC总线206和模块输出端210。所述模块输出端210耦合到逆变器208和所述输出端108。DC/DC转换器212耦合到DC总线206和储能装置电源接口214。储能装置电源接口214耦合到DC/DC转换器212,并且被配置为耦合到储能装置104。所述模块控制器216通信地耦合到模块传感器218和开关220-224。在一些示例中,所述模块控制器216可以进一步通信地耦合到所述***控制器110和/或一个或多个其他电力模块106的一个或多个其他模块控制器。所述模块传感器218通信地耦合到模块控制器216,并且可以耦合到一个或多个附加组件。例如,模块传感器218可以包括一个或多个温度、电压、电流和/或电力传感器,其被配置为感测温度、电压、电流、和/或任何组件202-214处的电力信息,包括模块输出210处的负载信息,指示在模块输出210处提供的输出电力、负载114的电力要求和/或模块输出210处的电压。所述整流器开关204通信地耦合到模块控制器216。所述逆变器开关222通信地耦合到模块控制器216。所述转换器开关224通信地耦合到所述模块控制器216。
在所述电力***100的正常操作模式下,电力模块106被配置为在模块输入端202处从电力输入端102接收输入电力。在一个示例中,输入电力是交流电源。所述整流器204用于将交流电整流为直流电。例如,所述模块控制器216可以控制所述整流器开关220将交流电整流为直流电。DC电力被提供给DC总线206。
DC总线206将DC电力传导到逆变器208和/或DC/DC转换器212,以及总线电容器226。总线电容器226接收DC电力以将DC总线206保持在期望的电压水平,其在本文中可以被称为"启用工作电压水平(activeoperatingvoltagelevel)”。如本领域技术人员所理解的,保持逆变器从其接收电力的DC总线处于特定电压水平以用于逆变器将从其接收的电力转换为AC电力可能是有利的。
从整流器204接收的DC电力可以提供给逆变器208和/或DC/DC转换器212。例如,如果电力模块106处于逆变器208将DC电力转换为AC电力并将AC电力提供给模块输出210的主动操作模式,则模块控制器216可以控制逆变器开关222使得逆变器208从DC总线206接收和逆变由总线电容器226存储的DC电力。然而,在总线电容器226即使在逆变器208不逆变电力时也保持在启用操作电压电平的示例中,电力模块106可能能够快速响应逆变器208确实开始的操作变化逆变电力,因为DC总线206上的电压电平已经被总线电容器226保持在启用工作电压电平。因此,总线电容器226不需要从放电状态再充电,否则与总线电容器226已经充电相比,这种再充电可能花费更长的时间量。因此,当电力模块106处于启用模式操作时,模块控制器216可以控制逆变器208以经由模块输出210向输出108提供输出电力。其中电力模块106能够快速响应从停用模式操作到启用模式操作的转变。
所述模块控制器216可以替代地或附加地控制转换器开关224,使得DC/DC转换器212从DC总线206接收和转换DC电力,并且将转换的电力提供给储能装置电源接口214。例如,DC/DC转换器212可以向储能装置电源接口214提供DC电力,以给与其连接的一个或多个储能装置104充电。在一些示例中,当电力模块106处于启用或停用模式操作时,DC/DC转换器212可以为储能装置104充电。例如,储能装置104可以包括一个或多个电池、电容器、飞轮或其他能够通过DC/DC转换器212充电的可充电能量存储设备。
在所述电力***100的备用操作模式中,电力模块106不在模块输入端202处接收电力。电力模块106可以在储能装置电源接口214处从储能装置104接收DC电力。从储能装置电源接口214接收的电力被提供给DC/DC转换器212。所述模块控制器216可以控制转换器开关224将从储能装置电源接口214接收的电力转换成不同电压电平的DC电力,并将转换后的电力提供给DC总线206。DC总线206可以将接收到的电力传导至逆变器208和/或总线电容器226。如上所述,如果电力模块106处于启用模式操作,然后模块控制器216可以控制逆变器开关222通过DC总线206汲取电力,并且向模块输出210提供反向输出电力。否则,如果电力模块106处于停用模式操作,所述逆变器208可能不会从DC总线206汲取任何可观的电力。
因此,所述电力***100可以至少以正常运行模式或备用运行模式运行。在正常和/或备用操作模式中,每个电力模块106可以处于启用模式或停用模式。对于处于启用模式的电力模块,从电力输入端102和/或储能装置104接收的电力(取决于电力***100是处于正常运行模式还是备用运行模式),可以通过以下方式提供给输出端108相应电力模块106的模块输出端210。否则,如果电力模块106处于停用模式,则电力模块106可能不向模块输出端210并且因此向输出端108提供电力。然而,即使在停用模式中,电力模块106的元件也可以保持可操作的,包括整流器204、DCDC转换器212、模块控制器216和/或模块传感器218中的一个或多个。模块控制器216可以控制电力模块106从电力输入端102和/或储能装置104汲取电力,以将总线电容器226维持在启用工作电压水平,使得电力模块106能够快速响应到提供输出电力的指令。例如,模块控制器216可以控制整流器204从模块输入端202汲取电力和/或可以控制DC/DC转换器212,从储能装置电源接口214汲取电力,或者向储能装置电源接口214提供电力。此外。停用的电力模块可以在相应的模块输出端210处监控负载信息。
现在将关于图3和4讨论电力***100的操作。图3图示说明根据示例的操作电力***100的进程300。进程300可以结合电力***100的一个或多个组件来执行,包括***控制器110。图4图示说明根据另一示例的操作电力***100的进程400。进程400可以结合电力***100的一个或多个组件来执行,包括一个或多个电力模块106的相应模块控制器216。在一些示例中,进程300、400都可以由电力***100执行,包括通过同时执行进程300、400。
在动作302,进程300开始。例如,进程300可以在电力***100的***启动时开始,或者在其后的另一个时间开始。如下文更详细讨论的,进程300的动作可以重复执行,并且在一些示例中,无限期执行。
在动作304,所述***控制器110控制一个或多个电力模块106以向输出端108提供电力。***控制器110可以控制少于所有的电力模块106来向输出端108提供电力,或者可以控制所有的电力模块106向输出端108提供电力。例如,在识别电力模块106的更有效子集之前,首先执行进程300和动作304时,所述***控制器110可以控制所有电力模块106以向输出端108提供电力,在这样的示例中,识别子集,如下文更详细讨论的。
控制一个或多个电力模块106向输出端108提供电力,可以包括从***控制器110向一个或多个电力模块106中的每一个发送启用信号,以提供电力(在本文中也称为"启用"一个或多个电力模块106)。启用信号可以从***控制器110发送到相应的模块控制器216。模块控制器216继而可以控制电力模块106的各个组件以向模块输出端210供电,例如通过控制开关220-224向模块输出端210供电。控制开关220-224向模块输出端210提供电力,可以包括控制逆变器开关222从总线电容器226汲取DC电力,将DC电力转换为AC电力,并且向模块输出210提供AC电力。在其他示例中,动作304可以包括***控制器110直接控制电力模块106的组件,包括逆变器开关222,以向模块输出端210提供电力。
在动作306,***控制器110监视负载114。例如,***控制器110可以监控负载114,以确定指示负载114在输出端108处汲取的电力的负载信息以及负载114的电力需求。***控制器110可以根据由***传感器112感测到的信息来确定负载信息,包括在输出端108处感测到的信息。例如,***传感器112可以包括一个或多个电流或电压传感器,其配置为感测输出端108处和/或每个电力模块106的输出处的电流和/或电压。***传感器112可以向***控制器110提供负载信息。在其他示例中,电力模块106可以向***控制器110提供负载信息,其中电力模块106的相应模块控制器216可以通过模块传感器218获得模块负载信息,并将模块负载信息发送到***控制器110。
在动作308,所述***控制器110确定是否应该启用额外的电力模块。例如,***控制器110可以确定在检测到"过载条件"的情况下应该启用额外的电力模块。在动作304中负载114的输出电力需求增加超过被控制以提供输出电力的电力模块106的输出电力容量的情况下可以检测过载条件。这种过载条件可由某些超出可接受范围或值范围的电气参数(例如,输出电流、电压和/或电力)指示,例如提供给负载114的控制器的输出电力中的子周期扰动,或者提供给负载114的电流量大于电力模块106的额定最大输出电流,或者电参数干扰的另一个示例。如果检测到过载条件,可能需要启用额外的电力模块以满足输出电力要求。在其他示例中,即使在动作304被控制提供输出电力的电力模块106能够满足负载114增加的输出电力要求,***控制器110也可以确定存在过载条件。例如,***控制器110可以在***控制器110确定启用额外的电力模块仍然是可取的因为启用额外的电力模块将增加电力***100的效能的这种情况下检测过载条件。
如果***控制器110确定不应启用额外的电力模块106(308否),则进程300返回到动作306。***控制器110重新开始监视负载114,并且重复动作306和308,直到确定应该启用额外的电力模块106。例如,如果***控制器110检测到过载条件并且确定应该启用额外的电力模块106(308是),则进程300继续动作310。
在动作310,***控制器110启用被停用的任何电力模块106。停用的电力模块可以包括那些在动作304处不受控制以向输出端108提供输出电力的电力模块106。在动作310启用电力模块106可以类似于动作304。例如,***控制器110可以向每个被停用的电力模块106发送启用信号,并且对应的模块控制器216可以响应于接收到启用信号来控制电力模块106向输出端108提供输出电力。一旦每个电力模块106已被启用,电力模块106以第一效能共同向输出端108提供电力。
在动作312,***控制器110基于在动作306接收的负载信息选择电力模块106中的至少一个电力模块以保持在启用状态。至少一个电力模块将以第二效能向输出108提供电力,如果至少一个电力模块包括少于所有电力模块106,则第二效能可能不同于第一效能。在各种示例中,***控制器110可以选择至少一个模块,使得至少一个模块能够满足负载的输出电力要求,并且使得第二效能大于第一效能。因此,在一些示例中,***控制器110确定能够满足输出电力要求的最有效的一组电力模块106,或者至少确定能够以比以下情况更高的效能满足输出电力要求的一组电力模块106所有的电力模块106都保持在启用状态。
在一些示例中,***控制器110可以访问指示每个电力模块106的效能的存储的效能信息。例如,效能信息可以可访问地存储在存储器116中。效能信息可以指示电力模块106相对于电力模块106上的负载的电力效能。例如,效能信息可以指示第一效能,其中电力模块106提供额定负载的25%,第二效能,其中电力模块106提供额定负载的50%,第三效能,其中电力模块106提供额定负载的75%,等等。动作312可以包括使用效能信息来确定能够满足输出负载要求的最有效的一组电力模块106。例如,***控制器110可以确定负载114的输出电力要求可以通过以额定负载的45%运行的电力模块106中的四个、以额定负载的60%运行的电力模块106中的三个来满足负载,或两个电力模块106在额定负载的90%下运行。***控制器110然后可以使用效能信息来确定电力模块106的哪个数量和组合最合适,并且在动作312选择这些电力模块以保持启用。
在动作314,***控制器110停用那些未保持启用的电力模块106。停用电力模块106可以包括由***控制器110向未保持启用的电力模块106中的每一个发送停用信号,或者可以包括取消断开***控制器110先前发送到电力模块106的启用信号。响应于接收到停用信号,电力模块106停止向输出端108提供输出电力。相应的模块控制器216可以接收去启用信号,并且响应于所述信号,控制其部件,例如开关220-224,以中断向模块输出端210提供电力。例如,模块控制器216可以控制逆变器开关222停止在模块输出端210处提供输出电力(这里也称为"停用逆变器208"),这可以包括控制逆变器开关222中的一个或多个以处于断开且不导电的位置,使得DC总线206与模块输出端210电断开。在其他示例中,停用电力模块106可以包括***控制器110直接控制电力模块106的组件,例如开关220-224中的一个或多个,以中断在模块输出端210处提供输出电力。在各种示例中,电力模块106的某些组件,包括模块控制器216和传感器218,即使在电力模块106处于停用模式的情况下也保持操作。
过程300然后返回到动作304。在动作304,***控制器110控制那些在动作312被选择保持启用的电力模块106以在输出108处提供输出电力。那些被停用的电力模块106可能不被控制以在输出端108处提供输出电力,例如通过停用其逆变器208。然而,那些被停用的电力模块106可以被控制以执行某些操作,例如使用模块传感器218在模块输出端210处监测模块负载信息。如上所述,停用的电力模块的相应模块控制器216也可以控制电力模块从模块输入端202或储能装置电源接口214汲取电力以将总线电容器226维持在启用工作电压水平。
停用的电力模块的相应模块控制器216也可以控制电力模块,以通过储能装置电源接口214向储能装置104提供充电电流。例如,模块控制器216可以控制开关220、224从模块输入端202汲取交流电,将交流电整流为直流电,将直流电提供给直流总线206,从直流总线汲取直流电,将直流电转换为转换后的直流电,并通过储能装置电源接口214将转换后的直流电提供给储能装置104。在其他示例中,停用的电力模块可能不通过储能装置电源接口214提供输出电力。
再参照图4,在动作402,进程400开始。例如,进程400可以在电力***100的***启动时开始,或者在其后的另一个时间开始。如下文更详细讨论的,进程400的动作可以重复执行,并且在一些示例中,无限期执行。
在动作404,***控制器110控制一个或多个电力模块106以向输出端108提供电力。动作404可以与动作304基本相似。***控制器110可以控制少于所有的电力模块106来向输出端108提供电力,或者可以控制所有的电力模块106向输出端108提供电力。例如,***控制器110可以在进程400和动作404在识别电力模块106的更有效子集之前首先执行时控制所有电力模块106向输出端108提供电力,如果这样的子集是如此识别,如下文更详细的讨论。控制一个或多个电力模块106以向输出端108提供电力可以包括***控制器110向一个或多个电力模块106中的每一个发送启用信号(在此也称为"启用"一个或多个电力模块106),类似于动作304。
在动作406处,相应电力模块106的一个或多个模块控制器216监控相应模块输出端210,并且***控制器110监控负载114。***控制器110可以以类似于上面关于动作306讨论的方式的方式来监控负载114。模块控制器216可以类似地通过确定指示在模块输出端210处提供的输出电力的模块负载信息(包括例如电压和/或电流信息)并确定负载114的电力需求来监控负载114。在另一个示例中,模块负载信息可以包括指示负载114汲取的电力的信息,其中可以或不可以在模块输出端210处提供电力。模块控制器216可以基于由模块传感器218感测到的信息来确定模块负载信息,包括在模块输出端210处感测到的信息。例如,模块传感器218可以包括一个或多个电流或电压传感器,其配置为感测模块输出端210处的电流和/或电压。模块传感器218向模块控制器216提供模块负载信息。在一些示例中,每个模块控制器216可以通信地耦合到一个或多个传感器,例如***传感器112,其配置为确定指示除了模块传感器218之外的在输出端108处汲取的电力的负载信息。因此,每个模块控制器216可以确定指示在相应模块输出端210和/或电力***100的输出端108处汲取的电力的负载信息。
在一些示例中,在动作406处,每个电力模块106的相应模块控制器216监测相应模块输出端210。在其他示例中,只有对应于启用电力模块106的模块控制器216监控相应的模块输出端210。在其他示例中,仅对应于停用的电力模块106的模块控制器216监控相应的模块输出端210。在其他示例中,对应于启用的和停用的电力模块106的模块控制器216的组合监控相应的模块输出端210。在各种示例中,由模块控制器216确定的负载信息可以基于模块控制器216是否对应于启用电力模块106而变化。例如,如果模块控制器216对应于具有停用逆变器208的停用电力模块106,则模块传感器218可以向模块控制器216提供指示模块输出端210处的电压的电压信息,但是模块传感器218可以不向模块控制器216提供输出电流信息。在另一示例中,如果模块控制器216对应于具有启用逆变器208的启用电力模块106,则模块传感器218可以提供指示模块输出端210处的电压的电压信息和指示逆变器提供的电流的电流信息208到模块控制器216。在其他示例中,模块控制器216可以基于操作模式确定其他负载信息或无负载信息。
在动作408,监控负载114的每个模块控制器216确定是否应该启用额外的电力模块。如果相应的模块控制器216确定存在过载条件,则模块控制器216可以确定应该启用额外的电力模块。如上所述,例如,在负载114的输出电力需求增加超过提供输出电力的电力模块106的输出电力容量的情况下,或者在即使需要启用额外的电力模块106的情况下,也可以检测到过载条件。如果增加的输出电力要求能够被当前启用的电力模块106满足。在一个示例中,检测过载条件可以包括模块控制器216基于从模块传感器218接收的电流信息确定逆变器208提供的输出电流在可接受的电流值范围之外(例如,指示过流条件)。在另一示例中,检测过载条件可包括模块控制器216基于从模块传感器218接收的电压信息确定在输出108处提供的输出电压在可接受电压值的范围之外(例如,指示电压骤降条件)。在另一示例中,检测过载条件可以包括模块控制器216基于从模块传感器218接收的电力信息(包括例如电流和/或电压信息)确定在输出端108处提供的输出电压是超出可接受的电压值范围(例如,指示电压骤降情况)。
如果监控负载114的模块控制器216确定不应启用额外的电力模块106(408否),则进程400返回到动作406。模块控制器216继续监视负载114,并且重复动作406和408,直到做出应该启用额外的电力模块106的确定。例如,如果模块控制器216检测到过载条件并且确定应该启用额外的电力模块106(408是),则进程400继续到动作410。
在动作410,确定应该启用额外的电力模块106(408是)的启用的每个模块控制器216启用被停用的电力模块106中的任何一个。停用的电力模块可以包括那些在动作404处不被控制以在输出端108处提供输出电力的电力模块106。在一些示例中,启用停用的电力模块106可以包括由启用的每个模块控制器216向所有其他电力模块106或电力模块106的子集发送启用信号,例如电力模块106的那些电力模块停用。例如,发送到***控制器110的信号可以包括***控制器110向所有电力模块106或那些被停用的电力模块106发送启用信号的请求或指令。在其他示例中,停用的电力模块106的每个模块控制器216可以在动作410处启用,并且可以或可以不向其他电力模块106发送启用信号。一旦每个电力模块106已被启用,电力模块106就以第一效能共同向输出108提供电力。
在动作412,***控制器110基于在动作406接收的负载信息选择电力模块106中的至少一个电力模块以保持在启用状态。动作412可以与动作312基本相似。如上所述,选择至少一个电力模块可以包括选择比所有电力块106少的电力模块106以比所有电力模块106都向输出端提供输出电力的效能更高的效能向输出端108提供输出电力。
在动作414,***控制器110停用那些未保持启用的电力模块106。停用电力模块106可以包括由***控制器110向未保持启用的电力模块106中的每一个发送停用信号,或者可以包括取消断开***控制器110在以下时间发送到电力模块106的启用信号,在动作310。响应于接收到停用信号,电力模块106停止向输出端108提供输出电力。相应的模块控制器216可以接收停用信号,并且响应于该信号,控制其组件,例如开关220-224,以中断向模块输出210提供电力。例如,模块控制器216可以控制逆变器开关222停止在模块输出端210处提供输出电力(这里也称为"停用逆变器208"),这可以包括控制逆变器开关222中的一个或多个以处于断开且不导电的位置,使得DC总线206与模块输出210电断开。在其他示例中,停用电力模块106可以包括***控制器110直接控制电力模块106的组件,例如开关220-224中的一个或多个,以中断在模块输出210处提供输出电力。
然后,进程400返回到动作404。在动作404,***控制器110控制那些在动作412被选择保持启用的电力模块106以在输出端108处提供输出电力。动作404基本上类似于动作304。
因此,可以执行进程300、400以选择一组的一个或多个电力模块106以维持在向输出端108提供电力的启用状态。剩余的电力模块可以被停用,使得电力不提供给输出端108。与使用所有电力模块106向输出端108供电相比,用少于所有电力模块106向输出端108供电可以提高电力***100的效能。
如果在选择一组的一个或多个电力模块106以保持在启用状态(例如,增加)之后负载114的电力需求改变,则可以启用额外的电力模块。在进程300中,***控制器110用***传感器112监测电力信息(包括例如电流和电压信息)以确定是否应该启用额外的的电力模块。在进程400中,一个或多个电力模块106的相应模块控制器216用模块传感器218和/或***传感器112监测负载信息,以确定是否应该启用额外的的电力模块。在一些示例中,电力***100可以一次仅执行进程300、400之一。在其他示例中,电力***100可以同时、交替地或它们的某种组合执行过程300、400二者。
如上文结合动作308和408所讨论的,***控制器110和/或模块控制器216可以做出关于是否启用额外的电力模块的确定。在一些示例中,包括以上提供的示例,可以响应于确定负载114的输出电力需求超过当前启用的电力模块106的输出电力而启用额外的电力模块。在其他示例中,除了或代替确定负载114的输出电力需求超过当前启用的电力模块106的输出电力容量,可以响应于其他条件启用额外的电力模块。这样的条件在本文中可以被称为"唤醒条件",并且可以包括负载114的输出电力要求超过当前启用的电力模块106的输出电力容量。
其他唤醒条件可以包括在选择向负载114提供电力的电力模块106组之后负载114的输出电力要求改变超过阈值量。阈值量可以是相对值(例如,输出电力要求的10%变化)或绝对值(例如,输出电力要求的500W变化)。可以实施多个阈值。例如,如果负载114的输出电力需求增加超过第一阈值量或减少超过第二阈值量,则可以满足唤醒条件,第二阈值量可能不同于第一阈值量。
其他唤醒条件可以包括自从选择向负载114提供电力的电力模块106组以来已经过去的阈值时间量。阈值时间量可以基于启用的电力模块106的数量而变化。
其他唤醒条件可以部分地基于在电力输入102处接收的电力。例如,如果电力输入端102处的电力在不可接受之后变得可接受,或者在可接受之后变得不可接受,则可以满足唤醒条件。在另一示例中,唤醒条件可以基于在电力输入端102处接收的电力中的异常,包括例如某些电力瞬态条件。
其他唤醒条件可以部分地基于存储在储能装置104中的电力。例如,如果电力***100在备用操作模式下操作并且一个或多个储能装置104变得耗尽存储的能量,则可以满足唤醒条件。在另一示例中,如果电力***100在正常操作模式下操作并且正在给储能装置104充电,并且一个或多个储能装置104变得充满电,则可以满足唤醒条件。
其他唤醒条件可以基于电力***100的状态条件。例如,如果检测到任何异常或错误条件,则可以满足唤醒条件。这样的错误条件可以包括例如组件故障、落在值范围之外或之内的参数(例如,温度)等等。
在各种示例中,可以实现其他唤醒条件。此外,上述唤醒条件中的一个或多个可以相互组合实施。因此,上面确定的示例唤醒条件并不暗示限制。
如上所述,***控制器110可以识别一组的一个或多个电力模块106以保持在启用模式的操作中。在一些示例中,***控制器110识别以最高效能向输出端108提供电力的一组的一个或多个电力模块106。例如,***控制器110可以基于存储的效能信息,针对处于启用状态的电力模块106的每个组合来确定电力***100的效能,并且选择电力模块106的最有效组。
在其他示例中,***控制器110可以基于一个或多个附加或替代参数来选择电力模块106的组以保持在启用状态。例如,***控制器110在选择电力模块106的组以保持在启用状态时可以考虑电力***100的一个或多个组件的温度。在一个示例中,***控制器110可以选择电力模块106的最高效能组,其中电力***100的组件在温度值的第一范围内,但是可以选择不处于第一温度值范围内的电力模块106的不同组提供最高效能,其中电力***100的组件在第二温度值范围内。例如,如果电力***100太热,则可能不希望将效能优先于其他问题。此外,在各种示例中,***控制器110可以访问存储的电力模块106的效能信息,其指示各种温度值的效率对负载(例如,存储在存储器116中),使得***控制器110可以确定在特定负载和特定温度下操作的每个电力模块106的效能。
在另一个示例中,***控制器110可以基于附加参数选择一组电力模块106以保持在启用状态。例如,***控制器110可以确定将第一组电力模块106保持在启用状态比将第二组电力模块106保持在启用状态更有效。***控制器110仍然可以基于效能以外的或除效能之外的考虑将第二组电力模块106而不是第一组保持在启用状态。例如,第一组和第二组可以各自包括二个电力模块,但是第一组电力模块的模块可能比第二组的模块消耗了更多的工作寿命。***控制器110可选择第二组维持启用状态,以平衡第一组与第二组的工作寿命。然而,在该示例中,如果第一组的效能超过第二组的效能超过一定量,则如果效能考虑超过对以下的条件,则***控制器110仍然可以选择第一组以维持在启用状态,以平衡工作寿命。应当理解的是,其他示例在本公开的范围内,并且提高效能的关注或条件可以与其他好处相平衡。
在一些示例中,电力***100可以配置为从电力输入102接收AC电力。然而,在其他示例中,电力***100可以被配置为接收DC电力。一个或多个电力模块106可以配置为在相应的模块输入202处接收除了AC电源之外的DC电源或者代替AC电源。在这些示例中,整流器204可以配置为从模块输入端202接收和/或过滤DC电力的组件(例如,DC/DC转换器)替代,并且向DC总线206提供输出电力。在其他示例中,整流器204可以被移除而不被替换,使得模块输入端202直接耦合到DC总线206。类似地,逆变器208可以被移除并且可以被不同的部件替代,例如DC/DC转换器、开关装置或类似的组件。在其他示例中,整流器204和/或逆变器208可以由被配置为结合DC或AC电力操作的部件替换或补充,使得电力模块106能够在以下位置接收AC或DC电力。模块输入端202,并且能够在模块输出端210处输出AC或DC电力。在一些示例中,电力***100可以被配置为在电力输入102处接收AC电力,但是可以被配置为在模块输出端210处提供DC电力而不是AC电力。在这些示例中,逆变器208可以被配置为输出DC电力的替代部件代替。因此,应当理解,本发明的原理不限于任何特定类型的输入或输出电力。
在一些示例中,电力模块106中的每一个的允许负载范围可基于负载114而变化。例如,电力模块106可能能够在额定负载的20%和95%之间运行,其中负载114是第一类负载(例如,非关键负载)。然而,电力模块106可能仅能够在额定负载的20%和75%之间运行,其中负载114是第二类型的负载(例如,临界负载)。不同的负载可以分为不同的类别,每个类别都可以限制在额定负载的指定范围内。在一些示例中,每个电力模块106可以具有不同的允许范围。例如,一个或多个电力模块106可以是与其他电力模块106不同的类型或具有不同的额定值。
如上所述,停用电力模块106可以包括通过相应的模块控制器216控制相应的逆变器开关222处于断开和非导通位置,使得DC总线206和总线电容器226从模块输出端210与电源断开电连接。在各种示例中,整流器204和/或DC/DC转换器212可以在电力模块106被停用时保持操作,使得总线电容器226保持在启用操作电压。在一些示例中,整流器204和/或DC/DC转换器212在电力模块106被停用时可能不保持操作。整流器204和/或DC/DC转换器212是否保持运行可取决于负载114的类型或运行要求。例如,在一些示例中,如果负载114对供电中断不太敏感,则整流器204和/或DC/DC转换器212可能不会将总线电容器226保持在启用工作电压。相反,如果负载114对供电中断敏感,则总线电容器226可以保持在启用工作电压,使得电力模块106能够快速转变为通过逆变器208提供输出电力。
尽管可以结合模块化不间断电源来实现某些示例,但是应当理解,可以结合其他设备来实现其他示例。在一些示例中,本公开的原理可以结合具有固定数量的电力调节部件代替电力模块106的非模块化电力设备来实践。在另一示例中,本发明的原理可以被实施以选择除电力模块之外的最有效的一组的组件以维持在启用状态,例如一个或多个能够被选择性地启用或停用以释放所存储能量的储能装置。在一些示例中,本发明的原理可以结合除了不间断电源之外的设备来实现。
因此,本文讨论的示例能够通过选择性地启用UPS中的电力模块来提高模块化UPS的效率。负载信息由一个或多个电力模块中的***控制器和/或模块控制器确定,以识别负载的输出电力要求。***控制器可以确定哪种电力模块组合可以最有效地满足输出电力要求。***控制器可以指示所识别的电力模块组合以保持向负载提供输出电力的启用状态。其余电力模块可被指示进入停用状态,其中电力模块不向负载提供输出电力。例如,停用的电力模块可以停用其逆变器,使得电力模块的输出与电力模块的电力断开。
负载的输出电力要求可能会随时间变化。***和/或模块控制器可以重复地重新评估是否满足唤醒条件,这可以基于输出电力要求。唤醒条件可以是例如输出电力要求超过启用的电力模块的组合的额定功率,或者输出电力要求已经改变超过阈值量。如果满足唤醒条件,***和/或模块控制器可以启用尚未启用的电力模块(即,停用的电力模块)以向负载提供输出电力。***控制器再次确定可以最有效地满足负载输出电力要求的电力模块组合,并停用剩余的电力模块。
因此描述了至少一个实施例的几个方面,应当理解,本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。此类变更、修改和改进在成为本发明内容的一部分并且在本发明内容的精神和范围内。因此,前述描述和附图仅作为示例。
Claims (20)
1.一种电力***,其特征在于:所述电力***包括:
一输入端,用以接收输入电力;
一输出端,用以提供输出电力至一负载;
一传感器,配置为提供负载信息,所述负载信息指示所述负载所消耗的电力;
多个电力模块,所述多个电力模块中的每一个电力模块具有:一电力模块输入端,配置为耦合至所述输入端;以及一电力模块输出端,配置为耦合至所述输出端;以及
一***控制器,耦合至所述多个电力模块及所述传感器,所述***控制器配置为:
控制所述多个电力模块以提供电力至所述输出端;
从所述传感器接收所述负载信息;
根据所述负载信息,选择所述多个电力模块中的至少一个电力模块保持在一启用状态,以提供电力至所述输出端;以及
根据选择至少一电力模块保持在所述启用状态,停用所述多个电力模块中除了所述至少一电力模块之外的每一个电力模块。
2.如权利要求1所述的电力***,其特征在于:所述多个电力模块中的每一个电力模块包含:
一模块传感器,配置为确定指示在一相应电力模块输出端所提供的电力的模块负载信息;以及
一模块控制器,配置为从所述模块传感器接收所述模块负载信息。
3.如权利要求2所述的电力***,其特征在于:被启用的每一个模块传感器配置为:
根据所述模块负载信息,检测一过载条件;以及
根据检测的所述过载条件,向所述多个电力模块中的至少一个其它电力模块提供一启用信号。
4.如权利要求3所述的电力***,其特征在于:被启用的每一个模块控制器通信耦合所述***控制器,而且配置为:
从所述***控制器接收一停用信号或一启用信号;
响应于接收到所述启用信号,控制相应的电力模块来继续提供模块输出电力;以及
响应于接收到所述停用信号,控制相应的电力模块停用和停止提供模块输出电力。
5.如权利要求4所述的电力***,其特征在于:所述***控制器配置为:
响应所述过载条件,选择第一组的一个或多个电力模块保持在一启用状态;向所述第一组的一个或多个电力模块中的每一个电力模块提供所述启用信号;
响应所述过载条件,选择第二组的一个或多个电力模块来停用;以及
向所述第二组的一个或多个电力模块中的每一个电力模块提供所述停用信号。
6.如权利要求5所述的电力***,其特征在于:选择所述第一组的一个或多个电力模块保持在所述启用状态包含:识别最有效的一组的一个或多个电力模块以满足所述过载条件。
7.如权利要求1所述的电力***,其特征在于:所述***控制器配置为:
根据所述负载信息,检测一过载条件;以及
根据检测的所述过载条件,启用所述多个电力模块中的被停用的每一个电力模块以提供模块输出电力。
8.如权利要求7所述的电力***,其特征在于:所述***控制器配置为:
响应所述过载条件,选择一第一组的一个或多个电力模块保持在一启用状态;
向所述第一组的一个或多个电力模块中的每一个电力模块提供所述启用信号;
响应所述过载条件,选择第二组的一个或多个电力模块来停用;以及
向所述第二组的一个或多个电力模块中的每一个电力模块提供所述停用信号。
9.如权利要求8所述的电力***,其特征在于:选择所述第一组的一个或多个电力模块保持在所述启用状态包含:识别最有效的一组的一个或多个电力模块以满足所述过载条件。
10.如权利要求1所述的电力***,其特征在于:停用每一个电力模块包含:向每一个电力模块发送一停用信号。
11.如权利要求10所述的电力***,其特征在于:每一个电力模块包含一相应开关,所述相应开关配置为控制输出电力,而且每一个电力模块配置为响应于接收到所述停用信号而停用所述相应开关。
12.如权利要求11所述的电力***,其特征在于:每一个电力模块包含一逆变器,所述逆变器包含所述相应开关。
13.如权利要求12所述的电力***,其特征在于:每一个电力模块包含一电源总线,所述电源总线耦合至所述逆变器,而且每一个电力模块配置为在停用时将所述电源总线保持在一启用工作电压水平。
14.一种在一电力***中的电力模块,所述电力***提供电力至一负载,其特征在于:所述电力模块包括:
一模块输入端,配置为接收输入电力;
一模块输出端,配置为提供输出电力至所述负载;
至少一个模块传感器,配置为提供负载信息,所述负载信息指示在所述模块输出端提供的所述输出电力;以及
一模块控制器,耦合到所述至少一个模块传感器并且配置为:
从所述至少一模块传感器接收所述负载信息;
根据所述负载信息,确定存在一过载条件;
响应于确定存在所述过载条件,向至少一个其他电力模块提供一启用信号,指示所述至少一个其他电力模块提供输出电力至所述负载;
确定所述电力模块将被停用;以及
停用所述电力模块以停止提供输出电力至所述模块输出端。
15.如权利要求14所述的电力模块,其特征在于:确定所述过载条件包含:根据所述负载信息,确定所述负载的额定功率超过提供给所述负载的电力的功率水平。
16.如权利要求14所述的电力模块,其特征在于:所述模块控制器还配置为:从所述至少一个其他电力模块接收一启用信号;以及
响应于从所述至少一个其他电力模块接收到所述启用信号,而从停用转变为启用。
17.如权利要求14所述的电力模块,其特征在于:所述模块控制器耦合到一***控制器,所述***控制器耦合到所述至少一个其他电力模块,其中确定所述电力模块将被停用包括:从所述***控制器接收一停用信号。
18.如权利要求14所述的电力模块,其特征在于:所述电力模块还包括一逆变器,所述逆变器包含控制所述输出电力的至少一个开关,其中停用所述电力模块包括:停用所述至少一个开关。
19.如权利要求18所述的电力模块,其特征在于:所述电力模块还包括在所述模块输入端及所述逆变器之间的一电源总线,所述电力模块被配置为在停用时将所述电源总线保持在一启用工作电压水平。
20.一种非暂时性计算机可读介质,其中存储有用于控制多个电力模块的计算机可执行指令序列,其特征在于:计算机可执行指令序列包括指示至少一个处理器执行以下操作的多个指令:
控制所述多个电力模块提供电力至一输出端;
从一负载传感器接收负载信息,所述负载信息指示一负载所消耗的电力;
根据所述负载信息,选择所述多个电力模块中的至少一个电力模块保持一启用状态,以提供电力至所述输出端;以及
根据选择所述至少一个电力模块保持在所述启用状态,停用所述多个电力模块中除了所述至少一电力模块之外的每一个电力模块。
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