CN1853328A

CN1853328A - 不间断电源

Info

Publication number: CN1853328A
Application number: CNA2004800265967A
Authority: CN
Inventors: 丹米尔·克里基克; 米尔赞·A·比格; 马克·R·梅兰桑; 爱德华·科特利尔; 杰弗里·B·萨姆斯塔德
Original assignee: American Power Conversion Corp
Current assignee: Schneider Electric IT Corp
Priority date: 2003-08-15
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2024-08-12
Also published as: EP2276142A2; DK1661227T3; CN101330224A; EP2270953A2; US7259477B2; ES2619843T3; US20090231892A1; US20050036248A1; US20080042491A1; EP1661227B1; EP2270952A2; EP2276142B1; US20120313438A1; EP2270952A3; CN101330224B; JP2007503190A; CN100421331C; US7521823B2; WO2005020407A3; US20110043042A1

Abstract

不间断电源(UPS)系统包括：被配置用以接收来自单相交流电源或多相交流电源的交流电能的交流电能输入，直流电源，带有电能输出的输出电路，被配置的用以有选择地将交流电能输出和直流电源中的至少一个连接到输出电路上的可控开关，以及被连接的处理器，并且取决于所指示的不间断电源的单相和多相操作，处理器被配置用以影响输出电路的操作。

Description

不间断电源

技术领域

本发明涉及不间断电源系统的操作和/或安装。

技术背景

不间断电源(UPS)系统对于保护装置不受到断电的影响是很有用的。不间断电源典型地带有用于交流电源的输入，整流和升压电路，变换器和电池。不间断电源可以有选择地将来自交流电源的电能提供给负载，也可以将来自电池的电能提供给负载。当电池没有正在被使用为负载提供电能时，电池可以通过来自交流电源的电能被充电。交流电源可能是单相的或是三相的，并且不间断电源存在于被配置用以操控一种或是其它的类型的交流电源。如果输入线电压超过允许的电压范围，不间断电源典型地被配置用以转换到电池。

各种不同的电池配置可能在不间断电源中被使用，并且充电器故障可以被检测到，以至于失效的不间断电源能够被修复。不间断电源可以使用单串或多串电池配置。单串配置典型地提供正电池电压，多串配置典型地提供正极和负极电池电压。不间断电源具有的特定配置可以在不间断电源中编程以保证不间断电源的合适的操作。电池能够被监控以检测故障，并且这些可以依靠监控电池电压和其它诸如流进或流出电池的电流参数来被典型地实施，例如，测定电池是否已经被耗尽。电池可能消耗，例如，在存储期间由于漏泄进入到电池总线电容器和其它的被电气连接到电池上的部件。不同的不间断电源，具有不同标准的电池总线电压和/或不同的电池配置，典型地具有不同的电池组。进一步，替换电池或电池组至少对于中等容量的不间断电源(例如：大约在3KVA和10KVA之间)，典型地包括把不间断电源与电源切断开并且有效地分解不间断电源才能接触电池/电池组。

各种不同故障状况可能被检测出来并且进行响应。举例来说，变换器电压可能被监控以检测负载短路。如果短路被检测到，则不间断电源转换到旁路模式用来将电源直接地连接到负载上。不间断电源也可能起动于旁路模式，这样一来，在不间断电源有机会检测到短路前，输出短路在起动期间被连接到电源上。

进一步，当不间断电源失效时和/或者有必要升级时，不间断电源的各种不同的部件可以被置换。举例来说，被用来冷却不间断电源的风扇和/或被用来控制不间断电源的微处理器可以通过分解不间断电源被置换。

多种因素影响不间断电源的设计方面，包括不断增长的对稳定性，可靠性及对灵敏电子设备的电力持续供应的需要和逐渐增加的密闭设备以提供这种电能的要求。这就要求电源备份单元占据少量的空间并提供足够的稳定的电能，例如。为计算机，服务器和其它设备。不间断电源提供备份电能，但是这样做典型地会产生大量的热量。为冷却不间断电源部件，经常使用一个或更多的风扇以使空气流经不间断电源。竞争的重要性在于风扇的冷却效果，噪音和风扇的成本与它们的尺寸和数量成比例。风扇可以典型地位于不间断电源的壳体内并且可以被置换，置换通过从支架上移开不间断电源(如果是支架安装的)，和/或者分解不间断电源以接近风扇。

由于不间断电源被用来为灵敏电子设备提供持续的电能，因此就很期待能够在不需要中断提供给电子设备的电能和不需要破坏不间断电源的物理位置时保养和修复不间断电源。举例来说，在不需要从支架上移开不间断电源而置换支架安装的不间断电源的风扇是非常理想的。进一步，中等支撑(单机)或支架安装的不间断电源典型地带有需要两个或更多的人和/或者升降仪器搬运的大的电池/电池组。

发明内容

通常，一方面，本发明提供不间断电源(UPS)系统，它包括被配置用于接收来自单相或多相交流电源的交流电能的交流电能输入，直流电源，带有电能输出的输出电路，被配置用于有选择地将交流电能输入和直流电源中的至少一个连接到输出电路上的可控开关，以及连接的处理器，并且处理器被配置为取决于被指示的不间断电源的单相或多相操作而影响输出电路的操作。

本发明的实施包括一个或更多下述特征。系统进一步包括用户选择开关，它被连接到处理器上，指示不间断电源的单相和多相操作哪一个是可用的。系统进一步包括连接到处理器和交流电源输入的至少两个交流输入线(用于接收来自多相交流电源的至少两个相应的电压信号)上的相位不平衡监控器。被配置的不平衡监控器用于提供至少两个相应电压信号不平衡的不平衡指示。处理器根据不平衡指示来测定不间断电源的多相操作是否是可适用的。相位不平衡监控器被配置用以合计至少两个相应的电压信号并把合计的信号与基准比较。系统进一步包括用户选择开关，被连接到处理器上，指示不间断电源的单相和多相操作哪一个是可适用的，并且其中如果用户选择的开关指示多相操作并且相位不平衡监控器指示不间断电源的多相操作是不适用的，则处理器使可控开关将直流电源连接到输出电路上。

本发明的实施也包括一个或更多下述的特征。系统进一步包括与用于接收相应的输入电压信号的交流电能输入的一条输入线相连接的单相电压监控器，并且被配置用以提供输入电压信号的电压和频率中至少一个的标识。如果在至少一个输入电压信号的电压具有不可接受的电压值并且输入电压信号的频率具有不可接收的频率值时，处理器被配置用以使可控开关把直流电源连接到输出电路上。

通常，另一方面，本发明提供用于有选择地将电池连接到负载上的电路。该电路包括用于接收来自电池电能的输入，用于将来自电路的电能提供给负载的输出，隔离开关，连接到隔离开关和输出上的阻抗，连接到输入和输出上的旁路开关，并且旁路开关被配置为绕过隔离开关和电阻而有选择地将输入连接到输出上，其中隔离开关被配置用以有选择地将输入连接到电阻上。

本发明的实施可能包括一个或更多下述特征。隔离开关被连接以接收是否与电路连接的逻辑电源正在工作着的信号指示，并且如果逻辑电源是工作的，则将输入连接到电阻上。

通常，另一方面，本发明提供一种用所提供电压低于启动电压阈值的交流电源为负载供能的方法，该方法用于能够为负载提供来自交流电源或来自直流电源的电能的系统中。该方法包括最初为负载提供来自直流电源的电能，检测被负载使用的电能量，测定在至少由交流电源提供的电流范围内交流电源是否可以提供足够的电能为负载供电，以及如果交流电源能够为负载提供足够的电能，则从为负载提供来自直流电源的电能转换到为负载提供来自交流电源的电能，由交流电源所提供的当前电压低于启动电压阈值相应的电压水平，将开始使用直流电源而不是交流电源为负载供能。

本发明的实施可能包括一个或更多下述特征。测定交流电源是否能够为负载提供足够的电能，包括将交流电源能够提供的现电压与预期的电源电压的变化的指示进行比较。预期电源电压的指示本质上以被负载使用的电能的函数而持续地变化。预期电源电压随着被负载所使用的电能由额定负载电能的50％到额定负载电能的100％的变化而近似的成线性的变化。

通常，另一方面，本发明提供一种用来自直流电源或能够提供低于阈值电压的交流电源的电能为负载供能的方法，该方法使用在能够为负载提供来自交流电源或直流电源电能的系统中。该方法包括检测被用户所使用的电能的多少，测定交流电源为负载供电而能够提供的电流的多少，如果在至少一个由交流电源提供的电流的范围内交流电源能够为负载提供足够的电能则转换为交流电源或持续用交流电源为负载供能，如果在至少一个由交流电源提供的电流范围内交流电源不能为负载供电提供足够的电能则转换为直流电源或持续用直流电源为负载供能。

本发明的实施可能包括一个或更多下述特征。测定交流电源能够提供为负载供电的电流的大小，它包括分析被负载所使用的电能和交流电源的当前电压。该分析包括把交流电源的当前电压和以被用户使用的电能为函数的实质上连续变化的预期电源电压的指示进行比较。预期电源电压的指示随着被用户所使用的负载从额定负载电能的50％到额定负载电能的100％的变化而近似线性的变化。

通常，另一方面，本发明提供一种可再编程的不间断电源(UPS)系统，它包括被配置用于接收来自单相交流电源或多相交流电源的交流电能的交流电能输入，直流电源，带有电能输出的输出电路，被配置用于有选择地把交流电能输入和直流电源中的一个连接到输出电路上的可控开关，以及被连接和被配置用于控制可控开关以便于有选择地把交流电能输入和直流电源中的一个连接到输出电路上的处理器，其中处理器被配置成不用将输出电路的电能输出与负载分开就可再编程的。

本发明的实施可能包括下面特征中的一个或更多。系统进一步包括被配置成连接到数据通信线上的串行端口，其中处理器被连接到该串行端口上并配置成通过从该串行端口所接收到的数据可被再编程的。系统进一步包括连接到该串行端口上和处理器上的网状接口，它被配置用以接收来自通信网络的数据并且为处理器提供信号用以根据从通信网络所接收到的数据为处理器编程。网状接口被配置以为连接到通信网络上的用户提供用户界面，以便于可以方便的进行处理器的再编程。处理器是闪存处理器。

通常，另一方面，本发明提供使用于不间断电源(UPS)系统中的短路响应装置，该装置包括连接到不间断电源的电能输出电路上的变换器，该变换器被配置成与负载相连结用以为负载提供电能，并且被连接到变换器上的处理器被配置以监控变换器的输出，以便在长于阈值的时间内测定变换器的输出是否是短路负载指示，并且如果变换器被测定被连接到短路上时，禁止负载被连接到与不间断电源相连的电源上。

本发明的实施可能包括一个或更多下述特征。处理器被配置如果变换器被测定连接到短路上时向变换器发送信号用以切断变换器。处理器被配置用以如果负载已经被测定短路时，为变换器提供信号以便禁止不间断电源被连接到可以直接地将电源连接到负载上的旁路配置上。变换器被配置以限制提供给负载上的电流达到最大电流，装置进一步包括被连接到变换器和处理器上的波形检波并被配置用以为处理器提供变换器输出波形是否为有效的波形指示，其中如果提供给负载的电流为最大电流，这时波形指示是由处理器假定的指示有效波形和由波形检波器指示的有效波形两者中的至少一种。

通常，另一方面，本发明提供一种不间断电源(UPS)系统，它包括被配置用以实施不间断电源的电源性能的电子部件，能够提供可以安放多个电池的电池隔间和提供可以安放电子原件的电子部件隔间的框架，框架包含电子部件隔间的边界部分的第一和第二内壁，第一和第二内壁提供至少第一和第二开口，第一和第二开口分别提供在电子部件和不间断电源的外部之间的流体连通，电池隔间门可移动地被连接到在框架上，介于禁止进入电池隔间的关闭位置和允许进入电池隔间的打开位置之间。以及连接到电子部件上的控制板并且被配置用以提供关于电子部件的信息，控制板被安装在电池隔间门上。

本发明的实施可能包括一个或者多个下述特征。系统进一步包括与框架的第一内壁相连接的风扇，并且被安置在至少部分的与第一个开口交迭。被设置和被配置的风扇用以产生流动的气体从不间断电源的外面进入电子部件。风扇通过可以从不间断电源的外部可拆卸的支架装置被连接到第一个内壁上。风扇被配置成经过第一开口被嵌入到框架上。

通常，另一方面，本发明提供不间断电源(UPS)系统，它包括被配置用以实施不间断电源的电源性能的电子部件，能够提供为安放多个电池的电池隔间和提供为安放电子元件的电子部件隔间的框架，该框架包括电子部件隔间的边界部分的第一和第二壁，第一和第二壁提供至少第一和第二开口，第一和第二开口分别提供在电子部件隔间与不间断电源的外部之间的流体连通，电池隔间门可移动地连接到框架上，介于禁止进入电池隔间的关闭的位置与允许进入电池隔间的打开位置之间，以及被连接到框架上的第一个内壁上的风扇，该风扇被配置成能通过第一开口被嵌入框架上。

本发明的实施可能包括一个或者多个下述特征。风扇被安置为至少部分与第一开口交迭，被安置和被配置的风扇用以产生流动的气体从不间断电源的外部进入电子部件。风扇通过能够从不间断电源的外部可拆卸的支架装置被连接到第一壁上。

通常，另一方面，对于使用多个通用电池模块，该发明提供第一不间断电源(UPS)，它被配置用以容纳多个通用电池模块并且将多个通用电池模块并行连接以提供第一电位差值，以及第二个不间断电源被配置用以容纳多个通用电池模块并将多个通用电池模块串行连接以提供不同于第一电位差值的第二电位差值。

本发明的实施可能包括一个或更多下述特征。第二电位差值包括第一个模与第一电位差相等的正电压，以及第二个模与第一电位差相等的负电压。第一个不间断电源和第二个不间断电源都被配置用以容纳确切的两个通用电池模块或者确切的四个通用电池模块。

通常，另一方面，本发明提供测定用于不间断电源(UPS)的直流电源故障的方法。该方法包括测量由不间断电源的直流电源提供的第一电压值，测量由不间断电源的直流电源提供的第二电压值，进行第一次判定以判断是否第二电压值低于阈值电压值，进行第二次判定以判断是否第二电压值低于第一电压值，以及如果第二电压值被测定已经在至少故障数量的数值代表的次数内低于相应的第一电压值时，则提供直流电源电路故障指示。

本发明的实施可能包括下面特征中的一个或者更多。方法进一步包括用第二电压值替换第一电压值，并且重复测量第二电压值以及进行第一次和第二次判定。仅仅在第二电压值低于相应的第一电压值的出现机率比第二电压值高于第一电压值的出现机率超过故障数量时，故障指示才由故障参量被提供。故障指示仅仅在第二电压值低于相应的第一电压值的出现机率比第二电压值高于相应的第一电压值的出现机率超过故障数量，而没有第二电压值高于阈值电压的任何几率时，才由故障参量被提供。

本发明的实施可能包括下面的特征中的一个或者更多。方法进一步包括如果第二电压值超过阈值电压时，中止至少一个第二次判定的进行并且提供故障指示。方法进一步包括如果第二电压值被测定低于相应的第一电压值时减计数，如果第二电压值被测定高于相应的第一电压值时增计数，以及如果第二电压值超过阈值电压值时将计数器复位致复位值。方法进一步包括如果第二电压值低于电压值最小额时，指示电源电路的故障。故障指示示出直流电源和与直流电源相连的充电器两者中的至少一个的故障。

通常，另一方面，本发明提供中等能量的不间断电源(UPS)系统，它包括框架，安置在框架上的电能电子设备，并且电能电子设备被配置用以有选择地将交流输入和直流输入连接到负载上，以及多个电池组，多个电池组被配置嵌入框架上并且被连接到电能电子设备上，这样不间断电源将具有在大约3KVA到大约10KVA之间的中等能量，其中每一个多个电池组被配置成达到对于一人举起的安全标准。

本发明的各种不同的方面可能提供一个或者更多的下述的优势。不间断电源的电池存储时间能够被改进。不间断电源中的电池充电器故障仅仅根据电池电压就可以被测定，例如，随着时间的过去。虽然是能够恢复原状的错误警报，不间断电源的电池充电器故障也可能被测定，例如，基于电池电压减少。不间断电源电池充电器故障在电池耗尽之前能够被测定。不间断电源电池可以从电池总线电容器和其它部件中被电分离。单相和三相交流电池可以在相同的不间断电源中交换的使用。单串或多串电池配置可以被自动地检测/应用，例如，不需要电池串配置的程序标记。不间断电源的风扇能够被置换，例如，在应用中，不需要拆开不间断电源。与典型的不间断电源系统相比，容许的输入线电压的范围能够被扩展。若干个输入线电压截止阀可能被使用在不间断电源中，例如，使用取决于现有负载和/或现有电能消耗的适合的截止阀。不间断电源微处理器能够在电路中和在应用中被再编程，例如，不需要切断不间断电源的负载。不间断电源的微处理器能够再支持不间断电源的负载的同时被再编程。若干个电池总线电压可以通过单个电池组配置被提供。单个电池组可以被自动地配置到不同电压的不间断电源上。输出短路能够被连接到不间断电源的输出上而不需要不间断电源将短路连接到不间断电源的输入电源上。具有改进的单位容量的不间断电源可能被使用。比现有的设计要大的风扇可以被提供在不间断电源里。相比于现有设计，不间断电源中的改进的空气流动也可能被提供。中等范围，例如，3KVA-10KVA，不间断电源能够用电池提供，该电池是可置换的而不需要将不间断电源从它的线电源上分开，和/或者可以通过个人被置换。不间断电源在为电子装置持续供能时可以被保养/修复，和/或者不需要物理上的移动不间断电源。

本发明的这些或其它的优势，结合本发明自身，经过下面的图形，详细的说明和权利要求的描述后，将会更好的被理解。

本发明的详细描述

图1是使用不间断电源(UPS)系统的简图。

图2是图1所示的不间断电源的电能进程，监控以及控制电子设备的电路图。

图3是与额定负载的百分比相对的最小输入电压的曲线。

图4是控制图2所示的电路进程的方框流程图。

图5是图1所示的不间断电源的电池电压检测和控制电路的电路图。

图6是使用图5所示的电路的进程的方框流程图。

图7A是图1所示的不间断电源的实施例的顶部剖面图。

图7B是图7A所示的不间断电源的实施例的前视图。

图8是图7A所示的不间断电源的入口处于打开位置的不间断电源的实施例的顶部剖面图。

图9A-9C是图1所示的描述从不间断电源拆除电池模块的不间断电源的另一个实施例的部分透视图。

图10A是图9A-9C中所示的电池模块电气连接到不间断电源的剩余部分的方框图。

图10B-10C是不间断电源内的电池模块电压的电连接的电子图。

图11是用电池电能或有效电源能为不间断电源提供电能的进程方框流程图。

具体实施例

本发明的实施例用于改进电力的和/或热力的操作，以及用于改进不间断电源(UPS)系统的安装和/或修复的技术。不间断电源能够由选择地连接到单相或三相的交流电源上并且执行监控，近似的测定是否和什么时候将转换到电池备份电能。备份电池通过开关(如，晶体管或继电器)被连接到电池电容器上。限流装置被连接到备份电池串和电池电容器中间用以在启动期间限制来自备份电池串的电流。不间断电源可以通过来自交流电源的低于阈值的电压被启动，与之相连的负载可以被电池电能供能，以及判定在启动后是否交流电压能足够的为负载供能。电池电压能够在整个时段内被读出，例如，周期地，并且电池充电器故障判定以若干个减少电压的读数为基准。若干电池组的配置的单电池单元能够结合带由不同的电压要求的不间断电源，及结合将来自电池的电能差别地提供给各自所需要电压的不同的不间断电源的电路被使用。电池被安置在可以由个人替换的模块中。不间断电源的变换器能够被关闭以响应输出短路的检测。不间断电源的风扇能够被外部安置不间断电源的壳体上并且不需要拆卸不间断电源就可以被使用/置换。不间断电源的风扇自身可以被安置在不间断电源的电子部件的内壁上，不间断电源的控制板被安置在进入不间断电源的电池隔间门上。不间断电源的微控制器编程可以通过串行端口连接或网状连接被升级。其它的实施例在本发明的范围内。

参考图1，系统10包括不间断电源12，单相交流电源14，三相交流电源16，以及电子装置18。不间断电源12被配置用以有选择地用来自电源14，16中的一个或来自不间断电源12的一个或更多的电池的有效的电能提供给电子装置18。电子装置18是不希望电源中断的典型的装置，例如，计算机或者服务器。不间断电源12包括用于接受来自电源14，16的单相线或三相线以及中性线的4个输入2O₁-2O₄。不间断电源12也包括用于连接到负载上的输出22，在此指电子装置18。不间断电源12也包括用于接收串行数据传递的串行输入端口24。

同样参考图2，不间断电源12的电路30包括电源电路32，功率因子校正(PFC)基准信号发生器34，PFC基准选择逻辑电路36，单相电压监控器38，相位不平衡监控器40，处理器(这里是微处理器)42，以及单相/三相选择开关44。单相或三相电能都可以被电源电路32所接收，被整流部分46整流，这个电能或由在正负选择开关48，50的电池所提供的电能都可以被提供给PFC电路52和变换器54和输出给负载56。电路30，具体的是监控器38，40，微处理器42和开关44被配置用以调节单相或三相交流输入电能。

监控器38，40，微处理器42和开关44被配置以至于PFC基准选择逻辑电路36可以合适地用于单相或三相交流电能。开关44是被配置成可以由用户操纵的用户选择开关，它用以通过将电压连接到或分开处理器42从而指示电路30是否应该工作在单相交流或三相交流模式。电路30可以接收三相交流电能无论开关44是处于单相位置还是处于三相位置，但是电路30的操作基于开关44的位置可能是不同的。如果开关44处于单相位置，则微处理器42可能忽视如下所述的相位不平衡监控器40的输出信号。如果开关指示的是单相操作，则处理器42使PFC基准选择逻辑电路36的3个三相/单相开关37全部被打开。如果开关44指示三相操作，则处理器42使PFC基准选择逻辑电路36的3个三相/单相开关37全部被关闭。无论开关44是处于单相位置还是三相位置，单相电压监控器38都要监控被选择的输入线上的电压。

单相电压监控器38被连接到输入线2O₁上并被配置用于监控和为处理器42提供相对于中性线2O₄的线2O₁上的信号的电压和频率的标记。线2O₁到它的监控器38上的连接是预先选择的线20，如在不间断电源12上被优选指示的，用于接收单相电能。监控器38被配置用以向处理器42提供输出信号以便被用来测定线2O₁上的信号的电压值和频率。

相位不平衡监控器40被配置以持续地检测并为微处理器42提供线2O₁-2O₃上的电压的相位不平衡标记。相位不平衡监控器40包括运算放大器60，它的一个输入经过电阻被连接到三相电能线2O₁-2O₃上并且它的其它的输入经过电阻被连接到中性线2O₄和它自身的基准上。放大器60被连接到与微处理器相连的滤波器62上，线2O₁-2O₃上的电压合并在一起并且被放大器60比较成与中性相对的差别的。与中性相比较的来自三条线2O₁-2O₃上累加的电压的标记被提供给滤波器62以过滤标记，并为微处理器42提供滤过的标记。

处理器42被连接到单相电压监控器38上，相位不平衡监控器40，和开关44的输出上，并且被配置以处理来自这些装置中的每一个的输出信号。如果开关44处于单相位置(例如，关闭)，则微处理器42可能忽略相位不平衡监控器40的输出信号(相位不平衡信号)。如果开关44处于三相位置(例如，打开)，则微处理器42处理相位不平衡信号。无论开关44的位置是什么，微处理器42都处理来自单相电压监控器38的输出信号。

用开关44布置以指示三相交流电源操作，则在三相输入电能在处理器42所测定的可接受的限度内时，不间断电源12将会传递可接受的输出电能值。用开关44布置以指示单相或三相交流电源操作，处理器42被配置以测定2O₁上的信号的绝对电压和频率是否是可接受的值，例如，在可接受的范围内，并测定线2O₁-2O₃上的电压的相位不平衡是否在可接受的范围内。举例来说，处理器42可能核实是否频率在45Hz和65Hz之间(例如，大约低于标准频率50Hz的10％，如对于欧洲，和大约高于标准频率60Hz的10％，如对于美国)，如果不是这样则指示故障。关于不平衡的测定，对于理想的三相信号，在2O₁-2O₃上的信号的总和对于线2O₄一直是零。处理器42能够核实以确定是否三相电压总和超过了不平衡误差阈值，例如，大约1.1V。如果这样，这时处理器42能够指示三相输入的故障并且转换至来自交流电源16的备份电池电能上直到不平衡成为可接受的。在处理器将结束故障指示并从备份电池电能转回到输入交流电能之前，处理器42可能需要集合的电压以回到比不平衡故障阈值低的不平衡，如，0.9V。可接受的输入电压范围可能是，如，大约从150VAC RMS到280VAC RMS。如果用于任何频率，电压或三相不平衡的可接受的状况/范围都不符合要求，这时处理器42将导致不间断电源12转换到电池用以为负载供以电能直到全部状况都符合。转换到电池上的决定可能是基于一个或多个电压样品超过一个或多个设计限制而确定的。处理器42能够通过发送电池备份信号使转换开关48(50)关闭从而导致转向电池。

处理器42被配置以测定负载56是在电路30的操作的一个或多个限制内的输入电压是否能被合适地提供电能。举例来说，由电路30部分使用的电流可能被限制，因此处理器42可能测定，被供以负载使之驱动的，是否交流电源14，16能够提供合适的电能而不会超过不间断电源12所使用的电流上的一个或更多的限制。由交流电源14，16所提供的电流的大小能够被了解负载所使用的电能和交流电源14，16所提供的有效电压的处理器42所推断/测定。因此，对于任何给定的负载电能，在给定的电流上的限制可能有最小的可接受输入电压能够被适用。

线2O₁上的可接受电压可能变化，如，作为相对于最大额定负载的现有负载的函数，参照图3，曲线58示出对于额定10KVA和8KVA的不间断电源，带有280VAC RMS的最大输入电压，最小输入电压从大约100VAC变化到160VAC RMS。如图所示，对于负载所牵引电能的最小电压大约是100VAC，低于不间断电源12所标定的最大负载电能的50％。由于负载牵引在不间断电源12所标定的最大负载功率的50％到100％之间，所以最小输入电压从100VAC RMS到大约160VAC RMS线性地变化。所提供的数值仅仅作为例子，并且最小输入电压的线性变化和线性变化的范围也都是例子。同样，曲线58所表示的是持续的，尽管曲线58可能是本质上的而不是完全的持续，这在于可能有一组成对的负载电能值和输入电压值的离散数值。其它的各种不同的最小输入电压从属在本发明的范围内。

用所布置的开关44指示单相交流电源操作，不间断电源12将传递可接受的输出电能值而单相线2O₁输出电能在由处理器42所测定的可接受的限制内。无论电能是由单相电源14提供还是由三相电源16提供(图1)，这都是一定的。用所布置的开关44指示三相交流电源操作，则处理器42测定线2O₁上的信号的电压是否如上述讨论的在可接受的限制内以及频率在可接受的限制内。如果电压/频率超出可接受的数值，这时处理器42使不间断电源12转换到电池备份上用以为负载56供以电能。进一步，尽管处理器42由于选择开关44布置以指示单相交流电源而可能忽视相位不平衡信号，但是处理器42可能会分析相位不平衡信号。处理器42可能测定三相电源正在被提供给电路30，例如，如果电压不平衡是可接受的，并且像开关44指示的三相交流电源一样的操作，包括关闭PFC REF选择逻辑电路36的三相/单相开关。

在运行中，参考图4，结合进一步参考图1-3，用于使用电路30将来自单相电源14或三相电源16的电能供应给负载56的进程70包括下面的步骤。然而，进程70，仅仅作为例子而不是限制。进程70可能被变更，例如，通过增加步骤，移动，或重新排列。同样，部分步骤(包括整个步骤)可能被并行，同步地或在时间上重叠地被执行。

在步骤72，单相操作模式或三相操作模式被选择。用户通过确定开关44是处于期望的模式的合适的位置，如果必要转换开关44的位置用来选择模式。这样提供给处理器42指示作为被选择的模式(非零电压或零电压)。如果单相模式操作被选择，则进程70运行至步骤74和76并且返回到步骤72，并且如果三相模式操作被选择，则进程70运行至步骤74，76和78以及返回到步骤72。

在步骤74，单相电压监控器38监控线2O₁上的信号的电压和频率。监控器38检测电压和频率并且发送输出信号给处理器42以指示线2O₁上的信号的电压和频率。

在步骤76，处理器42分析线2O₁上的电压信号的电压值和频率并测定信号是否具有可接受的特性。处理器忽视由相位不平衡监控器所提供的信号。处理器42测定单相电压信号的电压是否在可接受的范围内。例如，在诸如低于280VAS RMS并高于用于被不间断电源12所牵引电能的图3所示曲线58所指示的最小值的可接受的范围内。处理器42也测定单相电压信号的频率是否在可接受的限制内，例如，在诸如大约45Hz到大约65Hz的可接受的范围内。如果电压或频率指标都不符合，这时处理器42可能产生输出信号(电池备份)以使电源电路32通过关闭开关48(50)用备份电池为负载56供以电能。如果并且当电压和频率两者都符合指标时，则处理器42响应，该响应依靠产生输出以使电源电路32用来自单相电源14(如果开关44处于单相的位置)的电能提供给负载52。如果开关44处于单相的位置，这时进程70返回到步骤72，并且如果开关44处于三相的位置，这时进程70进行到步骤78。

在步骤78，开关44处于三相的位置，则相位不平衡监控器40检测在线2O₁-2O₃上的电压信号之间的相位不平衡以及为处理器42提供平衡/不平衡的标记。相位不平衡监控器40合计线2O₁-2O₃上的信号，对比线2O₄上的中性信号与该合计的信号，并且产生及发送指示相位不平衡量值(例如，合计的电压值)的相位不平衡信号给处理器42。

在步骤80，处理器分析相位不平衡输出。如处理器所测定的，如果被监控器40所指示的相位不平衡符合期待的标记，并且单相电压信号符合期待的标记，则处理器42产生输出使电源电路持续供电或转换供电，这种情况可能是，负载56连接到三相电源16上。如果被监控器40所指示的相位不平衡无法符合期待的标记(如，高于大约1.1V)，则处理器42产生输出使电源电路持续供电或转换供电，这种情况可能是，负载56连接到电池上。处理器42持续指示用于负载56上的电池电能，直到不平衡达到在更精确，“再批准”标记的范围内(例如，不平衡低于大约0.9)。

参照图1，2和5，电池软启动和低电压检测电路100包括电池102，电池充电器101，隔离开关104，软启动选择开关106，电阻器108，电容器110和处理器42。电路100被配置用以在系统10不是在使用中时断开电池102，及调整软启动和正常操作，自动地测定是否单串电池被使用在不间断电源12中或者是否多个电池串被使用在不间断电源12中，并且在完全的或部分电池放电前检测电池/电池充电器故障。电池充电器101被配置用以为电池102提供能量以为电池102充电。图5所示的连接可能不是直接的连接，因为为了简化，部件可能没有出现在图5中。举例来说，所示的从开关104和电阻器108之间到处理器42之间的连接，以及电容器110到处理器42之间的连接如所示的是直接的连接，但是可能是间接的，包括诸如滤波器以减少电压值的其它部件，等等。

隔离开关104被正在使用信号LPS_ON所控制，它使开关104将电池102经过电阻器108断开和连接到电容器110上。当被低功率控制电路(如，处理器42)所使用的逻辑电源运行时，LPS_ON信号关闭开关104。如果电源正在运行，这时LPS_ON信号使开关104关闭，这样电池102(典型地电池串)被电连接到电阻器108上。如果电源不是正在运行，这时LPS_ON信号使开关104打开，将电池102与电阻器108相隔离。这样有助于禁止来自电池102的泄漏电流经过电阻器108，电容器110，以及其它连接的电路以耗尽电池102。举例来说，这在存储或运输期间可能是有用的。

处理器42被进一步配置以测定是否不间断电源12带有单个电池串或既有正极又有负极电池串。处理器42被连接到电池串上以接受1串/2串信号112。举例来说，如果信号112逻辑低，这时不间断电源12仅仅带有1个(正极)电池串。举例来说，如果信号逻辑高，这时不间断电源12带有两个电池串，一个正的用于连接到开关48上(图2)和一个负的用于连接到开关50上(图2)。因此，甚至在处理器42读出作为不间断电源12的模式的信息之前，处理器42就能够测定不间断电源12的电池串配置。如果不间断电源12使用单个电池串，这时处理器42控制和监控用于正极串的电路100。如果不间断电源12同时具有正极和负极电池串，这时处理器42监控和控制电路100和在其中电池102的极性变颠倒的近似电路(没有示出)。

处理器42被进一步配置以控制软启动选择开关106用来控制来自电池102的电流流进电容器110。在软启动期间，处理器42发出继电器-控制信号BATT_SS_PLY到开关106上用来使开关106被打开以便电流将从电池102经过开关104(假定它是关闭的)和电阻器108到电容器110。电阻器108提供阻抗以在软启动期间限制来自电池102的电流用来为大容量电解质电容器110充电。为了正常的操作，一旦电容器110被充电，处理器42发出继电器-控制信号BATT_SS_RL到开关106以使开关106被关闭，以至于开关104和电阻器108被绕过，来自电池102的电流直接地流进电容器110中。

处理器42被进一步配置以先于大部分或完全的电池放电之前，检测电池/电池充电器故障。虽然仅使正极电池串电路100被显示在图5中，但是用于负极电池串的近似电路被提供，并且两个电路都被监控/控制，就像如果正极和负极电池串都被使用在不间断电源12中一样。处理器42被连接到电路100的隔离开关104和电阻器108中间。处理器42被配置通过测定是否监控的电池电压增加要更多发生于减少，或者电池电压低于电池电压最低额，来测定电池102或它的充电器是否具有故障。处理器42周期地取样电池电压BATT_VOLT，并且维持计数，该计数在如果电池电压高于阈值时会失效，阈值诸如接近于电池102的充电“浮动电压”水平(例如，218.5V的最大电池电压的210V)。如果电池电压低于阈值，则处理器42在计数阈值/复位值上开始计数(例如，10)，如果电池电压在读数时相对于上一次读数已经减少，则减计数。如果相对于上一次读数电池电压已经增加，则增计数(但是不能超过最先的计数阈值10)。计数器通过各种不同的非零数量的正或负的阶级，而且可能是不同的数值被增计数和减计数。举例来说，3的增计数和2的减计数可能被分别地用于电池电压的减少和增加。如果电池电压增加高于最低额值，这时计数器复位并且失效。如果计数器到达零，这时处理器42向不间断电源12的用户提供警报指示电池102和/或电池充电器已经发生故障和电池102不能提供足够的电能。为响应此警报，用户可能采取适当的修补行动，诸如置换/修复电池102和/或充电器101。处理器42可能在电池102已经完全或者甚至是大部分放电/释放之前就因此能测定和指示故障。这样有助于处理器42测定硬件故障，例如，转换开关48堵塞或任何的影响电池充电器的情况。如果两个电池串被使用在不间断电源12中，这时处理器使用并监控两个分别的计数器，一个用于每一个电池串。处理器42在如果电池电压下降至低于最小电压的额定值时，也可能指示故障，例如，218.5V的最大电压的150V，在任何读数。

在操作中，参照图6，进一步结合图1，2和5，使用电路100的用于监控和控制电池充电器操作的进程120包括所示的步骤。然而进程120，仅仅是作为例子而不是限制。进程120能够被变更，例如，通过增加步骤，移动或重新排列。

在步骤122，LPS_ON信号指示不间断电源12的逻辑电源是否在运行。如果逻辑电源没有在运行，这时在步骤124，LPS_ON信号使开关104被打开。如果逻辑电源正在运行，这时在步骤126，LPS_ON信号使开关104被关闭。

在步骤128，处理器42测定不间断电源12是带有1个或是两个电池串。处理器测定1串/2串信号112是逻辑高或是逻辑低。并且如果信号112指示是仅仅1串，这时处理器使只监控/控制用于正极电池串的电路100，并且如果信号112指示两串，这时处理器使监控和控制正极和负极电池串。

在步骤130，处理器42测定电容器110是否被充电。处理器42监控电容器110上的电压，BATT_BUS。如果电容器110没有被充电，这时在步骤132，处理器42发出继电器-控制信号BATT_SS_RLY以使软启动选择开关106被打开。如果电容器110被充电，这时在步骤134，处理器42发出继电器-控制信号BATT_SS_RLY以使软启动选择开关106被关闭，绕过隔离开关104和电阻器108。

在步骤136，电池电压被测量并且处理器测定是否电池电压低于电压最低额。如果电池电压低于这个最低额，这时进程120进行至步骤138，在那里处理器提供电池102和/或电池充电器101发生故障以及电池102不能提供足够的电能给负载56的指示。如果电池电压高于最低额/最小电压，这时进程120进行至步骤140。

在步骤140，处理器42测定是否电池电压低于阈值电压值。如果电池电压不低于这个阈值，这时进程120返回到步骤136并且为了下跌低于阈值而持续监控电池电压。如果电池电压低于这个阈值，这时进程120进行至步骤142。

在步骤142，处理器42初始化计数器，用于测定电池相关故障。处理器42复位计数器，如，置10，并且使计数器能够被增计数(优选地不能超过复位值/阈值)和被减计数。

在步骤144，处理器适当地增加或减少计数，并且如果电池电压不改变时保持计数器不变。如果电池电压先前已经大于阈值，这时第一次进入步骤144，处理器42将减计数。如果电池电压已经达到或超过阈值，这时第一次进入步骤144，现电压值被存储作为将来比较用以测定是否电池电压已经减小或增加。在第一次进入步骤144后，处理器将现有读数与先前的读数进行比较，并且如果现有读数大于以前的读数则增计数(优选地不能超过复位值/阈值)，以及如果现有读数低于先前读数则减计数。如果电池电压没有变化(例如，在小的可容忍的范围内)，则计数器不改变。

在步骤146，处理器42测定计数器是否已经到达零(或者其它的设计的数值)。如果这样，这时进程120进行至步骤138以指示电池/电池充电器故障。如果计数器没有达到零，这时进程120进行至步骤148。

在步骤148，电池电压被再次测量，并且处理器42再次核对电池电压相关的现电压数值。如果电池电压现在高于阈值，这时计数器失效并且进程120返回到步骤136用于进一步监控电池电压。如果电池电压仍然低于阈值(例如，218.5V的最大电池电压的210V)，这时进程120进行至步骤150。

在步骤150，处理器42测定是否电池电压低于电压最低额，如果电池电压低于最低额，这时进程120进行至步骤138，在那里处理器42提供电池102和/或电池充电器101发生故障以及电池102不能够提供足够的电能用于负载56的指示。如果电池电压高于最低额/最小电压，这时进程120返回至步骤144，用于适当地增计数/减计数。

参照图1-3，处理器42被配置以提供可接受输入电压的负载-依赖范围。这个范围可能比先前的不间断电源的设计要宽，尤其从属于负载。不间断电源12的用户通过使用电池串(而不是来自电源14，16其中一个的交流电源)以冷启动不间断电源12。这可能被执行，例如，如果电源不存在或低于启动不间断电源12所需要的值。然而，处理器42被配置以重新估计在启动之后交流电源14，16能够提供的电能。处理器42被配置以测定负载，例如，被通常所使用的最大额定负载的百分比和现当前有效的交流源14，16的电压水平。处理器42将使用这些数值再结合图3以测定是否电源电压足够为负载56供以电能。如果现有的有效的电源电压等于或高于与来自图3中曲线58的现有百分比负载相对应的电压时，则处理器42将使不间断电源12从电池电源转换到交流线电源，否则使不间断电源保持在电池电源。

在操作中，参考图11，进一步参考图1-3，使用电路30用于监控和控制与负载56的交流线电能相对的电池的进程300包括所示的步骤。然而，进程300仅仅作为例子而不是限制。进程300可以被变更，例如，通过增加步骤，移动或重新排列。

在步骤302，调查是交流源电压对于不间断电源12的启动来说是否是可接受的/合适的。这可能通过用户或处理器42被完成。用户或处理器42测定交流电源14，16的现电压是否能为负载56提供所使用的电能而没有提供比可接受的要大的电流(例如，不破坏电路30中的部件)。举例来说，如果现有交流电压低于150VAC RMS，这时被假定交流电压是不可接受的。如果交流源电压被测定是不可接受的，这时在步骤304，不间断电源12被直流电源冷启动。如果测定交流源电压是可接受的，这时在步骤306，不间断电源12使用交流电源14，16被启动。

在步骤308，处理器42评估从不间断电源12拉出的负载电能并且重新评估与被认为可能足够为各种负载供能的负载-依赖电压相对的交流输入电压水平。在此，处理器42测定负载电能并且使用图3中所示的曲线58以测定将会足够为现有负载56供以电能的交流电源电压，而不通过从交流电源得到比可接受值要多的电流。如果处理器42测定现有输入交流电压具有足够的水平支持现有负载而不需要把太多的电流引进不间断电源12，这时进程300进行至步骤310，在那里处理器42将导致不间断电源12转换，或保持连接在交流电源上。如果处理器42测定现有输入交流电压不具有足够的水平以支持现有负载而不会有太多的电流引进不间断电源12，这时进程进行至步骤312，在那里处理器42将使不间断电源12转换至或保持在电池电源上。进程300返回至步骤308用以相对于现有负载电能的现有交流输入电压的重新估计。

参照图1-2，不间断电源12包括串行端口26，它被配置用以接收用于为处理器42再编程的数字信号。处理器42被连接到串行端口26上并且经过端口26能够接收再编程指令。在处理器再编程期间，不间断电源12优选地处于旁路模式。处理器42能够在电路中被编程，而不用断开处理器42。并且在应用中，不间断电源12持续的表现为不间断电源处于旁路模式。因此，在处理器42再编程时，只要交流电源能够足够用于负载56上，不间断电源12就仍然能够支持负载56。处理器42是电可再编程的(闪存的)控制器。处理器42包括指令组/程序和被配置用于执行程序的微处理器。尽管程序本身可能置于微处理器的外部，但是处理器42通过修复相联系的程序/指令组可被再编程。

不间断电源12可能在任意附带槽28中有选择地含有网状接口插件(NIC)27。NIC27被连接到串行端口26上，被配置以连接到并与通信网络29(如，互联网)相互通信，并且能够作为用户界面被使用为处理器的再编程所使用，例如，下载于世界范围的站点。NIC27能够提供误差核实以帮助避免再编程的问题。NIC27可能被饶过以便再编程能直接通过串行端口26被完成。因此，处理器42可能被编程而不用切断负载56，并不用提供维护旁路(饶过整个不间断电源12)，并且能够再整个领域内很容易的执行。

电源电路32进一步包括波形检测器55。检测器55被配置以监控变换器输出并测定是否变换器输出信号的波形是在可接受的限制内并因此是有效的，或者超过限制并因此是无效的。检测器55被配置以提供有效/无效的输出信号给处理器42以指示是否变换器输出信号的波形是有效或无效的。尽管所示的检测器55分离于处理器42，但是检测器可能结合并入处理器42中。

不间断电源12被配置以检测在它的输出上的短路并且禁止短路被传递到电源14，16上。处理器42被连接到和被配置以通过变换器输出线监控变换器54的输出并且通过变换器控制信号控制变换器54是否运行。在启动时，不间断电源的输出电能最初经过它的电流限制变换器54被提供。变换器54被配置用以在限流模式下限制它的电流输出到最大水平(例如，对于短路的负载或者其它的负载将牵引比期待的更多的电流，如，多于不间断电源12的部件能够支持和/或将破坏这些部件的电流)。由于变换器54处于限流模式，依靠波形检测器55的对无效变换器电压输出波形的检测失效(例如，为避免在启动期间错误的误差指示)。在这种情况下，检测器55可能提供有效波形输出信号，而无论变换器输出的波形和/或处理器42可能忽视波形有效/无效信号和/或假定信号指示有效波形。在预先确定的极限时间内(大约时500ms)，如果变换器的输出电压被判定/测定接近于零（如，低于40V)，这时处理器42将通过将变换器控制信号发送给变换器54而关掉变换器54。其它的极限时间也可能被使用，但是优选的是该时间足够以避免基于正常的负载不稳定状态的错误的故障检测(如，足够的时间用于负载不稳定状态终止)。时间延迟被提供以帮助禁止负载不稳定状态或启动的不稳定就会导致处理器42将不间断电源输出关闭。由于变换器54关闭，负载上的短路将不会扩展到电源14，16上，这可能会使电源过电流保护装置(例如，保险丝，断路器)运行。这样的前端保险丝或断路器可能需要置换或重新安排，典型地是手动的。过电流保护装置的启动将中断经过这些过电流保护装置为其它电子装置提供电能。

参考图7A，7B和8，不间断电源160包括壳体162，多个电池164，风扇166，以及控制板168。壳体162可能在此被配置成(如图)的机架固定件壳体，被插入例如，滑入标注的19英寸的仪器架(没有示出)，或者作为图9A-9C的单机塔(带有附加的固定支座)。壳体162被进一步配置以在电池隔间170中安放电池164，并在电子部件隔间172中安放电子设备。电子部件隔间172被配置以安放用来为电池164充电的，控制电池164的放电的以及调整经过不间断电源160传递的电子电能的电子模块。门174被枢轴地和/或可移动地连接到壳体162上以提供到电池隔间170的选择的路径。门174能够从图7A和7B所示的关闭的位置移动到图8所示的打开的位置，以便提供到电池164的路径。另一方面，门174可能被移动以提供电池路径。控制板182被连接到门174上用于监控和控制电池164和安置在部件172中的电子设备。连接到框架上182上的通信电缆被优选地连到门174用以帮助在门174打开时和电池164被置换，被修复和/或其它访问时阻止破坏和干扰。

风扇166被连接到壳体162的形成电子部件隔间172的边界部分的终端壁176上。终端壁176提供1个或多个开口用于空气流经壁176并且风扇被安置成与这些开口流动的连接。与终端壁176相对的终端壁178提供1个或多个开口用于空气流出隔间172。风扇166被配置以使气体经过终端壁176，迫使气体经过172并经过安置在隔间172中的电子设备，并经过相对的终端壁178，从壳体162中出来。优选地，风扇166根据终端壁176的尺寸的物理限制尽可能地大，并且优选地扩展和大部分覆盖壁176的全部宽度180。风扇可能包括一个或更多的风扇浆片182以帮助最大化由风扇166所覆盖的终端壁176的表面面积的大小，并且由指针182所指示的那样最大化前后的空气流动。

不间断电源160进一步包括用于将风扇166安装在壳/框架162上的托架184。托架184提供孔或通道186以允许空气通过风扇166。托架184被连接到风扇166上并且使用安装金属构件188能被连接到壳体162的外部，如，螺丝钉。风扇166被附在托架184上时能够经过壳体162中的开口被插入，并且此时托架184固定在壳体终端壁176的外部。风扇166能够从壳体162中移开，例如，用于修复或置换，而不需要拆开不间断电源160。为了移开风扇160，释放安装金属构件(如，松开螺丝钉)并且风扇166经过终端壁176的开口被分开。

参照图9A-9C，不间断电源160包括多个通用电池模块，在此是模块202和204，被配置以被插入并且远离框架162。模块202和204是通用的在于它们能被插入并被多个不同的不间断电源备置所使用。图9A和图9B所示入口174，但是图9C没有示出。不间断电源160是具有3KVA和10KVA之间能量的中等不间断电源。例如，3KVA，5KVA，7.5KVA或10KVA。可置换的电池模块202，204被配置成很容易被置换而不用将不间断电源160从电子栅极交流电源拆分开。电池模块202，204是预先装进电池模块壳体206，208中并包括适当的安全电路。模块202，204被配置成的重量对于单个人的掌控是很安全的，例如，由安全标准阻止(例如，OSHA)。模块202，204每一个具有少于大约40lbs的重量，例如，每一个38lbs。图9A-9C描绘的是正如箭头220，222，224指示的打开的入口174和移动的模块202，204。模块202，204可能被插入不间断电源与在图9A-9C所描述的相反的过程。多于两个电池模块，例如4个可能被应用在不间断电源中，使用壳体配置的以接收期待数量的模块。模块壳体206，208被配置以禁止用户/操纵者接触在模块202，204中的任何运行的电子设备或者其它危险物体，并且根据安全委员会标准被认为符合防触标准，例如，UL和VDE要求。举例来说，壳体206，208没有(是自由的)足够大(例如，非常小)用于人可以把手指插入并放在里面的开口，这样一来，插入的手指不能碰到运转的或其它危险的物体。特别地，因为每一个模块202，204可能是96V直流电源，因此模块202，204被这样配置以至于模块202，204的电连接是符合防触安全标准的。

参照图10A-10C，不间断电源160内部的电池连接被配置用以使用相同的电池模块202，204提供不同的电压水平和极性。图10A示出当插入不间断电源壳体162中时(图10)，电池模块202，204被连接到相应的电池接触器212，214上。不同的不间断电源被配置连接到电池模块202，204以不同地提供不一样的电压水平。参照图10B，不间断电源160内部的电池接触器212，214被串行接地以提供正极电压值，如，+96VDC，和负极电压值，如，-96VDC。参照图10C，在另一个实施中，不间断电源160内部的电池接触器212，214被并行接地以提供正极电压值，例如，96VDC。如果不间断电源使用4个电池模块，则这些模块可能被成对的串行连接。因此，图10B和10C，电池接触器212，214可能显示成串行连接对，并且图10B的实施例将提供，如，+192VDC和-192VDC，以及图10C的实施例将提供，如，+192VDC。因此，电池模块202，204的相同的配置(它们本身优选的是近似的或典型的配置)可能被使用在不同的不间断电源中以提供不同的电压值。

本发明的其它的实施例也处于所附的权利要求的范围和本质内。举例来说，基于软件的特点，上述的处理器功能能够通过使用软件，硬件，软件硬件结合，硬件连接的，或任何它们中的组合而被实施。特征实施功能也可能被物理上的安置在各种不同的位置，包括被这样布置以至于部分功能在不同的物理位置上被实施。进一步，虽然前面结合图2所讨论的，或者将交流电源或将直流电源连接到负载56上，但是交流电源和直流电源也可以同时连接到负载上，例如，用于改变时间和/或通过改变滤波和/或从电源减少的电能的程度。

Claims

1.一种不间断电源(UPS)系统，包括：

交流电能输入，交流电能输入被配置用以接收来自单相交流电源或多相交流电源的交流电能；

直流电源；

包含有电能输出的输出电路；

可控开关，可控开关被配置用以有选择地将至少交流电能输入和直流电源中的一个连接到输出电路上；以及

处理器，处理器被连接及被配置为取决于被指示的不间断电源的单相或是多相操作而影响输出电路的操作。

2.权利要求1的系统，进一步包括被连接到处理器上的用户选择开关，用户选择开关指示不间断电源的单相和多相操作的哪一个是适当的。

3.权利要求1的系统，进一步包括相位不平衡监控器，相位不平衡监控器被连接到处理器和用于接收来自多相交流电源的至少两个相应的电压信号的交流电能的至少两个交流输入线上，不平衡监控器被配置以提供至少两个相应电压信号不平衡的不平衡指示。

4.权利要求3的系统，其中处理器被配置用以从不平衡指示中测定是否不间断电源的多相操作是适当的。

5.权利要求4的系统，其中相位不平衡监控器被配置以合计至少两个相应的电压信号并且将该合计的信号与基准比较。

6.权利要求4的系统，进一步包括连接到处理器上的用户选择开关，用户选择开关指示不间断电源的单相和多相操作哪个是可适用的，其中如果用户选择开关指示多相操作并且相位不平衡监控器指示不间断电源的多相操作是不可适用的，则处理器使可控开关将直流电源连接到输出电路上。

7.权利要求1的系统，进一步包括连接到用于接收相应的输入电压信号的交流电能输入的一个交流输入线上的单相电压监控器，并被配置以提供输入电压信号的电压和频率中的至少一个的标识。

8.权利要求7的系统，其中处理器被配置为如果至少一个输入电压信号的电压具有不可接受的电压值并且该输入电压信号的频率具有不可接受的频率值时，使可控开关将直流电源连接到输出电路上。

9.用于有选择地将电压连接到负载上的电路，电路包括：

用于接收来自电池电能的输入；

用于将来自电路的电能提供给负载上的输出；

隔离开关；

连接到隔离开关和输出上的阻抗；以及

连接到输入和输出上的旁路开关，并且旁路开关被配置用以有选择地绕过隔离开关和阻抗而将输入连接到输出上；

其中隔离开关被配置用以有选择地将输入连接到阻抗上。

10.权利要求9的电路，其中隔离开关被连接以接收信号，该信号指示是否与电路相连的逻辑电源处于工作中，并且如果逻辑电源处于工作时将输入连接到阻抗上。

11.一种用提供低于启动电压阈值的电压的交流电源为负载供能的方法，该方法用于能够用交流电源或直流电源为负载提供电能的系统中，该方法包括：

最初用直流电源为负载供能；

测定负载所使用的电能的多少；

测定在交流电源所提供的电流的至少一个限制内是否交流电源能够提供足够的电能为负载供能；以及

如果交流电源能够为负载提供足够的电能为负载供能，则从用直流电源为负载供能转换到用交流电源为负载供能；

其中由交流电源所提供的当前电压低于启动电压阈值相应的电压水平，将开始使用直流电源而不是交流电源为负载供能。

12.权利要求11的方法，其中测定是否交流电源能够提供足够的电能为负载供能包括将交流电源能够提供的现电压与预期的电源电压的变化的指示进行比较。

13.权利要求12的方法，其中预期电源电压的指示本质上是以被负载所使用的电能为函数持续的变动的。

14.权利要求13的方法，其中预期电源电压的指示随着负载使用的电能从大约50％的额定负载电能到100％额定负载电能而近似地线性变化。

15.一种用直流电源或所提供的电压低于阈值电压的交流电源为负载供电的方法，该方法使用在能够通过交流电源或直流电源为负载供电的系统中，该方法包括：

检测由负载所使用的电能的大小；

测定交流电源将为负载提供电能的电流大小；

如果在至少一个用交流电源所提供的电流的限制内，交流电源能够为负载提供足够的电能，则转换为交流电源或持续用交流电源为负载供能；

如果在至少一个用交流电源所提供的电流的限制内，交流电源不能够为负载提供足够的电能，则转换为直流电源或持续用直流电源为负载供能。

16.权利要求15的方法，其中测定交流电源为负载供能的电流的大小包括分析负载所使用的电能及交流电源的当前电压。

17.权利要求16的方法，其中分析包括将交流电源的当前电压与以负载所使用的电能为函数的本质上持续变化的预期电源电压的指示相比较。

18.权利要求17的方法，其中预期电源电压的指示随着负载所使用的电能从50％的额定负载电能到100％的额定负载电能而近似的线性变化。

19.一种可再编程的不间断电源(UPS)系统，包括：

交流电能输入，其被配置用以接收来自单相交流电源或多相交流电源的交流电能。

直流电源；

包括电能输出的输出电路；

可控开关，其被配置用以有选择地将交流电能输入和直流电源中的一个连接到输出电路上；以及

处理器，其被连接并被配置用以控制可控开关，以便于有选择地将交流电能输入和直流电源中的一个连接到输出电路上；

其中处理器被配置成不用将输出电路的电能输出与负载分开就可以再编程。

20.权利要求19的系统，进一步包括被配置为连接到数据通信线上的串行端口，其中处理器被连接到串行口上并被配置成通过从串行口接收的数据被再编程。

21.权利要求20的系统，进一步包括被连接到串行口和处理器上的网络接口，其被配置用以接收来自通信网络的数据以及为处理器提供信号，以便于根据接收来自通信网络的数据为处理器编程。

22.权利要求21的系统，其中网络接口被配置为用来与通信网络相连接的用户提供用户界面，以方便处理器的再编程。

23.权利要求19的系统，其中处理器是“闪存”处理器。

24.使用在不间断电源(UPS)系统中的短路响应装置，装置包括：

被连接到不间断电源的电源电路输出上的变换器，变换器被配置为连接到负载上，用以为负载提供电能；以及

被连接到变换器上的处理器，处理器监控变换器输出，以便在长于阈值的时间内测定变换器输出是否是指示的短路负载，并且如果变换器被测定出是被连接到短路上时禁止负载被连接到与不间断电源相连的电源上。

25.权利要求24的装置，其中处理器被配置在变换器被测定被连接到短路上时向变换器发出信号以切断变换器。

26.权利要求24的装置，其中处理器被配置在负载已经被测定是短路时向变换器发出信号以禁止不间断电源被连接成把电源直接连接到负载上的旁路配置。

27.权利要求24的装置，其中变换器被配置以限制提供给负载的电流达到最大值，该装置进一步包括连接到变换器和处理器上的波形探测器，其被配置为处理器提供变换器输出的波形是否有效的波形指示，其中，如果所提供给负载的电流是电流的最大值，这时波形指示是由处理器假定的指示有效的波形和由波形探测器指示的有效波形中的至少一种。

28.不间断电源(UPS)系统，包括：

被配置以实施不间断电源的电源性能的电子部件；

框架，框架提供用以安放多个电池的电池隔间和提供用以安放电子元件的电子部件隔间框架，框架包括电子部件隔间的边界部分的第一和第二壁，第一和第二壁提供至少第一和第二开口，第一和第二开口分别提供电子部件隔间和不间断电源的外部之间的流体的连通；

电池隔间门，其被移动地连接到框架上在介于禁止进入电池隔间的关闭的位置和允许进入电池隔间的打开的位置；

控制板，其被连接到电子部件上并被配置以提供关于电子部件的信息，该控制板被安装在电池隔间门上。

29.权利要求28的系统，进一步包括连接到框架上的第一壁上的风扇并且其被安置为至少部分的相对的第一开口交迭，该风扇被安置并且被配置以使来自不间断电源外部的空气流进电子部件。

30.权利要求29的系统，其中风扇通过在不间断电源的外部也可拆卸的安装装置被连接到第一壁上。

31.权利要求30的系统，其中风扇被配置成通过第一开口被插入框架上。

32.不间断电源系统，包括：

配置为用以实施不间断电源的电源性能的电子部件；

框架，框架提供用以安放多个电池的电池隔间和提供用以安放电子元件的电子部件隔间框架，该框架包括电子部件隔间的边界部分的第一和第二壁，第一和第二壁提供至少第一和第二开口，第一和第二开口分别地提供在电子部件隔间和不间断电源的外部之间的流体的连通。

电池隔间门，其被可移动地连接到框架上介于禁止进入电池部件隔间的关闭位置和允许进入电池部件隔间的打开位置之间。

风扇，其被连接到框架的第一壁上，该风扇被配置成通过第一开口插入框架上。

33.权利要求32的系统，其中风扇被安置为至少部分与第一开口交迭，风扇被安置及被配置用以使不间断电源外部的空气流进电子部件中。

34.权利要求33的系统，其中风扇通过能够从不间断电源的外部也可拆卸的安装装置被连接到第一壁上。

35.对于使用多个通用电池模块，第一不间断电源(UPS)被配置用以容纳多个通用电池模块并且并行连接多个通用电池模块以提供第一电位差值，第二不间断电源(UPS)被配置用以容纳多个通用电池模块并且串行连接多个通用电池模块以提供不同于第一电位差值的第二电位差值。

36.权利要求35的第一和第二不间断电源，其中第二电位差值包括第一模等于第一电位差的正电压，以及第二模等于第一电位差的负电压。

37.权利要求35的第一和第二不间断电源，其中第一不间断电源和第二不间断电源二者都被配置以容纳两个通用电池模块或者四个通用电池模块。

38.一种测定用于不间断电源的直流电源供电电路的故障的方法，该方法包括：

测量由不间断电源的直流电源所提供的第一电压值；

测量由不间断电源的直流电源所提供的第二电压值；

进行第一次判定以判断是否第二电压值低于阈值电压值；

进行第二次判定以判断是否第二电压值低于第一电压值；

如果在至少故障数量的数值代表的次数内第二电压值被测定小于相应的第一电压值，则提供直流电源故障指示。

39.权利要求38的方法，进一步包括：

用第二电压值置换第一电压值；以及

重复测量第二电压值并且进行第一和第二次判定。

40.权利要求39的方法，其中只有在第二电压值低于相应的第一电压值的出现几率比第二电压值高于相应的第一电压值的出现几率超过故障数量时，故障指示才由故障参量被提供。

41.权利要求40的方法，其中只有在第二电压值低于相应的第一电压值的出现几率比第二电压值高于相应的第一电压值的出现几率超过故障数量，而没有第二电压值高于阈值电压的任何几率时，故障指示才被提供。

42.权利要求39的方法，进一步包括如果第二电压值超过阈值电压时，中止至少一个第二次判定的进行并且提供故障指示。

43.权利要求39的方法，进一步包括：

如果第二电压值被测定小于相应的第一电压值时减计数；

如果第二电压值被测定大于相应的第一电压值时增计数；

如果第二电压值超过阈值电压时，将计数器复位。

44.权利要求39的方法，进一步包括如果第二电压值低于电压值最低标准时指示电源电路故障。

45.权利要求39的方法，其中故障指示指出直流电源和连接到直流电源上上的充电器中至少有一个有故障。

46.一种中等能量的不间断电源系统，包括：

框架；

安置在框架上的电能电子设备，并且电能电子设备被配置用以有选择地将交流输入和直流输入连接到负载上；以及

多个电池组，其被配置为插入框架并且将被连接到电能电子设备，以至于不间断电源将具有3KVA和10KVA之间的中等能量。

其中，每一个多个电池组被配置成符合对一个人能拿起的安全标准。