功率控制方法及装置、电源系统与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种功率控制方法及装置、电源系统。

背景技术：

相关技术中的通信电源系统一般可以分为功率输入单元、功率变换单元、功率输出单元、监控管理单元几个部分。功率输入源可能为柴油发电机、市电、太阳能极板、风能发电机中的一种或者几种的组合。输入通信电源的能量通过功率输入单元、功率变换单元，变成-48v直流电，然后通过功率输出单元统一输出。

柴油发电机常作为能量输入源。随着基站覆盖范围的扩大和用户数量的增长，通信电源承担的负载越来越大，但是为了节省初期投资，柴油发电机的功率不可能在开始配置很大，这就有了后期电源扩容的需求。由于站点的能源输入----柴油发电机的功率太小，如果替换为大功率的柴油发电机，则成本较高，而且旧的柴油发电机的工作能力无法被利用。

两组或者多组通信电源并联进行扩容的方案被提出来，这种方案在现有旧电源基础上，增加一组或多组新的电源系统，软件允许多台电源系统同时开启柴油发电机，从而达到增加输出功率的目的，因为可以利用旧电源的输出能力，所以新电源系统的对功率配置要求不高，可以节省站点投资。但是这种并联机柜的方案对系统稳定性提出了新的需求：两组或者多组电源的并联必须机柜之间进行通信，则必须有通信线缆，而电源系统常常处于恶劣的环境条件，机柜和机柜之间的线缆容易受到环境的侵蚀而松脱或断开，或者被老鼠等动物咬断，致使并联的多个机柜之间无法通信。

相关技术中的方案并没有针对机柜发生通信断以后的异常情况进行处理的方法，致使异常发生以后该类电源系统电池发生过充电，导致电池损坏甚至掉站，给客户造成重大损失。

针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未发现有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种功率控制方法及装置、电源系统。

根据本发明的一个实施例，提供了一种功率控制方法，包括：确定第一电源与第二电源之间的通信中断；根据预存的最大输出参数控制本地输出功率。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种功率控制装置，包括：确定模块，用于确定第一电源与第二电源之间的通信中断；控制模块，用于根据预存的最大输出参数控制本地输出功率。

根据本发明的又一个实施例，提供了一种电源系统，包括：第一电源、第二电源，所述第一电源包括：第一管理单元，用于确定所述第一电源与所述第二电源之间的通信中断；第一功率输出单元，与所述第一管理单元连接，用于在第一电源与第二电源之间的通信中断时，根据预存的第一最大输出参数控制所述第一电源的输出功率；所述第二电源包括：第二管理单元，用于确定所述第二电源与所述第一电源之间的通信中断；第二功率输出单元，与所述第二管理单元连接，用于在第二电源与第一电源之间的通信中断时，根据预存的第二最大输出参数控制所述第二电源的输出功率。

通过本发明，在第一电源与第二电源之间的通信中断时，根据预存的最大输出参数控制本地输出功率，从而保护了电源的负载和电池，避免了电流在第一电源与第二电源中断时产生的冲击，解决了相关技术的并机系统在通信中断时不能对负载电池进行保护的技术问题，保证通信负载正常工作和电池的正常充电，避免电池过充电，提升系统的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的功率控制方法的流程图；

图2是本发明实施例中一个通信电源的系统框图；

图3是根据本发明实施例的功率控制装置的结构框图；

图4是根据本发明实施例的电源系统的结构框图；

图5为本发明实施例中通信电源的系统框图；

图6是本发明实施例中通信电源并联系统框图；

图7是本发明实施例的主从机逻辑控制流程图；

图8是本发明实施例的最大输出电流控制流程图；

图9是本发明实施例的电池电流的控制流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例1

在本实施例中提供了一种功率控制方法，图1是根据本发明实施例的功率控制方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤s102，确定第一电源与第二电源之间的通信中断；

步骤s104，根据预存的最大输出参数控制本地输出功率。

通过上述步骤，在第一电源与第二电源之间的通信中断时，根据预存的最大输出参数控制本地输出功率，从而保护了电源的负载和电池，避免了电流在第一电源与第二电源中断时产生的冲击，解决了相关技术的并机系统在通信中断时不能对负载电池进行保护的技术问题，保证通信负载正常工作和电池的正常充电，避免电池过充电，提升系统的可靠性。

可选地，上述步骤的执行主体可以为电源，如通信电源，具体可以应用在通信电源的管理单元等，可以应用在第一电源与第二电源并联输出的场景，但不限于此。在一个示例中，第一电源与第二电源互为主备，如第一电源为主用电源，第二电源为备用电源。主用电源可以管理备用电源。

图2是本发明实施例中一个通信电源的系统框图。

本实施例的方案可以应用在第一电源和第二电源上，可选地，在本地电源为第一电源时，在根据预存的最大输出参数控制本地输出功率之前，还需要确定最大输出参数，方法还包括：

s11，在第一电源与第二电源之间的通信连接时，采集第一电源的第一电池的电力参数和第一负载的电力参数，以及获取第二电源的第二电池的电力参数和第二负载的电力参数；

s12，根据第一电池的电力参数和第一负载的电力参数，以及第二电池的电力参数和第二负载的电力参数计算得到第一电源的第一最大输出参数和第二电源的第二最大输出参数；

s13，保存第一最大输出参数，将第二最大输出参数发送给第二电源。

可选地，第一最大输出参数或第二最大输出参数通过以下计算得到：第一电源的电池电流之和+第一电源的负载电流+第二电源的电池电流之和+第二电源的负载电流。

可选地，在本地电源为第二电源时，在根据预存的最大输出参数控制本地输出功率之前，方法还包括：接收第二电源发送的第二最大输出参数。

可选地，根据预存的最大输出参数控制本地输出功率包括：在保证本地电源的电池电流不大于充电限电流的情况下，将预存的最大输出参数作为功率变换单元的总输出参数，其中，本地电源连接电池和功率变换单元，本地电源为第一电源或第二电源。

可选地，最大输出参数包括以下至少之一：最大输出电流，最大输出电压，最大输出功率。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

实施例2

在本实施例中还提供了一种功率控制装置，电源系统，用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图3是根据本发明实施例的功率控制装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：

确定模块30，用于确定第一电源与第二电源之间的通信中断；

控制模块32，用于根据预存的最大输出参数控制本地输出功率。

可选的，在装置设置的本地电源为第一电源时，装置还包括：采集模块，用于在控制模块根据预存的最大输出参数控制本地输出功率之前，在第一电源与第二电源之间的通信连接时，采集第一电源的第一电池的电力参数和第一负载的电力参数，以及获取第二电源的第二电池的电力参数和第二负载的电力参数；计算模块，用于根据第一电池的电力参数和第一负载的电力参数，以及第二电池的电力参数和第二负载的电力参数计算得到第一电源的第一最大输出参数和第二电源的第二最大输出参数；处理模块，用于保存第一最大输出参数，将第二最大输出参数发送给第二电源。

可选的，在装置设置的本地电源为第二电源时，装置还包括：接收模块，用于接收第二电源发送的第二最大输出参数。

图4是根据本发明实施例的电源系统的结构框图，如图4所示，包括：第一电源40、第二电源42，第一电源40包括：第一管理单元400，用于确定第一电源与第二电源之间的通信中断；第一功率输出单元402，与第一管理单元连接，用于在第一电源与第二电源之间的通信中断时，根据预存的第一最大输出参数控制第一电源的输出功率；

第二电源42包括：第二管理单元420，用于确定第二电源与第一电源之间的通信中断；第二功率输出单元422，与第二管理单元连接，用于在第二电源与第一电源之间的通信中断时，根据预存的第二最大输出参数控制第二电源的输出功率。

在第一电源与第二电源之间的通信正常时，第一电源与第二电源之间的正母排，负母排通过电缆线连接，第一管理单元与第二管理单元之间通过信号线连接。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

实施例3

本实施例是本申请的可选实施例，用于结合使用场景和实施方式对本申请的方案进行详细说明：

本实施例提供了一种通信电源并机系统的电流控制方法，通过软件方式，可以提高电源并机系统在通信断时的稳定性。

通信电源系统框图如图5所示，图5为本发明实施例中通信电源的系统框图，市电、柴油发电机、光伏、风能中的至少一种能源通过功率输入单元引入，通过功率变换单元进行转换变成了-48v直流电能，输出到功率输出单元的正负母排，通过功率输出单元输出，给电池进行充电，给负载进行供电。其中的管理单元可以采集功率变换单元的总输出电流和电池电流信息，可以调整功率变换单元的输出电压、输出电流，保证电池充电不过流。通信电源系统包括：功率输入单元，功率变换单元，功率输出和分配单元，管理单元。

功率输入单元用于实现不同类型的功率输入，包括但不限于柴油发电机产生的交流电和普通电网的交电、太阳能发电极板产生的直流电、风力发电机的功率输入。功率输入单元连接功率变换单元，将不同类型的能源引入系统进行功率变换。

功率变换单元用于将上述交流电、太阳能极板、风力发电机输入的能源转换为-48v直流电。功率变换单元可以分为整流器、太阳能功率控制单元、风能控制器，每种功率变换单元都可以接受管理单元下发的命令，控制输出电压及电流在某一个值，并且能通过通信将目前的输出电压或者电流发送给管理单元。

功率输出和分配单元，分为正负母排和用于短路及过压保护的空开、熔丝及其连线。功率输出单元连接电池和负载。

管理单元用于采集功率输入单元、功率输出和分配单元、功率变换单元的信息，并对这些部分进行综合管理。其综合管理体现在控制功率变化单元的输出电压及电流参数。监控单元会采样实时电池电压和电流,并对功率变换单元进行控制,保证电池充不过流充电,并且给负载正常供电.

所述通信电源系统能够将不同类型的能源通过功率输入单元引入系统，经过功率变换单元变换成当前系统需要的输出电压和电流，通过功率输出和分配单元输出给通信设备和电池，以保证通信设备的正常工作和给电池充电。

所述通信电源系统的管理单元部件，可以采集自身的功率输入单元的输入信息、功率输出和分配单元的输出信息、功率变换单元的输入输出信息。结合这些输入输出信息计算输出电压电流，控制功率变换电源按照输出电压电流进行输出。

本实施例的通信电源并联系统将两套电源系统的正正母排、负负母排相互连接，并将两套电源的监控单元通信口通过信号线连接，让两套通信电源能够进行正常通信。两套电源的通信方式包括但不限于rs232/rs485/can/有线网络/蓝牙/wifi。本发明所述的通信电源并机系统实施方式为：将两台上述普通通信电源系统监控单元通过某种物理连接方式进行连接，使两者可以进行数据通信，其连接方式包括但不限于rs232/rs485/ip线缆/wifi/蓝牙/zigbee。将功率输出单元的正负母排正正、负负相互通过功率线缆连接，如附图6所示，图6是本发明实施例中通信电源并联系统框图。

本实施例还提供了一种通信电源并机系统电流控制方法，应用在上述并机系统，包括：

两台并机系统通过监控单元参数设置分别作为主机和从机；

在通信正常的条件下，从机负责采集自身电池电压/电流和负载电压/电流值,通过通信传递给主机，并接受主机下发的输出电压电流信息和从机最大输出电流值；从机按照主机下发的输出电压电流控制功率变换单元进行输出，自身不计算输出电压电流值，同时保存接收到的从机最大输出电流值。

在通信正常的条件下，主机负责采集自身电池电压/电流信息和负载电压/电流信息，并结合从机通信传递的从机电池电流和负载电流信息，综合计算系统的输出电压、电流信息和主、从机的最大输出电流，保存自身的最大输出电流值,控制主机的功率转换单元根据主机输出电压电流值进行输出,并将从机的输出电压电流信息和最大输出电流信息传递给从机；

当主从机发生通信断以后，主机根据自身采样信息并结合计算的主机输出最大电流值进行输出；同时从机也根据自身采样信息，结合通信获取到的从机最大输出电流值进行输出。对于主机或者从机来说，在实时监测电池电流保证电池不过流的前提下，还要保证其总输出电流大小不超过最大电流值。对于主机来说，在理想情况下，其最大输出电流值可以提供系统全部负载和电池充电电流，这时即使从机没有和主机通信，它仍可以检测到自身电池刚好达到限电流，因此它为了保证自身电池不过流，一定会不断减小自身的电流输出和降低电压输出，其结果就是主机和从机的电池都得到了保护，对于从机来说也是如此。

在本实施例的一个实施方式中，通信电源并机系统电流控制方法实施方式为：

通过两台通信电源的人机界面设置两台通信电源分别为主机和从机。通信电源的人机界面可以是通信电源管理单元的液晶界面，也可以是通信电源的web、远程后台软件、手机app、pc近端软件等。

主从机软件根据主从机参数设置运行不同的软件逻辑，进行主从机通信。当主从机通信正常时，从机能够将自身检测的电池电流、功率变换单元总输出电流通过通信传递给主机。主机结合自身检测到的主机电池电流、功率变换单元总输出电流和从机上传的从机电池电流、从机功率变换单元总输出电流，计算主从机的输出电压电流值和最大输出电流值。主从机的逻辑控制如图7所示，图7是本发明实施例的主从机逻辑控制流程图。

主机计算输出电压和限流点的方法是：主机根据参数设置计算主从机各组电池充电限电流值，判断如果当前主从机各电池组电流检测值有任意一个大于计算出来的充电限电流的n倍(n的取值范围在1.1至1.4之间)，则控制功率变换单元减小输出电流，减小的值为电池总电流超出总限电流的一半；如果没有，则判断如果主从机电池电流有一组超出充电限电流，如果有，则减小功率输出单元输出电压一个步长----一个步长实际值范围为[0.01,0.1]v；如果没有，则判断如果主从机电池电流值有一个达到或者接近其充电限电流值，则不改变输出电压电流值，如果没有，则缓慢上调其输出电压电流，直到输出电压达到系统设定的电池充电电压。不断循环该过程，则可以保证电池电流不超过充电限电流。其逻辑控制如图8所示，图8是本发明实施例的最大输出电流控制流程图。

主机计算主从机输出电流最大值的方法可以是：主从机输出电流最大值瞬时值＝主机功率变换单元输出总电流+从机功率变换单元输出总电流；并且主从机以一定周期(例如15分钟)保存一次该时刻的主从机输出电流最大值，连续保存最近10天的数据并循环覆盖。

通信正常情况下，从机仅仅作为执行单元接收主机通信下发的从机输出电压和电流，控制从机功率变换单元进行输出，不参与输出电压和电流的计算。

当主从机通信中断以后，主从机仍然能够检测到自身的电池电流和功率变换单元输出总电流。

对于主机，在保证自身电池电流不大于充电限电流的情况下，保证主机功率变换单元总输出电流不大于主机最大输出电流值；对于从机，在保证自身电池电流不大于充电限电流的情况下，保证从机功率变换单元总输出电流不大于从机最大输出电流值。

优选地，通信断以后，主机最大输出电流值或者从机最大输出电流值的计算方法为，取最近十天该时刻点前一周期值(十个点中去掉最大值和最小值，剩下的取平均值)和后一周期值(十个点中去掉最大值和最小值，剩下的取平均值)，计算两者的平均值，作为该时刻点判断值。对主机或者从机来说，如果功率转换单元总输出电流大于该判断值，则控制功率转换单元降低输出电压或者减小输出电流。直至主机或者从机的功率单元总输出电流值不大于判断值。

优选地，当功率变换单元输出电流大于通信断后最大输出电流时，为了快速达到稳定状态，调整控制策略如图8所示。当功率变换单元输出总电流大于判断值的n(1.1<＝n<＝1.4，下同)倍时，则控制功率变换单元减小输出电流为原输出电流减去超出部分的一半；当功率变换单元输出总电流未超出判断值的n倍，则减小功率变换单元的输出电压一个最小步长。

图9是本发明实施例的电池电流的控制流程图，所述的通信电源并机系统在通信断的条件下，由于主从机都保存了各自的最大输出电流，并且还能实时采集自身输入输出信息，可以结合自身最大输出电流和自身的采集信息，计算出自身合理的输出电压和电流信息，保证通信负载正常工作和电池的正常充电，避免电池过充电。从而降低硬件成本，提升系统的可靠性。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。