一种ac/dc装置、配电系统及其控制方法_3

文档序号:9767274阅读:来源:国知局
优先保证重要负载的连续供电,对于优先级较低的负载,可以在交流电源的总输出功率等于或者接近额定值时,控制与优先级较低的负载连接的AC/DC模块减小输入功率,保证优先级高的负载连接的AC/DC模块的供电。
[0040]请参阅图3,为根据本发明优选实施例的AC/DC装置中AC/DC模块的示意图。如图3所示,该实施例中AC/DC模块30至少包括:AC/DC转换单元31和电量计算单元32。
[0041]其中,AC/DC转换单元31用于将交流电源10输出的交流电转换为直流电。电量计算单元32用于检测与之连接的蓄电池组的剩余电量,并发送给监控模块。
[0042]该AC/DC模块30还可以进一步包括充电控制单元33,用于对与之连接的蓄电池组进行充放电控制。
[0043]在本发明的优选实施例中,该AC/DC模块30还可以进一步包括续航能力计算单元,用于计算与之连接的蓄电池组的续航时间,并发送给监控模块。此外,该AC/DC模块30还可以具有以下特征:
[0044]I)当电压和频率在一定的正常范围可以启动,即使电压和频率变化率很高也可以保证稳定的输出功率。
[0045]2)当输入电压瞬态跌落时,具有限制输出功率的能力;
[0046]3)当输出突加负载时,输入的最大瞬时输入功率不超过输出负载的K倍。通常1〈Κ〈30
[0047]4)当输入电压异常系统关机后,当输入电压恢复正常系统可正常启动恢复供电。本发明还提供了一种配电系统的控制方法,其中配电系统包括交流电源10以及由交流电源10供电的多个负载,如图2中第一负载20-1至第m+n负载20_m+n。多个负载中至少一个负载对应配置有AC/DC模块和蓄电池组,其中AC/DC模块用于将交流电源10输出的交流电转换为直流电,为连接的负载供电。该负载也可以由蓄电池组单独供电,或者由AC/DC模块和蓄电池组联合供电。本发明的配电系统的控制方法包括以下步骤:检测交流电源10的总输出电流,并根据交流电源10的总输出电流发送指令控制各个AC/DC模块的输入功率,使交流电源的总输出功率不高于预设功率。该预设功率为略低于交流电源额定功率的一个数值。例如,系统可以通过检测交流电源的总输出电流如图2中A点处的电流,以此为依据确定是否发送指令启动第二负载群中的AC/DC模块,并在启动AC/DC模块后实时检测交流电源的总输出电流,并以此为依据实现对各个AC/DC模块输入功率的控制,例如通过调整各个AC/DC模块的输入电流,来控制图2中B点处的电流,进而实现对整个交流电源10总输出功率的控制。
[0048]本发明中AC/DC装置的产品可以采用多种封装及使用形式。例如监控模块可以内置在各个AC/DC模块中,在使用时相互通讯实现整体控制。该监控模块也可以独立于AC/DC模块作为该配电系统的总监控模块,对所有的AC/DC模块进行控制。
[0049]请参阅图4,为根据本发明优选实施例的配电系统的控制方法的具体流程图。如图4所示,该实施例提供的配电系统的控制方法具体包括以下步骤:
[0050]首先,在步骤S401中,系统启动。
[0051]随后,在步骤S402中,检测交流电源10的总输出电流。
[0052]随后,在步骤S403中,判断交流电源10的总输出电流是否小于设定值,是则转步骤S404 ;否则转步骤S402继续检测并判断交流电源10的总输出电流是否小于设定值。
[0053]随后,在步骤S404中,发送指令启动各个AC/DC模块;在本发明的优选实施例中,可以冋时启动各个AC/DC I旲块,也可以逐个启动各个AC/DCt旲块。因此,如果在系统启动时交流电源10的总输出电流较大,即不低于设定值时,第二负载群中的各个AC/DC模块不启动,第二负载群中的负载可以由相连的蓄电池组供电,进而可以控制交流电源10的总输出电流不至于超过预设功率。如果在系统启动时交流电源10的总输出电流较小,即大于设定值时,交流电源10有能力通过各个AC/DC模块向第二负载群中的负载供电,因此可以启动各个AC/DC模块。此时,各个AC/DC模块可以单独向与之连接的负载供电,也可以联合蓄电池组一起为负载供电。
[0054]随后,在步骤S405中,在发送指令启动各个AC/DC模块后,控制各个AC/DC模块使交流电源的总输出电流逐步增大,以避免交流电源10的总输出功率突增而超过预设功率。该步骤在增大交流电源的总输出电流时,还需要满足另一个控制条件,即各个AC/DC模块的输入功率增大后,除了为负载供电之外,还必须符合与之连接的蓄电池组的充电电流倍率要求,即不能大于蓄电池组的预设充电电流倍率。
[0055]随后,在步骤S406中,检测交流电源的总输出电流是否小于设定值,是则转步骤S405发送指令给各个AC/DC模块逐步增大其输入功率,使交流电源的总输出电流增大;否则转步骤S407。在本发明的一个优选实施例中,系统可以通过随机减小各个AC/DC模块中一个或多个AC/DC模块的输入功率,进而减小交流电源10的总输出电流。在本发明的另一个优选实施例中,系统也可以通过平均减小每个AC/DC模块的输入功率,进而减小交流电源10的总输出电流。
[0056]在本发明的优选实施例中,各个AC/DC模块启动后,系统可以控制其联合蓄电池组一起为负载供电。此时,可以根据实际情况控制蓄电池组的充放电状态。本发明的配电系统的控制方法中在调整各个AC/DC模块的输入功率时,可以保持均衡的原则。该控制方法中可以收集各个AC/DC模块的输出电流状态,以及与之相连的负载的输入电流状态,在控制各个AC/DC模块的输入功率时,优先保证AC/DC模块的输出电流大于等于负载的输入电流,保证电池不过度放电。也就是说,如果交流电源10的预设功率能够满足所有负载的需求时,通过平衡各个AC/DC模块的输入功率,尽量不启动蓄电池组供电。并且,如果交流电源10的预设功率不仅能够满足所有负载的需求,还有多余的功率时,AC/DC模块可以为与之连接的蓄电池组进行充电。如果交流电源10的预设功率不能满足所有负载的需求时,系统控制AC/DC模块启动连接的蓄电池组联合供电。
[0057]随后,在步骤S407中,发送指令给各个AC/DC模块逐步减小其输入功率,使交流电源的总输出电流减小,并转步骤S406再次进行检测。该流程可以在系统停止时结束。
[0058]在前述步骤S407中,如果系统内启动了蓄电池组与AC/DC模块联合供电,本发明的控制方法还可以根据各个蓄电池组的剩余电量来确认如何调整该蓄电池组连接的AC/DC模块的输入功率。在各个AC/DC模块启动后,检测各个蓄电池组的剩余电量,并从低到高依次排序,选择剩余电量最低的一个或多个蓄电池组,增大与该一个或多个蓄电池组相连的AC/DC模块的输入功率。例如,可以选择剩余电量最低的一个蓄电池组,如通过第一 AC/DC模块30-1检测到第一蓄电池组40-1的剩余电量最低,监控模块可控制第一 AC/DC模块30-1的输入电流增加,以保证第一负载20-1的安全可靠运行。又例如,可以选择剩余电量最低的两个蓄电池组,增到这两个蓄电池组相连的AC/DC模块的输入功率。本发明的控制方法中通过集中调度,合理地分配了各
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