一种电源系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种电源系统及其控制方法，该电源系统包括多个电源模块，每个电源模块包括：功率变换单元和第一开关；掉电检测单元，用于检测功率变换单元的输入电压，并根据功率变换单元的输入电压确定功率变换单元的供电状态；控制单元，用于在功率变换单元供电状态异常时，启动延时计数，当计数时间达到预设时间阈值时，控制功率变换单元停止工作，并控制与功率变换单元电连接的第一开关断开。本发明专利技术实施例，使得电源模块在出现输入端掉电等异常情况时，既可以满足铁标要求的续流时间，又可以实现快速退出电源系统，且退出时间具有一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种电源系统及其控制方法
本专利技术实施例涉及铁路信号电源
，尤其涉及一种电源系统及其控制方法。
技术介绍
铁路信号电源领域，电源模块通常采用并联输出的方式，以提高系统的可靠性。当出现输入掉电等异常情况时，信号电源既要确保续流的时间要求，又应遵循快速退出的原则。为达到上述目的，现有技术通常采用以下方法：采集信号电源的输出电压，当输出电压跌落至欠压保护点，电源立刻退出并联系统；或者采集输入电压并进行有效值计算，当输入电压有效值跌落至欠压保护点，电源模块立刻退出并联系统。然而，上述方法虽然在一定程度上避免均流恶化等问题，但由于在输入电压掉电后，需经过一定的时间才能检测到输出电压跌落，续流退出时间长且完全取决于电源内部储能以及负载的大小；有效值计算一般也需要一个周期以上的电压采样，且无掉电延时判断，无法对续流退出时间进行精确设定，续流退出时间较长且有效值计算易受供电质量影响。上述现有方法都会造成续流时间具有较大的离散性，一致性较差，造成当电源模块出现输入掉电时仍存在均流性能恶化，环流增大，系统输出欠压等问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种电源系统及其控制方法，以实现铁路信号电源输入异常时，电源模块在满足铁标要求的续流时间的基础上，能够快速退出电源系统。第一方面，本专利技术实施例提供了一种电源系统，该电源系统包括多个电源模块，多个电源模块输出端并联连接，每个电源模块包括：功率变换单元和第一开关，第一开关连接于功率变换单元的输出端和负载之间；掉电检测单元，与功率变换单元电连接，用于检测功率变换单元的输入电压，并根据功率变换单元的输入电压确定功率变换单元的供电状态；控制单元，与功率变换单元电连接，用于在功率变换单元供电状态异常时，启动延时计数，当计数时间达到预设时间阈值时，控制功率变换单元停止工作，并控制与功率变换单元电连接的第一开关断开。其中，掉电检测单元用于通过移相式检测算法确定功率变换单元的供电状态，移相式检测算法包括：对输入电压进行移相，得到移相电压；对输入电压和移相电压分别进行整流，得到第一输入电压和第一移相电压；将第一输入电压和第一移相电压求和以获取该功率变换单元的掉电状态信号值；若掉电状态信号值小于输入掉电阈值，则确定功率变换单元的供电状态异常。其中，若输入供电模块为单相输入，对输入电压进行移相的角度为90度。其中，对输入电压和移相电压分别进行整流，得到第一输入电压和第一移相电压，具体包括：对输入电压和移相电压分别取绝对值，以得到第一输入电压和第一移相电压。其中，掉电检测单元具体用于对功率变换单元的输入欠压点的临界电压进行移相式掉电检测算法运算，获取第一输入掉电阈值；对第一输入掉电阈值进行积分获取近似平均值，并设立回差，根据近似平均值和回差获取输入掉电阈值。其中，预设时间阈值为大于或者等于150ms且小于或者等于500ms。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电源系统控制方法，该电源系统包括多个电源模块，多个电源模块输出端并联连接，每个电源模块包括功率变换单元和第一开关，第一开关连接于功率变换单元的输出端和负载之间，掉电检测单元，与功率变换单元电连接，控制单元，与功率变换单元电连接；该控制方法包括：掉电检测单元检测功率变换单元的输入电压，并根据功率变换单元的输入电压确定功率变换单元的供电状态；控制单元在功率变换单元供电状态异常时，启动延时计数，当计数时间达到预设时间阈值时，控制功率变换单元停止工作，并控制与功率变换单元电连接的第一开关断开。其中，掉电检测单元通过移相式检测算法确定功率变换单元的供电状态，移相式检测算法包括：对输入电压进行移相，得到移相电压；对输入电压和移相电压分别进行整流，得到第一输入电压和第一移相电压；将第一输入电压和第一移相电压求和以获取该功率变换单元的掉电状态信号值；若掉电状态信号值小于输入掉电阈值，则确定功率变换单元的供电状态异常。其中，若输入供电模块为单相输入，对输入电压进行移相的角度为90度。其中，对输入电压和移相电压分别进行整流，得到第一输入电压和第一移相电压，包括：对输入电压和移相电压分别取绝对值，以得到第一输入电压和第一移相电压。其中，该控制方法还包括：掉电检测单元对功率变换单元的输入欠压点的临界电压进行移相式掉电检测算法运算，获取第一输入掉电阈值；对第一输入掉电阈值进行积分获取近似平均值，并设立回差，根据近似平均值和回差获取输入掉电阈值。本专利技术实施例提供的铁路信号信号电源系统及其控制方法，该电源系统包括多个电源模块，每个电源模块包括功率变换单元和第一开关，第一开关连接于对应的功率变换单元的输出端和负载之间，掉电检测单元，控制单元。通过掉电检测单元检测功率变换单元的输入电压，并根据功率变换单元的输入电压确定功率变换单元的供电状态；以及控制单元在功率变换单元供电状态异常时，启动延时计数，当计数时间达到预设时间阈值时，控制功率变换单元停止工作，并控制与功率变换单元对应电连接的第一开关断开，使得电源模块在输入端掉电时，既可以满足铁标要求的续流时间，又可以实现快速退出电源系统，且退出时间具有一致性，使之不会影响与之并联的其他功率变换单元。本专利技术实施例，解决了现有技术电源模块续流时间长，一致性较差的问题，并消除了输入掉电时均流性能恶化，环流增大，系统输出欠压的现象，提高了信号电源系统的可靠性。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的一种电源系统的结构示意图。图2是本专利技术实施例二提供的一种电源系统的结构示意图。图3是本专利技术实施例二提供的某一功率变换单元的输入电压Vin、移相电压Vin90、第一输入电压Vin_rec、一移相电压Vin90_rec和掉电检测单元确定的供电状态Vpd的示意图。图4是本专利技术实施例二提供的对输入电压进行整流处理并计算掉电信号状态值的过程图。图5是本专利技术实施例三提供的一种电源系统的控制方法的流程图。图6是本专利技术实施例四提供的一种电源系统的控制方法的流程图。图7是本专利技术实施例四提供的一种电源控制系统的具体控制方法的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本专利技术实施例一提供的一种电源系统的结构示意图。本实施例可适用于电源模块的功率变换单元出现掉电等供电异常情况时对功率变换单元进行检测和控制的情况。本专利技术实施例提供的电源系统可以是铁路信号电源系统。参考图1，该电源系统，包括多个电源模块100，多个电源模块110输出端并联连接，每个电源模块100包括：功率变换单元和第一开关，第一开关连接于功率变换单元的输出端和负载之间；掉电检测单元，与功率变换单元电连接，用于检测功率变换单元的输入电压，并根据功率变换单元的输入电压确定功率变换单元的供电状态；控制单元，与功率变换单元电连接，用于在功率变换单元供电状态异常时，启动延时计数，当计数时间达到预设时间阈值时，控制功率变换单元停止工作，并控制与功率变换单元电连接的第一开关断开。电源系统包括输入供电装置200，输入供电装置200与多个电源模块100的功率变换单元110的输入端电连接，用于为功率变换单元110提供电力。功率变换单元11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源系统，其特征在于，包括多个电源模块，所述多个电源模块输出端并联连接，每个所述电源模块包括：功率变换单元和第一开关，所述第一开关连接于所述功率变换单元的输出端和负载之间；掉电检测单元，与所述功率变换单元电连接，用于检测所述功率变换单元的输入电压，并根据所述功率变换单元的输入电压确定所述功率变换单元的供电状态；控制单元，与所述功率变换单元电连接，用于在所述功率变换单元供电状态异常时，启动延时计数，当计数时间达到预设时间阈值时，控制所述功率变换单元停止工作，并控制与所述功率变换单元电连接的第一开关断开。

【技术特征摘要】
1.一种电源系统，其特征在于，包括多个电源模块，所述多个电源模块输出端并联连接，每个所述电源模块包括：功率变换单元和第一开关，所述第一开关连接于所述功率变换单元的输出端和负载之间；掉电检测单元，与所述功率变换单元电连接，用于检测所述功率变换单元的输入电压，并根据所述功率变换单元的输入电压确定所述功率变换单元的供电状态；控制单元，与所述功率变换单元电连接，用于在所述功率变换单元供电状态异常时，启动延时计数，当计数时间达到预设时间阈值时，控制所述功率变换单元停止工作，并控制与所述功率变换单元电连接的第一开关断开。2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述掉电检测单元用于通过移相式检测算法确定所述功率变换单元的供电状态，所述移相式检测算法包括：对所述输入电压进行移相，得到移相电压；对所述输入电压和所述移相电压分别进行整流，得到第一输入电压和第一移相电压；将所述第一输入电压和所述第一移相电压求和以获取该功率变换单元的掉电状态信号值；若所述掉电状态信号值小于输入掉电阈值，则确定所述功率变换单元的供电状态异常。3.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，若所述输入供电模块为单相输入，对所述输入电压进行移相的角度为90度。4.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，对所述输入电压和所述移相电压分别进行整流，得到第一输入电压和第一移相电压，具体包括对所述输入电压和所述移相电压分别取绝对值，以得到所述第一输入电压和所述第一移相电压。5.根据权利要求2所述的电源系统，所述掉电检测单元具体用于对所述功率变换单元的输入欠压点的临界电压进行移相式掉电检测算法运算，获取第一输入掉电阈值；对所述第一输入掉电阈值进行积分获取近似平均值，并设立回差，根据所述近似平均值和所述回差获取所述输入掉电阈值。6.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述预设时间阈值为大于或者等于150ms...

【专利技术属性】
技术研发人员：高国振，
申请(专利权)人：北京鼎汉技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11