电源系统以及该系统中的功率辅助开始点的再设定方法技术方案

技术编号:16708800 阅读:62 留言:0更新日期:2017-12-03 00:18
本发明专利技术的电源系统包括对所输入的商用电源进行AC/DC转换来向负载装置提供直流功率的电源控制装置,其中,在所述电源控制装置内预先具备电流值检测部、功率值检测部、时钟部以及存储部,所述电源控制装置将功率辅助的开始点设定为初始值,并经由所述电流值检测部以及所述功率值检测部获取各种测量数据,与来自所述时钟部的时刻信息关联起来储存到所述存储部中。并且,基于来自所述时钟部的时刻信息对从开始功率辅助起的经过期间进行调查,在调查到的所述经过期间超过规定期间的情况下,对与储存在所述存储部中的所述时刻信息相关联的所述规定期间的各种测量数据进行评价从而对功率辅助开始点进行再设定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源系统以及该系统中的功率辅助开始点的再设定方法
本专利技术涉及电源系统以及该系统中的功率辅助开始点的再设定方法,该电源系统具有在瞬时的过负载时以不对输入(商用)电源造成影响的方式从电池单元向负载提供能量(功率)的功率辅助功能。
技术介绍
通常的电源系统中,只要在负载承受量以内,则直接向输入(商用)电源侧请求负载侧所请求的功率。这样的话,至少会对输入(商用)电源造成影响。因此,即便最大功率只持续短时间,也需要以最大功率履行电力契约,从而在平时也确保负载不需要的功率。因此,在能提供最大功率的电力契约中,无法实现功率的均衡化。通常,功率辅助功能理解为在产生超过预先决定的某一阈值的负载功率的情况下,从电池向负载提供能量(功率),来以尽可能不对输入(商用)电源侧造成较大影响的方式进行峰值偏移,开始被用作实现上述功率均衡化的工具。以往,功率辅助依赖于负载功率来进行功率辅助的开始和停止。因此,存在以下问题:若开始功率辅助的点(负载功率值)较低,则会频繁发生功率辅助,导致电池能量的大量消耗,而在实际商用电源产生异常(例如停电、顺降等)时,无法提供足够支持(backup)。另一方面,还存在以下问题:若开始功率辅助的点(负载功率值)较高,则难以进行功率辅助,即使设置功率辅助功能也无法进行功率的均衡化。图1是表示专利文献1所示的现有的电源系统的结构的框图。图1所示的现有的电源系统由交流电源1、负载2、输入交流电源1来向负载2提供大致恒定电压的电源单元3~5、以及由内置的电池进行供电的电池单元6~8构成。上述电源系统中,电源单元3~5以及电池单元6~8与和它们相连的公共的直流母线并联连接。电源单元3~5的结构包含AC/DC转换电路10~12以及DC/DC转换电路13~15。上述DC/DC转换电路13~15通常使用输入输出绝缘型。电池单元6~8的结构包含电池16~18以及DC/DC转换电路19~21。上述DC/DC转换电路19~21可以是绝缘型也可以是非绝缘型。此外,DC/DC转换电路19~21进行从电池单元侧到直流母线侧的单向功率转换,并另外设置电池的充电单元(未图示),但也可以采用能进行双向功率转换的类型来兼用作充电电路。图1所示的现有的电源系统以通常模式、支持(backup)模式、辅助模式的任一种模式进行动作。通常模式是利用电源单元3~5向负载2进行供电的模式。支持模式是在交流电源1停电时由电池单元6~8向负载2进行供电的模式。辅助模式是在从电源单元3~5向负载提供的功率不足的情况下由电池单元6~8来提供不足部分的模式。例如,在负载2的功率超过电源单元3~5的额定功率总和的情况、虽然不至于停电但输入电压降低从而无法提供足够功率的情况、或者电源单元3~5的一部分因故障、维护等而停止等情况下,将模式切换为辅助模式来进行动作。通常,电池的电压因放电而降低。放电电流越大,降低量越大,且具有降低量随着放电的进行而增加的性质。DC/DC转换电路19~21进行将直流母线电压保持大致恒定而与电池的电压变化无关的动作。图1所示的电源系统将多台电源单元3~5以及电池单元6~8并联连接来使用。此时,为了达到各单元的电流平衡,对各单元进行基于下垂(droop)特性的控制。由此,虽然下述专利文献1所公开的电源系统将多个直流电源单元并联连接,在停电时利用电池对其输出线进行支持,并控制电源单元的下垂特性(droop特性)来暂时提供额定电流以上的电流,但开始功率辅助的点(开始点)固定或者预先通过来自服务器等的通知来设定,从而无法在运行过程中变更点(开始点)。专利文献:WO2015/015570A1(图2)
技术实现思路
由于如上述那样无法在运行过程中变更开始功率辅助的点(开始点),因此存在如下问题:由于负载上的环境变化、对负载的功率辅助开始点的设定,会产生不开始功率辅助或者以高频度开始功率辅助这样对电源系统而言不希望产生的情况。为此,本专利技术的目的在于提供一种电源系统以及该系统中的功率辅助开始点的再设定方法,该电源系统能在电源系统的运行过程中适当变更开始功率辅助的点(功率辅助开始点)。为了实现上述目的,本专利技术的电源系统具备对所输入的商用电源进行AC/DC转换,从而向负载装置提供直流功率的电源控制装置,其特征在于,所述电源控制装置至少包括:AC/DC转换部,该AC/DC转换部向所述负载装置提供直流功率;充放电部,该充放电部接受该AC/DC转换部的输出来对电池进行充电,并将该电池的放电提供给所述负载装置;控制单元,该控制单元对与所述负载装置相连的DC总线上的电流值、功率值进行检测来获取测量数据,并将该测量数据与时钟信息一起存储在存储部中,并且将功率辅助的开始点通知给功率辅助控制部,从而开始功率辅助;以及功率辅助控制部,该功率辅助控制部基于来自该控制单元的功率辅助开始点的通知将所述电池的输出提供给所述负载装置,并对所述DC总线上的电流值进行检测从而对功率辅助的开始和停止进行管理,所述控制单元基于存储在所述存储部中的测量数据对规定期间内的功率辅助的动作进行评价,并对下一个规定期间内的功率辅助的开始点进行再设定。此外,本专利技术的电源系统中的功率辅助开始点的再设定方法中,电源系统包括对所输入的商用电源进行AC/DC转换,从而向负载装置提供直流功率的电源控制装置,其特征在于,所述电源控制装置内预先包括电流值检测部、功率值检测部、时钟部以及存储部,该方法包含以下过程:将功率辅助的开始点设定为初始值的过程;经由所述电流值检测部以及所述功率值检测部获取各种测量数据,并与来自所述时钟部的时刻信息关联起来储存到所述存储部中的过程;基于来自所述时钟部的时刻信息来调查从开始功率辅助起的经过期间的过程;以及在调查到的所述经过期间超过规定期间的情况下,对与储存在所述存储部中的所述时刻信息相关联的所述各种测量数据进行评价来对功率辅助开始点进行再设定的过程。根据本专利技术,能基于负载功率、功率辅助的次数、期间这样的统计数据来适当地对开始功率辅助的点进行再设定,并能使功率辅助有效工作,从而能高效地使所安装的电源系统工作。此外,即使在负载的额定容量因电源系统的变更等而产生变化的情况下,由于自动对功率辅助的开始点进行再设定,因此能够不需要由维护人员逐一对功率辅助的开始点进行设定的作业。附图说明图1是表示专利文献1所示的现有的电源系统的结构的框图。图2是表示本专利技术实施方式的电源系统的整体结构的框图。图3是表示图2所示的电源控制装置的详细结构的图。图4是表示本专利技术实施方式的功率辅助动作时的输出分担示意的图。图5是表示本专利技术实施方式的功率辅助开始点的再设定示意的图。图6是说明本专利技术实施方式的功率辅助开始点的再设定动作的流程图。具体实施方式下面,参照附图对用于实施本专利技术的优选方式进行说明。图2是表示本专利技术实施方式的电源系统的整体结构的框图。图2中,本专利技术实施方式的电源系统由电源控制装置100、负载装置200、以及与两者相连的DC总线(直流母线)构成。电源控制装置100包括:AC/DC转换部101,该AC/DC转换部101将由未图示的交流电源提供的交流(AC)转换为直流(DC)并向负载装置200和充放电器12提供直流功率;充放电器102,该充放电器102基于从AC/DC转换部101输出的直流功率对电池1本文档来自技高网
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电源系统以及该系统中的功率辅助开始点的再设定方法

【技术保护点】
一种电源系统,包括对所输入的商用电源进行AC/DC转换,从而向负载装置提供直流功率的电源控制装置,其特征在于,所述电源控制装置至少包括:AC/DC转换部,该AC/DC转换部向所述负载装置提供直流功率;充放电部,该充放电部接受该AC/DC转换部的输出来对电池进行充电,并将该电池的放电提供给所述负载装置;控制单元,该控制单元对与所述负载装置相连的DC总线上的电流值、功率值进行检测来获取测量数据,并将该测量数据与时钟信息一起存储在存储部中,并且将功率辅助的开始点通知给功率辅助控制部,从而开始功率辅助;以及功率辅助控制部,该功率辅助控制部基于来自该控制单元的功率辅助开始点的通知将所述电池的输出提供给所述负载装置,并对所述DC总线上的电流值进行检测,从而对功率辅助的开始和停止进行管理,所述控制单元基于存储在所述存储部中的测量数据对规定期间内的功率辅助的动作进行评价,并对下一个规定期间内的功率辅助的开始点进行再设定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电源系统,包括对所输入的商用电源进行AC/DC转换,从而向负载装置提供直流功率的电源控制装置,其特征在于,所述电源控制装置至少包括:AC/DC转换部,该AC/DC转换部向所述负载装置提供直流功率;充放电部,该充放电部接受该AC/DC转换部的输出来对电池进行充电,并将该电池的放电提供给所述负载装置;控制单元,该控制单元对与所述负载装置相连的DC总线上的电流值、功率值进行检测来获取测量数据,并将该测量数据与时钟信息一起存储在存储部中,并且将功率辅助的开始点通知给功率辅助控制部,从而开始功率辅助;以及功率辅助控制部,该功率辅助控制部基于来自该控制单元的功率辅助开始点的通知将所述电池的输出提供给所述负载装置,并对所述DC总线上的电流值进行检测,从而对功率辅助的开始和停止进行管理,所述控制单元基于存储在所述存储部中的测量数据对规定期间内的功率辅助的动作进行评价,并对下一个规定期间内的功率辅助的开始点进行再设定。2.如权利要求1所述的电源系统,其特征在于,所述控制单元包括基于存储在所述存储部中的测量数据对规定期间内的功率辅助的动作进行评价的运算部,该运算部分别计算各规定期间内的功率辅助次数、平均功率辅助时间、各功率辅助中从所述电池提供的功率量以及所述负载装置所消耗的功率量的最大值、最小值、平均功耗。3.如权利要求1所述的电源系统,其特征在于,所述控制单元包括基于存储在所述存储部中的测量数据对规定期间内的功率辅助的动作进行评价的运算部,所述运算部计算将所述功率辅助中由所述电池提供给所述负载装置的各规定期间内的功率量充电到所述电池所需的平均时间。4.如权利要求1所述的电源系统,其特征在于,所述控制单元包括基于存储在所述存储部中的测量数据对规定期间内的功率辅助的动作进行评价的运算部,通过对所述运算部算出的规定期间内的功率辅助的动作进行评价来...

【专利技术属性】
技术研发人员:岩井一博
申请(专利权)人:富士电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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