用于向装置提供冗余功率的系统和方法制造方法及图纸

技术编号:7325103 阅读:186 留言:0更新日期:2012-05-10 02:28
本发明专利技术名称为“用于向装置提供冗余功率的系统和方法”。一种用于向装置提供功率的系统(100),包括:第一供电单元(104),其具有提供交流功率且可选择性地连接到输入线路的第一功率模块(108)和第一通信模块(110)。该系统还包括:第二供电单元(106),其具有可选择性地连接到输入线路且提供交流功率的第二功率模块(112)以及耦合到第一通信模块的第二通信模块(114)。在给定时间处,仅将第一供电单元或第二供电单元之一耦合到输入线路。

【技术实现步骤摘要】

本文公开的主题涉及提供功率,并且具体来说涉及向装置提供冗余功率。
技术介绍
若干类型的装置需要功率的冗余电源以确保适当操作。例如,考虑使用线性可变差动变压器(LVDT)来测量目标的线性位移的情况。LVDT典型地包括绕磁芯端对端放置的三个线圈。中央线圈是初级绕组,而其他两个线圈作为次级绕组。磁芯典型地是圆柱形铁磁芯,并且附接到其位置待测的目标。操作中,通过初级绕组驱动交流电,从而使每个次级绕组中感生的电压与它同初级的互感成比例。随着磁芯的移动,这些互感会改变,引起次级绕组中感生的电压改变。基于这些绕组中感生的电压的差,能够确定杆的位置,并因此确定目标的位置。在未向LVDT供给功率的情况下,LVDT将给出指示目标处于其可能端位置之一的读数。这种指示可例如引起目标所在的系统中的其他元件关机作为保护措施。对于小操作, 这种关机可能不太有问题。另一方面,考虑LVDT测量涡轮中目标的位置的情况。如果失去对LVDT功率,则可能导致涡轮的关机。这种关机可能意味着在给定时间发电厂无法满足其输出要求。虽然描述的是LVDT,但是应理解,任何类型的传感器均可能遇到上述的问题。此外,传感器以外的装置也容易在到它们的功率中断时提供无效信息或误导信息。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面,公开了一种用于对装置提供冗余功率的系统。此方面的系统包括第一供电单元,其具有提供交流功率的第一功率模块和第一通信模块。第一功率模块可选择性地连接到输入线路。此方面的系统还包括第二供电单元,其包括可选择性地连接到输入线路且提供交流功率的第二功率模块,并且还具有耦合到第一通信模块的第二通信模块。在此方面中,在给定时间处仅将第一供电单元或第二供电单元之一耦合到输入线路。根据另一方面,公开了一种为系统中的第一供电单元选择有关通电的操作状态的方法,该系统配置成仅从多个供电单元之一接收功率。此实施例的方法包括为第一电源通电;等待预设时间以接收来自其他供电单元的通信;在第一电源处确定所述通信指示没有其他供电单元是主单元;以及进入优先级竞争解决过程。根据结合附图的下面的描述,这些和其他优点和特征将变得更为显而易见。 附图说明具体指出视为本专利技术的主题,并在本说明书结论部分的权利要求中对其明确地要求专利保护。根据结合附图的的下面的详细描述,本专利技术的前述和其他特征、以及优点是显而易见的,在附图中图1是包括耦合到监视装置的两个供电单元的系统的框图;图2是更详细地示出两个供电单元的功率模块的框图;图3是更详细地示出两个供电单元的通信模块的框图;图4示出耦合到监视装置的多个供电单元;以及图5是示出根据一个实施例的方法的流程图。本详细描述通过举例的方式、参考附图解释了本专利技术的实施例、连同优点和特征。 具体实施例方式图1是示出根据一个实施例的系统100的实施例的框图。此实施例的系统100包括向监视装置103提供功率的电源102。在一个实施例中,监视装置103是传感器。应理解传感器以外的元件可以从电源102接收功率。在一个实施例中,传感器103是LVDT。在另一个实施例中,该传感器配置成基于位置提供不同的磁阻值,且本文中应将其称为LVDR。图1中示出的电源102包括第一供电单元104和第二供电单元106。第一供电单元104和第二供电单元106都能够提供功率以操作监视装置103。具体来说,第一供电单元104包括第一功率模块108,而第二供电单元106包括产生功率的第二功率模块112。在一个实施例中,第一功率模块108和第二功率模块112均在正输入线路130与负输入线路 132之间提供交流电压。应理解,由于供电单元104、106向监视装置103提供交流功率,所以在给定瞬间处,仅它们之一向监视装置103提供功率。否则,供电单元104、106之间的相位变化可能导致提供到监视装置103的电压在时间上变化。因此,在一个实施例中,在任何具体时间处, 仅第一供电单元104和第二供电单元106之一向监视装置103提供功率。为此,在一个实施例中,第一供电单元104和第二供电单元106包括用于确定在任何给定时间处第一供电单元104和第二供电单元106中的哪个向监视装置103供给功率的控制单元或其他装置。 下文更详细地描述用于确定第一供电单元104和第二供电单元106中的哪个提供功率的判定过程。为了做出在给定瞬间处第一供电单元104和第二供电单元106中的哪个要供给功率的判定,第一供电单元104和第二供电单元106分别包括第一通信模块110和第二通信模块114。第一通信模块110和第二通信模块114允许第一供电单元104和第二供电单元 106彼此通信。在一个实施例中,该通信是双向的。当然,还可以将该通信限制到从第一供电单元104向第二供电单元106或反之。第一供电单元104和第二供电单元106之间的通信包括例如有关这些单元中的哪个是主单元以及这些单元的操作状况的信息。在图1中,仅示出了两个供电单元104、106。应理解在一个实施例中,电源102可以包括多于两个的供电单元。例如,根据一个实施例,电源102包括耦合到监视装置103的三个或更多个供电单元。图2示出图1的第一供电单元104和第二供电单元106的更详细描绘。具体来说, 第一供电单元104包括第一功率模块108。第一功率模块108包括第一交流电源202。在一个实施例中,第一交流电源202可提交流电流,而在另一个实施例中可提供交流电压。在一个实施例中,第一交流电源202是逆变器。第一功率模块108还包括第一电流监视器204和第一电压监视器206,它们分别测量第一组输入电力线213上的电流和电压。第一组输入电力线213耦合到交流电源202。 将测量的电流值和电压值提供到第一控制单元208。第一控制单元208 —般地控制第一功率模块108的操作。第一控制单元208还从第一通信模块110接收信息以及向第一通信模块110提供信息。由第一控制单元208向第一通信模块110提供的信息包括有关第一功率模块108的操作状态信息。该操作状态信息包括第一功率模块108是否正在向监视装置103提供功率以及其他操作信息。从第一通信模块110接收的信息包括有关其他供电单元(例如,第二供电单元106)的操作状态信息。 此信息包括例如其他供电单元是否正在向监视装置103提供功率。基于从第一通信模块110接收的信息、并且可能是由第一电流监视器204测量的电流以及由第一电压监视器206测量的电压,第一控制单元208确定第一功率模块108是否要向监视装置103提供功率。如果情况如此,则将第一开关控制器210提供为使第一开关单元211闭合一个或多个单独开关(211a、211b),以将交流电源202电耦合或以其他方式耦合到输入线路130和132。在这种情况中,第一通信模块110向其他供电单元传送第一供电单元104正在向监视装置103供给功率的指示。如果一供电单元正在提供功率,则将其称为“主供电单元”或简称为“主单元”。否则,该供电单元是备用单元。与第一供电单元104相似,第二供电单元106包括第二功率模块112。第二功率模块112包括第二交流电源212。第二交流电源212提供与第一交流电源202基本相同类型和相同量的功率。当然,第一交流电源202和第二交流电源212可以具有相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·A·卡特J·R·布思J·伊斯勒三世
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:

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