用于监控电源的功率分析模块制造技术

本发明专利技术涉及用于监控电源的功率分析模块。一种分析电源的特性的方法包括：接收具有至少一个相位的电源；以及感测至少一个相位中的每个相位的电压信号。所述方法包括：基于至少一个相位中选择的相位的所感测的电压信号来检测所选择的相位的过零事件。所述方法还包括：基于对应的所感测的电压信号使用处理器来确定至少一个相位中的每个相位的电压信息。所述方法还包括：响应于过零事件经由电化隔离器输出脉冲序列。所述序列中的一些脉冲或所有脉冲的各自的长度基于至少一个相位中的每个相位的对应电压信息。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及一种用于监控电源的功率分析模块。
技术介绍
该部分提供与本公开内容有关的背景信息，但不一定是现有技术。 各种应用需要几乎恒定地供应可靠的电功率，以有效地工作。例如，医院需要电力的恒定和可靠的供应，以在需要时确保手术室等中的医疗设备。此外，食品零售商(例如超市和百货店)需要电力的恒定和可靠的供应，以正确地操作与显示箱和冷库关联的冷冻系统，以防食品变质。虽然公共公司通常是一致和可靠的电功率的主要来源，但这样的功率有时由于恶劣天气、不可预见的事故或维护而中断。电力的中断虽然令人生气并且不愉快，但普通公众一般是可忍受的。另一方面，例如医院的机构以及例如食品零售商的商店无法负担他们的电源的甚至微小的中断。因此，不能负担他们的电源的甚至微小的中断的电力消费者一般依赖于发电机和其它备份系统，以在来自公共公司的电气服务中断的时段期间供应电功率。转换切换器使得这些消费者能够在主电源(即来自公共公司)和辅助电源(即当一个源变得不可靠或需要维护时的发电机或另外备份系统)之间进行切换。
技术实现思路
该部分提供本专利技术的概述，并且不包括本专利技术的完整范围或其所有特征。一种分析电源的特性的方法包括接收具有至少一个相位的电源；以及感测至少一个相位中的每个相位的电压信号。所述方法包括基于至少一个相位中选择的相位的所感测的电压信号来检测所选择的相位的过零事件。所述方法还包括基于对应的所感测的电压信号使用处理器来确定所述至少一个相位中的每个相位的电压信息。所述方法还包括响应于过零事件经由电化隔离器输出脉冲序列。所述序列中的一些脉冲或所有脉冲的各自的长度基于至少一个相位中的每个相位的对应电压信息。所述方法还包括在自动转换切换器中接收电源和第二电源；从电化隔离器接收脉冲序列；基于所接收的脉冲序列，选择电源和第二电源中的一个；以及将所选择的电源连接到负载。所述方法的一些实现包括具有三个相位的电源以及确定三个相位的相位旋转。所述方法可以包括基于相位旋转而选择预定间隔；以及输出序列中的至少两个脉冲之间具有预定间隔的脉冲序列。在一些布置中，脉冲序列包括(i)表示过零事件的同步脉冲以及(ii)对于至少一个相位中的每个相位，表示对应电压信息的至少一个电压脉冲。此外，开始输出同步脉冲可以与过零事件近似同时发生，并且同步脉冲可以是脉冲序列中的初始脉冲。在存在三个相位的情况下，输出脉冲序列可以包括输出与三个相位中的每个相位对应的电压脉冲。在一些实现中，至少一个相位中的第一相位的电压信号包括瞬时电压读数，确定第一相位的电压信息包括检测瞬时电压读数的峰值。确定第一相位的电压信息可以还包括基于瞬时电压读数而计算第一相位的统计参数。统计参数可以包括以下中的至少一个均值、根均值、均方根值。确定至少一个相位中的每个相位的电压信息可以包括确定以下中的至少一个线间电压、线到中性点电压、线间电压的平方、线到中性点电压的平方、线间电压的均值、线到中性点电压的均值、线间电压的均方根、以及线到中性点电压的均方根。确定电压信息以及输出脉冲序列可以还包括对于至少一个相位中的每一个相位，确定表示线到中性点电压的第一电压参数以及表示线间电压的第二电压参数；第一电压参数和第二电压参数中的至少一个的均值；以及第一电压参数和第二电压参数中的至少一个的均方根；并且脉冲序列包括α)与过零事件对应的同步脉冲以及αυ对于至少一个相位中的每一个相位，表示均方根的电压脉冲。在存在三个相位的情况下，所述方法可以包括确定三个相位的相位旋转；基于相位旋转而选择预定间隔；以及输出脉冲序列中的 至少两个脉冲之间具有预定间隔的脉冲序列。在该实现中，可以输出脉冲序列，使得同步脉冲是脉冲序列中的初始脉冲，同步脉冲的开始与过零事件近似同时，以及电压脉冲中的每一个电压脉冲由预定间隔分离。还公开了一种接收具有至少一个相位的电源的功率分析模块。所述功率分析模块包括感测模块，其感测所述至少一个相位的电压信号；过零模块，其基于至少一个相位中选择的相位的所感测的电压信号来检测所选择的相位的过零事件；处理模块，其基于至少一个相位的所感测的电压信号来确定至少一个相位中的每一个相位的电压信息；以及输出模块，其将响应于过零事件的脉冲序列输出到电化隔离器，其中，所述序列中的一些脉冲或所有脉冲的长度基于至少一个相位中的每一个相位的电压信息。功率分析模块可以感测自动转换切换器的电源。脉冲序列的长度可以与电压信息成比例，和/或序列中的初始脉冲的长度可以是固定的预定长度。功率分析模块可以监控三相电源，并且可以确定三个相位的相位旋转，基于相位旋转而选择预定间隔；以及输出模块可以输出脉冲序列中的至少两个脉冲之间具有预定间隔的脉冲序列。此外，可以在处理器上实现功率分析模块，并且过零模块可以包括比较器，比较器检测所选择的相位的过零事件。比较器可以在处理器外部。应用的其它领域通过在此提供的描述将变得清楚。该
技术实现思路
中的描述和具体示例仅意在举例说明，并不意图限制本专利技术的范围。附图说明在此描述的附图仅用于说明，并且不意图限制本公开内容的范围。图I是转换切换器设备的功能框图；图2A是根据本专利技术的原理的功率分析模块的功能框图；图2B是根据本专利技术的原理的另一功率分析模块的功能框图；图2C是根据本公开内容的原理的另一功率分析模块的功能框图；图3A-图3C是根据本公开内容的原理的功率分析模块生成的脉冲序列的示意性表不;图4是详解功率分析模块计算电压信息的方法的操作的流程图；图5是详解用于维修功率分析模块产生的中断的方法的操作的流程图；以及图6是用于控制输出的输出状态机的表示。贯穿附图的若干视图，对应的标号指示对应的部分。具体实施例方式例如在将给负载的功率从故障公用电源切换到备份电源时，自动转换切换器(automatic transfer switch)将多个电源之一电连接到负载。自动转换切换器的主控制 器可以基于对应的功率分析模块提供给它的每个电源的测量而确定使用电源中的哪一个。参照这些功率分析模块中的一个的示例实现，功率分析模块感测对应电源的电压信号。基于电压信号，功率分析模块计算电压信息，并且经由电化隔离器(galvanic siolator)将该信息发送到主控制器。功率分析模块使用二进制脉冲序列来表示电压信息。每个脉冲的持续时间与一条电压信息对应。电压信息的项包括每个相位的相位到中性点电压的RMS(root meansquare，均方根)以及每对相位之间的相位到相位电压的RMS。功率分析模块使用脉冲之间具有预定长度的间隔(space)来传达电源是否为多相电源，如果是，则还有电源的相位旋转。布置脉冲序列的顺序以及空白的预定长度对于主控制器是已知的，从而主控制器可以确定对应的电压和相位信息。二进制脉冲序列在每个电源周期发送一次，并且因此发送要比电源的一个周期更短。序列的发送的开始与电源的选定的相位的过零(zero crossing)(在正方向或负方向上)同步。提供示例实现，使得本公开将是详尽的，并且将把范围完全传达给本领域技术人员。阐述了大量具体细节(例如具体组件、设备和方法的示例)，以提供对本公开内容的透彻理解。本领域技术人员应理解，无需采用具体细节，可以通过很多不同形式来实施示例布置，并且也不应理解为限制本公开内容的范围。在一些示例布置中，不详细描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：接收具有至少一个相位的电源；感测所述至少一个相位中的每个相位的电压信号；基于所述至少一个相位中选择的相位的所感测的电压信号来检测所选择的相位的过零事件；基于对应的所感测的电压信号使用处理器来确定所述至少一个相位中的每个相位的电压信息；以及响应于所述过零事件经由电化隔离器输出脉冲序列，其中，所述序列中的一些脉冲或所有脉冲的各自的长度基于所述至少一个相位中的每个相位的对应电压信息。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·海斯，弗拉迪米尔·米洛斯拉夫斯基，
申请(专利权)人：阿斯科动力科技公司，
类型：发明
国别省市：