认知电源制造技术

一种认知电源，包括电源控制部件、电源功率部件、电源感知部件，电源功率部件与电源控制部件、电源感知部件相连接，电源感知部件与电源控制部件、电源负载相连接；电源控制部件包括：电源功率因数校正模块，启动电源模块，处理器模块，功率分配模块,接受电源感知部件发来的信息，控制电源功率部件进入休眠状态或激活状态；电源功率部件包括电源功率模块，提供负载所需的全部电源能量，可在电源控制部件的指挥下进入休眠状态或被唤醒进入工作状态；电源感知部件包括功率计算模块和采集模块,实时感知电源负载功率的大小变化并将相应的信息发送给电源控制部件。本实用新型专利技术解决了电源打开工作后不论负载大小它都会连续满功率的投入工作，而自身始终消耗较大功率的问题。减轻了部分功率部件及变压器在负载较轻的情况下的自身消耗，以延长其工作寿命。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及各种中、大功率电源系统的功率部件和控制部件及输出采集部件，使它们能根据负载的状况实时的决定电源功率部分是进入休眠待机还是唤醒工作以及待机和工作的比例。
技术介绍
随着电气、电子产品的不断发展，电源产品也越来越丰富。从早期的交流稳压电源、直流稳压电源，到现在的交流不间断电源、直流不间断电源、充电电源、逆变电源，其功率也是大到兆瓦级小至毫瓦级。拒不完全统计，电源产品年产值占整个电子产品年产值的6%—7%，由此可见电源产品的使用范围是非常之广的。但在社会的信息化、智能化飞速发展的今天，对电源供电质量、供电保证的要求也不断提高。而从另一个角度也说明随着社会的信息化、智能化的发展各部分对电能的依赖却越来越大。但地球的资源是有限的，为了最大限度的保障经济的可持续增长，人们在积极寻求新能源和开发可再生能源的同时，时刻都在想办法如何节约现有能源。
技术实现思路
本技术就是在充分分析了现有各种电源的工作原理、归纳了绝大部分用电负载的工作特性及工作习惯后提出的。它既节省了由于电源本身不管负载情况而连续满功率工作所消耗的不必要的能量外，还能是电源经常处在休眠状态而延长其寿命。本技术采取 的技术方案为:一种认知电源，包括电源控制部件、电源功率部件、电源感知部件，电源功率部件与电源控制部件、电源感知部件相连接，电源感知部件与电源控制部件、电源负载相连接；电源控制部件包括:电源功率因数校正模块，启动电源模块，处理器模块，功率分配模块，接受电源感知部件发来的信息，控制电源功率部件进入休眠状态或激活状态；电源功率部件包括电源功率模块，提供负载所需的全部电源能量，可在电源控制部件的指挥下进入休眠状态或被唤醒进入工作状态；电源感知部件包括功率计算模块和采集模块，实时感知电源负载功率的大小变化并将相应的信息发送给电源控制部件；电源功率因数校正模块，完成整个电源的功率因数校正，提高电源效率和节能效果，同时为启动电源模块补充能量；启动电源模块完成电源功率模块由休眠到激活工作的电源触发，它以间歇方式不断输出电能为电源功率模块提供激活电源；处理器模块完成电源功率的设定和实时功率比对及分配；功率分配模块将处理器模块输出的功率分配编码翻译成对应电源电源功率模块的控制电平。采集模块为采集电压信号的高精度电阻I及采集电流信号的霍尔电流传感器J，两种信号同时送到功率计算模块H。优选的电源功率模块为多个并联的电源功率模块。优选的电源功率模块可以全部或者部分进入休眠状态或激活状态。优选的处理器模块为DSP芯片。本技术涉及的认知电源就是要使各种电源，特别是大功率连续工作的电源，能实时根据其负载的工作情况控制自身的功率部件、变压器等投入工作的比例多少。从目前用电设备情况看大致可分为:⑴分段工作:如白天工作晚上休息，晚上工作白天休息等；⑵间歇工作:平时待机功率很小，工作时功率脉冲式增加(CT机、X光机、压缩机等);⑶随机工作:平时大部分时间处于待机状态，偶尔根据外部情况短时间工作(通风扇、摄像头、报警器等)。电源控制部件:能控制电源功率部件(含变压器)是否进入休眠状态或激活为工作状态。特别是能根据负载的工作规律学习总结一套电源控制程序，通过对电源感知部件提供的负载参量进行分析再确定发出休眠或工作的指令。尤其是能通过对检测电路送来的负载由休眠转到工作时的信息进行存储、分析、归纳，从中找出相应负载的工作规律，学会控制功率部件的休眠或唤醒的相互比例。这里要解决的主要问题是负载增大或减小时能很快的判断出其比例大小，以对功率部件发出相应的命令。随着电力电子控制技术的发展，目前的控制芯片已能方便的实现系统从休眠到激活唤醒之间相互转换的时间及安全性的有机统一。大幅度提高了电源在休眠到唤醒过程的节能效率与工作的可靠性。电源功率部件:提供负载所需的全部电源能量，可在控制信号的指挥下方便的进入休眠状态或被唤醒进入工作状态。一般采用多个模块的并联，以达到部分休眠部分工作的效果。为此本技术中的各功率模块之间不但能方便的进行相互电压、电流的沟通与协调，以保证最大限度的发挥每个模块的效率，而且还要快速安全的完成从休眠状态到唤醒工作状态之间的相互转换。电源感知部件:除能实时知道负载功率的大小变化，通知控制部件完成对输出电压、电流的控制及对负载出现超载或短路时进行保护外，其主要的功能是当负载处于停机状态时也能对输出和负载状态进行检测，随时发现负载的各种变化，并能快速将相应信息送给电源控制部分。以DSP为核心的感知部件对负载变化能随时进行监测和判断，当负载加重、减轻或关闭时都能以μ s级的时间检测并发出控制命令，确保电源功率部件有针对性的休眠或唤醒。目前各种用电设备虽然种类繁多工作特点各异，但就其用电功率角度而言都可分为满载工作、空载工作(负载关机)、部分工作(半功率、小半功率、大半功率等)另外从目前电源的设计习惯和可靠性要求惯例，大部分电源都以功率的冗余来换取其可靠性和质保期。而当前电源系统的工作情况是:只要接通输入开关它就全功率的投入运行。这样势必造成电源自身效率的降低，总能源的无为损耗及电源内部部件寿命的无为减短。而有认知功能的电源开机工作后首先检测其负载的大小，然后在满足功率和可靠性要求的基础上决定功率部分那些模块激活工作那些模块进入休眠。按照这一模式检测部分随时跟踪负载的变化以改变功率部件的输出配给。达到减轻电源损耗延长部件寿命的目的。在整个电源工作过程中控制部分在随时进行相关负载工作规律的学习和归纳，找出其主要的工作规律以利于提高工作效率和反映速度。本技术的目的就是:(I)解决电源打开工作后不论负载大小它都会连续满功率的投入工作，而自身始终消耗较大功率的问题。(2)减轻部分功率部件及变压器在负载较轻的情况下的自身消耗，以延长其工作寿命。说明书附图附图说明图1为本技术部件结构框图；图2为本技术模块结构框图；图3为本技术电源功率因数校正模块电路图；图4为本技术启动电源模块电路图；图5为本技术电源功率模块电路图.具体实施方式参见图1，图2，图3，图4，图5，一种认知电源，电源控制部件、电源功率部件、电源感知部件，电源功率部件与电源控制部件、电源感知部件相连接，电源感知部件与电源控制部件、电源负载相连接；电源控制部件包括:电源功率因数校正模块F，启动电源模块E，处理器模块G，功率分配模块K,接受电源感知部件发来的信息，控制电源功率部件进入休眠状态或激活状态；电源功率部件包括电源功率模块A、B、C、D，提供负载所需的全部电源能量，可在电源控制部件的指挥下进入休眠状态或被唤醒进入工作状态；电源感知部件包括功率计算模块H和采集模块，实时感知电源负载功率的大小变化并将相应的信息发送给电源控制部件；电源功率因数校正模块F，完成整个电源的功率因数校正，提高电源效率和节能效果，同时为启动电源模块E补充能量；启动电源模块E完成电源功率模块A、B、C、D由休眠到激活工作的电源触发，它以间歇方式不断输出电能为电源功率模块A、B、C、D提供激活电源；处理器模块G完成电源功率的设定和实时功率比对及分配；功率分配模块K将处理器模块G输出的功率分配编码翻译成对应电源电源功率模块的控制电平。采集模块为采集电压信号的高精度电阻I及采集电流信号的霍尔电流传感器J，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种认知电源，其特征在于：包括电源控制部件、电源功率部件、电源感知部件，电源功率部件与电源控制部件、电源感知部件相连接，电源感知部件与电源控制部件、电源负载相连接；所述电源控制部件包括：电源功率因数校正模块（F），启动电源模块(E)，处理器模块(G)，功率分配模块(K),接受电源感知部件发来的信息，控制电源功率部件进入休眠状态或激活状态；所述电源功率部件包括电源功率模块，提供负载所需的全部电源能量，可在电源控制部件的指挥下进入休眠状态或被唤醒进入工作状态；所述电源感知部件包括功率计算模块（H）和采集模块,实时感知电源负载功率的大小变化并将相应的信息发送给电源控制部件；电源功率因数校正模块(F)，完成整个电源的功率因数校正，提高电源效率和节能效果，同时为启动电源模块(E)补充能量；启动电源模块(E)完成电源功率模块由休眠到激活工作的电源触发，它以间歇方式不断输出电能为电源功率模块提供激活电源；处理器模块(G)完成电源功率的设定和实时功率比对及分配；功率分配模块(K)将处理器模块(G)输出的功率分配编码翻译成对应电源电源功率模块的控制电平。

【技术特征摘要】
1.一种认知电源，其特征在于:包括电源控制部件、电源功率部件、电源感知部件，电源功率部件与电源控制部件、电源感知部件相连接，电源感知部件与电源控制部件、电源负载相连接； 所述电源控制部件包括:电源功率因数校正模块(F)，启动电源模块(E)，处理器模块(G)，功率分配模块(K)，接受电源感知部件发来的信息，控制电源功率部件进入休眠状态或激活状态； 所述电源功率部件包括电源功率模块，提供负载所需的全部电源能量，可在电源控制部件的指挥下进入休眠状态或被唤醒进入工作状态； 所述电源感知部件包括功率计算模块(H)和采集模块，实时感知电源负载功率的大小变化并将相应的信息发送给电源控制部件； 电源功率因数校正模块(F)，完成整个电源的功率因数校正，提高电源效率和节能效果，同时为启动电源模块(E)补充能量； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈惠桐，李兵，文朝宽，周洪成，
申请(专利权)人：金陵科技学院，陈惠桐，
类型：实用新型
国别省市：