CN101211165B

CN101211165B - 一种电源系统的节能控制方法及装置

Info

Publication number: CN101211165B
Application number: CN200710125419XA
Authority: CN
Inventors: 李泉; 郦荣; 江帆; 胡翔; 吴能忠; 方力; 高健; 曹丰年; 王渭渭
Original assignee: Emerson Network Power Co Ltd
Current assignee: Vertiv Tech Co Ltd
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: CN101211165A

Abstract

本发明公开了一种电源系统的节能控制方法及装置，所述方法包含如下步骤：1)设置不同负载对应的电源系统的整流模块数；2)监控负载大小，根据步骤1)中的设置选择监控到的负载大小对应的整流模块数投入使用。所述装置包含设置单元，用于设置不同负载对应的电源系统的整流模块数；监控单元，用于监控负载大小，并根据设置单元中的设置选择监控到的负载大小对应的整流模块数投入使用。本发明不需要增加额外的工作量而具有良好的节能效果。

Description

一种电源系统的节能控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电源技术，具体地说涉及一种电源系统的节能控制方法及装置。

背景技术

通常在电源系统，例如应用于通讯的电源系统，配置的整流模块输出容量都大于实际负载的用量，这一方面是为了保证有足够的容量用于电池充电，另一方面也是为将来系统扩容的需要而预留模块备份。

在系统实际最初的运行中，一般负载较小，这导致大部分模块工作在轻载的工作状态，每个整流模块输出的电流仅仅只有10～20％的范围，此时模块的工作效率比较低，严重浪费了电能。因此，在应用于通讯的电源系统，部分电源用户通过人工手动撤出部分整流模块的使用，使其他模块承担更多的输出能量，提高电源系统的工作效率。

显然，这样操作的好处显而易见：模块自身电路损耗得到降低；模块的输出效率更高，节省了能量；延长了整流模块的寿命。然而，上述操作因为是人工控制，因而也有较大缺陷：由于负载变化需要人为干预才能满足需要，在负载经常发生变化的场合，因人为干预而带来的额外工作量将显著增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电源系统的节能控制方法及装置，可以在不增加额外工作量的前提下，显著提高节能效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种电源系统的节能控制方法，包含如下步骤：

1)设置不同负载对应的电源系统的整流模块数；

2)监控负载大小，根据步骤1)中的设置选择监控到的负载大小对应的整流模块数投入使用；

步骤1)中所述的设置不同负载对应的电源系统的整流模块数可以采用如下方式进行：

设置至少一个互不交叠的负载电流区间，每一电流区间对应一需要投入使用的整流模块数；当负载电流不在任一所述负载电流区间内，保持当前投入使用的整流模块数。

所述的节能控制方法，当所述整流模块的标称电流为50A时，所述负载电流区间及对应的需要投入使用的整流模块数的设置如下：

表1

负载电流区间	需要投入使用的整流模块数
		0～35A	1

45～80A	2
		90～120A	3
135～160A	4
		175～210A	5

如果需要投入使用的整流模块数大于或等于电源系统中的整流模块数，电源系统退出节能状态。

本发明还公开了一种电源系统的节能控制装置，包含：

设置单元，用于设置不同负载对应的电源系统的整流模块数；

监控单元，用于监控负载大小，并根据设置单元中的设置选择监控到的负载大小对应的整流模块数投入使用；

其中，设置单元中的不同负载对应的电源系统的整流模块数的设置关系为：设置至少一个互不交叠的负载电流区间，每一电流区间对应一需要投入使用的整流模块数；所述的不同负载对应的电源系统的整流模块数的设置关系中，还包括如下设置：当负载电流不在任一所述负载电流区间内，保持当前投入使用的整流模块数。

所述的节能控制装置，当所述整流模块的标称电流为50A时，所述设置单元中的负载电流区间及对应的需要投入使用的整流模块数的设置如下：表2

负载电流区间	需要投入使用的整流模块数
		0～35A	1
45～80A	2
		90～120A	3
135～160A	4
		175～210A	5

所述的节能控制装置，所述监控模块还用于在监控到需要投入使用的整流模块数大于或等于电源系统中的整流模块数时，控制电源系统退出节能状态。

与现有技术相比，本发明通过预先设置不同的负载大小对应的整流模块数目，通过监控负载的大小，从而相应地调整所需的整流模块。不需要增加额外的工作量，就可以方便地根据实际需要启动整流模块，起到节能的效果。

采用互不交叠的电流区间的设置，还可以更加稳定地调整整流模块数目，当负载在区间交界处波动时避免误调整。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的方法流程图；

图2是本发明具体实施方式的装置方框图。

具体实施方式

下面对照附图，结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，为了实现系统节能，可通过关闭模块的交流输入来进行模块休眠，为此，进行节能控制就需要确定休眠模块的数量。本发明具体实施方式的节能控制方法采用如下步骤来确定休眠模块的数量：

1)设置不同负载对应的电源系统的整流模块数；

2)监控负载大小，根据步骤1)中的设置选择监控到的负载大小对应的整流模块数投入使用。

负载的大小，可以通过负载电流的大小来确定。在本发明方法的软件实现中，可以在实际软件中设置默认的电流对应需要工作的模块数量，当然，用户能够根据实际使用的模块型号和具体要求更改默认的电流值，以便根据实际情况适当地调整不同电流值下所需的整流模块数。

电源系统根据设置开启整流模块的工作；在系统的监控设备中，设置了默认的开启模块数目。在这种情况下，固定的负载电流能够准确判断实际投入的模块数目，维护非常的方便。

以标称50A的整流模块举例，负载大小对应的整流模块数目如下表：

表3

负载标识	实际负载(包含电池需要的充电电流)	需要投入使用的工作模块个数
			I1	0～35A	1
I2	45～80A	2
			I3	90～120A	3
I4	135～160A	4
			I5	175～210A	5

表3中设置了多个互不交叠的电流区间，并设置了各个区间对应的整流模块数。如果负载在I1电流范围，系统1个整流模块工作，其他模块休眠；负载在I2电流范围，系统2个整流模块工作，其他模块休眠；依次类推。

电流区间设置互不交叠，避免发生区间交界而使负载电流在交界处时发生误调整，即整流模块数随着负载电流在两个区间波动而发生频繁的切换。对于负载电流没有处在电流区间的情况，则保持当前投入使用的整流模块数。例如，如果负载大于I1的最大值，小于I2的最小值，如果前次设置的整流模块投入使用数为1，则保持工作的模块数目为1，如果前次设置的整流模块投入使用数为2，则保持工作的模块数目为2。

如果需要模块的数量大于或者等于系统上所有模块数目，直接退出节能状态。

节能可以采用模块最佳效率点的方法来进行，但是出于热量器件离散性的考虑，在环境恶劣的时候往往模块的最佳效率点可能发生变化，不能准确判断。

本发明采用定值查表的方法，能够根据用户的需求来设置节能的效果，在需要安全性能较高的地点，根据实际需求设置休眠模块数量，在负载轻，要求最大限度满足节能的模块中，将模块休眠的电流阀值提高。

本发明在中国移动的某基站实地的试验效果如下：

测试条件设定如下：测试时间为24小时左右，电源系统采用三个50A整流模块。测试结果表明：当负载为40A时，非节能方式的能耗为63.384W，节能方式的能耗为61.650W；20A负载时，非节能方式的能耗为34.746W，节能方式的能耗为32.886W。

如果整流模块系列的指标为空载功耗在50W左右，那么在节能状态，如果模块处于被关掉的状态，功耗仅仅在10W左右。

本发明具体实施方式的节能控制装置，包含设置单元和监控单元。设置单元用于设置不同负载对应的电源系统的整流模块数；监控单元用于监控负载大小，并根据设置单元中的设置选择监控到的负载大小对应的整流模块数投入使用。节能控制装置的工作过程类似前述的节能控制方法，此处不再赘述。

同样的，设置单元中的不同负载对应的电源系统的整流模块数的设置关系可以是设置多个互不交叠的负载电流区间，每一电流区间对应一需要投入使用的整流模块数。当负载电流不在任一所述负载电流区间内，保持当前投入使用的整流模块数。所述的监控模块还用于在监控到需要投入使用的整流模块数大于或等于电源系统中的整流模块数时，控制系统进入节能状态。

本发明根据监控设置的电流值查表获得需要休眠的模块数目；并且，用户能够灵活的设置电流的范围。不但能够保证有效的进行节能控制，从而节省能量，降低模块电路损耗，提高模块输出效率，延长模块寿命；同时节能控制的调整灵活方便。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种电源系统的节能控制方法，其特征在于，包含如下步骤：

1)设置不同负载对应的电源系统的整流模块数；

步骤1)中所述的设置不同负载对应的电源系统的整流模块数采用如下方式进行：

设置至少一个互不交叠的负载电流区间，每一负载电流区间对应一需要投入使用的整流模块数；当负载电流不在任一所述负载电流区间内，保持当前投入使用的整流模块数。

2.如权利要求1所述的节能控制方法，其特征在于，当所述整流模块的标称电流为50A时，所述负载电流区间及对应的需要投入使用的整流模块数的设置如下：

负载电流区间需要投入使用的整流模块数 0～35A 1 45～80A 2 90～120A 3 135～160A 4 175～210A 5

。

3.如权利要求1或2所述的节能控制方法，其特征在于，如果需要投入使用的整流模块数大于或等于电源系统中的整流模块数，电源系统退出节能状态。

4.一种电源系统的节能控制装置，其特征在于，包含：

监控单元，用于监控负载大小，并根据设置单元中的设置选择监控到的负载大小对应的整流模块数投入使用；设置单元中的不同负载对应的电源系统的整流模块数的设置关系为：设置至少一个互不交叠的负载电流区间，每一负载电流区间对应一需要投入使用的整流模块数；所述的不同负载对应的电源系统的整流模块数的设置关系中，还包括如下设置：当负载电流不在任一所述负载电流区间内，保持当前投入使用的整流模块数。

5.如权利要求4所述的节能控制装置，其特征在于，当所述整流模块的标称电流为50A时，所述设置单元中的负载电流区间及对应的需要投入使用的整流模块数的设置如下：

负载电流区间需要投入使用的整流模块数 0～35A 1 45～80A 2

90～120A 3 135～160A 4 175～210A 5

。

6.如权利要求4或5所述的节能控制装置，其特征在于，所述监控单元还用于在监控到需要投入使用的整流模块数大于或等于电源系统中的整流模块数时，控制电源系统退出节能状态。