CN105672396A - 一种多泵并联恒压供水控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多泵并联恒压供水控制系统及控制方法，使用模块化，采用公共母线结构，通过直流母线来供电，中央处理模块通过控制子板来控制功率单元来驱动流体机械，采用一体化设计，保证控制系统功率密度高，达到可配置性强。

Description

一种多泵并联恒压供水控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及流体控制领域，具体涉及一种多泵并联恒压供水控制系统及控制方法。
背景技术
传统上的供水方式有三种：第一种为泵组直接供水；第二种为水塔、高位水箱供水；第三种为气压罐供水；而长期以来，人们都致力于更优越的供水系统的探索，变频调速水泵系统便是这理想系统之一。
但是如今目前的泵组直接供水方式为多泵并联恒压供水系统，采用一台可编程序控制器，至少一台通用变频器和若干个接触器来实现一台泵变频运行，其余泵工频运行的控制系统；但是这样控制系统分立器件过多，器件过于分散，需要一个体积庞大的机柜来放置这些分立器件；因此，导致成本过高，变频器的运行效率低下，而且整个系统功率密度过低，需要安装的空间过大。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种集成度高，成本低，且易于更换和维护，功率密度大的多泵并联恒压供水控制系统。
本发明通过以下技术方案实现：一种多泵并联恒压供水控制系统，包括中央处理模块、与中央处理模块连接的通讯模块和若干控制子板、若干功率单元、整流单元、至少一个控制电源单元，所述整流单元连接交流供电电源，用于将交流电变为直流电，所述整流单元通过直流母线与若干功率单元连接用于对功率单元提供直流电，所述功率单元用于连接与流体机械直接耦合的电机；所述功率单元还连接控制子板，所述控制子板连接中央处理模块，所述中央处理模块通过控制子板同步协调控制整流单元、功率单元；所述整流单元还通过直流母线与控制电源单元连接，所述控制电源单元连接控制子板，所述控制电源单元用于对整流单元和控制子板供电；所述通讯模块包括无线传输模块，用于系统与外界的数据交换。
优选的，所述功率单元通过直流母线排功率单元设置于安装柜体内。
优选的，所述整流单元还通过直流母线连接备用直流供电接口，所述备用直流供电接口还连接控制子板，所述备用直流供电接口用于接入储能电池或直流可再生能源。
优选的，所述控制子板与中央处理模块之间通过高速数据总线连接。
一种多泵并联恒压供水控制系统的控制方法，包括如下步骤：
A）当功率单元需要驱动的流体机械的功率等级小于一台功率单元的功率等级时，中央处理模块根据需求的功率使控制子板控制功率单元进行变频调速运行；
B）当功率单元需要驱动的流体机械的功率等级大于一台功率单元的功率等级时，就将相邻的功率单元并联连接组合配置扩大功率等级，中央处理模块根据需求的功率来控制功率单元进行变频调速运行；
C）当电网突然断电的情况下，备用直流供电接口连接的备用电源依然能为控制系统供电，保证控制系统在电网恢复时快速启动；
优选的，所述步骤C中，在所述备用电源电能足够时，中央处理模块根据需求的功率保证维持系统最小流量控制。
本发明使用模块化，采用公共母线结构，通过直流母线来供电，中央处理模块通过控制子板来控制功率单元来驱动流体机械，采用一体化设计，保证控制系统功率密度高，达到可配置性强。
本发明的有益之处在于：1）本控制系统采用一体化安装，使得功率密度高，可配置性强，而且易于更换和维护；2）采用公共母线结构，通过直流母线供电，达到节能、提高系统运行的可靠性，较少系统维护量和系统占用面积的目的；3）设置备用直流供电接口连接储能电池或直流可再生能源，保证在电网突然断电情况下为系统供电，使得系统在电网恢复时快速启动。
附图说明
图1为本发明的框示图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式，对本发明作进一步描述。
见图1，一种多泵并联恒压供水控制系统，包括中央处理模块、与中央处理模块连接的通讯模块和若干控制子板、若干功率单元、整流单元、至少一个控制电源单元，所述整流单元连接交流供电电源，用于将交流电变为直流电，所述整流单元通过直流母线与若干功率单元连接用于对功率单元提供直流电，所述功率单元用于连接流体机械；所述功率单元还连接控制子板，所述控制子板连接中央处理模块，所述中央处理模块通过控制子板同步协调控制整流单元、功率单元；所述整流单元还通过直流母线与控制电源单元连接，所述控制电源单元连接控制子板，所述控制电源单元用于对整流单元和控制子板供电；所述功率单元通过直流母线排功率单元设置于安装柜体内；所述整流单元还通过直流母线连接备用直流供电接口，所述备用直流供电接口还连接控制子板，所述备用直流供电接口用于接入储能电池或直流可再生能源；所述通讯模块包括无线传输模块、无线WIFI线路和天线，用于系统与外界的数据交换；所述控制子板与中央处理模块之间通过高速数据总线连接。
一种多泵并联恒压供水控制系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
A）当功率单元需要驱动的流体机械的功率等级小于一台功率单元的功率等级时，中央处理模块根据需求的功率使控制子板控制功率单元进行变频调速运行；
B）当功率单元需要驱动的流体机械的功率等级大于一台功率单元的功率等级时，就将相邻的功率单元并联连接组合配置扩大功率等级，中央处理模块根据需求的功率来控制功率单元进行变频调速运行；
C）当电网突然断电的情况下，备用直流供电接口连接的备用电源依然能为控制系统供电，保证控制系统在电网恢复时快速启动；
所述步骤C中，在所述备用电源电能足够时，中央处理模块根据需求的功率保证维持系统最小流量控制。
本实施方式中，功率单元由直流母线提供直流电，可以但不限于通过插接式接口端子与直流母线连接；所述功率单元可以安装于滑动轨道上，不需要特定的工具和装配流程；采用热插拔技术，功率单元在装置运行的情况下也可以直接接入或断开直流母线，方便了功率单元的安装、更换与维护。
本实施方式中，当功率单元需要驱动的流体机械的功率等级大于一台功率单元的功率等级时，就将相邻的功率单元的输出端子并联连接，并通过功率单元的组合配置扩大功率等级，来驱动功率等级比单个功率单元大的流体机械。
本实施方式中，控制系统可以设置不同功率等级的功率单元来控制不同功率等级的流体机械。
本实施方式中，备用直流供电接口连接控制子板，备用直流供电接口用于接入储能电池或直流可再生能源；在电网突然断电的情况下可以为控制系统供电，防止突然断电对控制系统器件的损伤，还可以使得控制系统在电网恢复时能快速启动；而且在备用电源电能足够的情况下，控制系统可以保证维持供水系统最小流量的控制。
本实施方式中，通讯模块包括无线WIFI线路和天线，例如无线WIFI通讯，可以使得控制系统与外界进行数据传输和交换，方便外界得知控制系统的状况。
本实施方式中，控制子板与中央处理模块之间通过高速数据总线连接，例如CAN总线，来保证控制子板与中央处理模块数据交换的迅速、准确。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种多泵并联恒压供水控制系统，其特征在于：包括中央处理模块、与中央处理模块连接的通讯模块和若干控制子板、若干功率单元、整流单元、至少一个控制电源单元，所述整流单元连接交流供电电源，用于将交流电变为直流电，所述整流单元通过直流母线与若干功率单元连接用于对功率单元提供直流电，所述功率单元用于连接与流体机械直接耦合的电机；所述功率单元还连接控制子板，所述控制子板连接中央处理模块，所述中央处理模块通过控制子板同步协调控制整流单元、功率单元；所述整流单元还通过直流母线与控制电源单元连接，所述控制电源单元连接控制子板，所述控制电源单元用于对整流单元和控制子板供电；所述通讯模块包括无线传输模块，用于系统与外界的数据交换。
2.根据权利要求1所述的一种多泵并联恒压供水控制系统，其特征在于：所述功率单元通过直流母线排设置于安装柜体内。
3.根据权利要求1所述的一种多泵并联恒压供水控制系统，其特征在于：所述整流单元还通过直流母线连接备用直流供电接口，所述备用直流供电接口还连接控制子板，所述备用直流供电接口用于接入储能电池或直流可再生能源。
4.根据权利要求1所述的一种多泵并联恒压供水控制系统，其特征在于：所述控制子板与中央处理模块之间通过高速数据总线连接。
5.一种多泵并联恒压供水控制系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
A）当功率单元需要驱动的流体机械的功率等级小于一台功率单元的功率等级时，中央处理模块根据需求的功率使控制子板控制功率单元进行变频调速运行；
B）当功率单元需要驱动的流体机械的功率等级大于一台功率单元的功率等级时，就将相邻的功率单元并联连接组合配置扩大功率等级，中央处理模块根据需求的功率来控制功率单元进行变频调速运行；
C）当电网突然断电的情况下，备用直流供电接口连接的备用电源依然能为控制系统供电，保证控制系统在电网恢复时快速启动。
6.根据权利要求5所述的一种多泵并联恒压供水控制系统的控制方法，其特征在于：所述步骤C中，在所述备用电源电能足够时，中央处理模块根据需求的功率保证维持系统最小流量控制。
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Denomination of invention: A multi pump parallel constant pressure water supply control system and control method

Effective date of registration: 20230825

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Pledgee: Ningbo Zhenhai Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: NINGBO JIURONG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2023980053821

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