CN107294191A - 一种不间断供电电源系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

他提供了一种不间断供电电源系统及控制方法，一种不间断供电电源系统，包括与整流器连接的双开模组，与双开模组连接的不同电源端，所述不同电源端包含市电和发电机组，与该整流器连接的DC/AC逆变器，以及与DC/AC逆变器连接的负载，所述DC/AC逆变器的前端还连接有DC/DC双向变流器，所述DC/DC双向变流器与蓄电池组连接，以及所述DC/DC双向变流器、双开模组和附在与控制部连接。本发明还提供了一种不间断供电电源的控制方法，包括通信检测、模式切换和通信校验3个步骤，保证完成接收依次通信应答，周期性检测，数据实时采集不受干扰，保证更新时可以独立进行更新，提高了系统故障的修复效率。

Description

一种不间断供电电源系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种不间断供电电源，具体地涉及一种不间断供电电源系统及控制方法。

背景技术

稳定可靠的电源供电系统是保证通信、银行、医院、服务器以及公共领域系统安全、可靠运行的关键，一旦电源故障引起对设备的供电中断，设备就无法运行，造成运行电路中断、整个系统瘫痪，从而造成极大的经济效益和社会效益损失。传统通信电源是利用自动化柴油发电机组实现不间断供电。但是，自动化柴油发电机组只能根据市电的有无来采集信号，并据此发出指令来启动或停止发电机组，在无市电来源或市电不稳定的恶劣环境中无法确保通信电源的不间断供电。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种不间断供电电源系统及控制方法。

本发明采用下述技术方案：

一种不间断供电电源系统，包括

与整流器连接的双开模组，

与双开模组连接的不同电源端，

所述不同电源端包含市电和发电机组，

与该整流器连接的DC/AC逆变器，

以及与DC/AC逆变器连接的负载，

所述DC/AC逆变器的前端还连接有DC/DC双向变流器，

所述DC/DC双向变流器与蓄电池组连接，以及所述DC/DC双向变流器、双开模组和附在与控制部连接。

进一步地，所述控制部设置有控制模块，与控制模块分别连接的通信控制部、通信效验部、动作执行部，以及存储模块一、存储模块二和存储模块三，所述通信控制部分别与通信效验部、双开模组、DC/DC双向变流器以及负载分别连接，所述动作执行部与双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器连接，所述存储模块一、存储模块二和存储模块三分别用于存储市电、发电机组以及蓄电池组处的状态信息。

进一步地，所述控制模块内设置有处理单元和比较单元，所述比较单元连接处理单元并与所述存储模块一、存储模块二和存储模块三分别连接。

进一步地，所述控制模块内还设置有时钟单元以及更新模块，所述时钟单元以及更新模块分别与处理单元连接，以及所述更新模块分别与存储模块一、存储模块二和存储模块三分别连接。

本发明还提供了一种不间断供电电源的控制方法，包括如下步骤：

步骤1）通信检测：开机启动前，所述控制模块触发通信控制部分别向双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器发出通信指令，查验双开模组、DC/DC双向变流器的通信状态，通过通信校验部进行通信状况校验，若通信畅通，转至步骤2），否则，转至步骤3）；

步骤2）模式切换：所述通信控制部通过其内设置的数据采集单元分别实时采集双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器处的电压V1、V2、V3和电流I1、I2、 I3，并将采集的数据传递给控制模块内的处理单元进行处理，

所述比较单元将处理单元处理后的数据分别与存储模块一、存储模块二和存储模块三内设定的阈值进行比较；

若存储模块一内设定的阈值U1v≥V1+V2+V3 和U1i≥I1+I2+I3时，所述动作执行部向双开模组发出动作指令，使得市电输入接通，此时，市电一方面经整流器以及DC/AC逆变器供电，另一方面经整流器以及DC/DC双向变流器向蓄电池组充电；

若U1v＜V1+V2+V3 和U1i＜I1+I2+I3时，且V3的输出电压为正常电压的70%时，市电发生故障，此时，动作执行部导通蓄电池组与DC/DC双向变流器的连接，采用蓄电池组进行供电，

若存储模块三内设定的阈值U3v＜V2+V3 和U3i＜I2+I3时，且V2和V3的输出电压为正常电压的70%时，市电和蓄电池组均故障，所述动作执行部向双开模组发出动作指令，导通双开模组与发电机组之间的连接，此时，发电机组一方面经整流器以及DC/AC逆变器供电，另一方面经整流器以及DC/DC双向变流器向蓄电池组充电；

若上述的比较结果中恢复U1v≥V1+V2+V3 和U1i≥I1+I2+I3时，所述动作执行部向双开模组发出动作指令，导通双开模组与市电之间的连接；

步骤3）通信校验：若双开模组、DC/DC双向变流器以及负载的通信状态其中的一个或者多个发生故障时，所述通信校验部向双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器其中的一个或者多个发送校验指令，若存在应答指令故障，则通信校验部清零通信校验位，并连续发送至少3次校验指令，若接收到应答指令，则通信校验结束，将双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器的通信状态进行通信校验位编制，分别存储于存储模块一、存储模块二和存储模块三中，若接收到应答指令失败，则通信校验部向控制模块发出手动指令，进行人为干预。

进一步地，所述通信控制部依据时钟单元设定的周期性检测时间T，进行周期性检测，当故障修复后，更新模块启动，将存储模块一、存储模块二和存储模块三内实时采集的双开模组、DC/DC双向变流器以及负载处的数据进行实时更新。

进一步地，在步骤1）中，所述双开模组通信检测步骤如下：

S1：所述通信控制部向双开模组发出检测指令，并判断上次向双开模组发出检测指令是否完成，若完成，转至S2；若未完成，标记故障，结束检测，更新重启；

S2：双开模组判断接收检测指令是否有效，若无效返回顶层，若有效，发送应答指令，并标记该次的通信校验位存储于储模块一中。

进一步地，在步骤1）中，所述DC/DC双向变流器通信检测步骤如下：

S1：所述通信控制部向DC/DC双向变流器发出检测指令，并判断上次向DC/DC双向变流器发出检测指令是否完成，若完成，转至S2；若未完成，标记故障，结束检测，更新重启；

S2：DC/DC双向变流器判断接收检测指令是否有效，若无效返回顶层，若有效，发送应答指令，并标记该次的通信校验位存储于储模块二中。

进一步地，所述整流器通信检测步骤如下：

S1：所述通信控制部向负载发出检测指令，并判断上次向整流器发出检测指令是否完成，若完成，转至S2；若未完成，标记故障，结束检测，更新重启；

S2：整流器判断接收检测指令是否有效，若无效返回顶层，若有效，发送应答指令，并标记该次的通信校验位存储于储模块三中。

本发明提供的不间断供电系统优先选择由市电进行对负载的供电，同时对蓄电池组进行充电，当市电故障时，蓄电池组向负载的供电，当蓄电池组和市电均故障时，采用发电机组供电，当市电恢复后，右自动转至市电供电，本发明将不同数据端的状态值进行分别存储，易于调用和故障修复。

附图说明

图1为本发明的框架原理图；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参照图1，本发明公开了本发明采用下述技术方案：

一种不间断供电电源系统，包括

与整流器4连接的双开模组3，

与双开模组连接的不同电源端，

所述不同电源端包含市电1和发电机组2，

与该整流器连接的DC/AC逆变器5，

以及与DC/AC逆变器连接的负载6，

所述DC/AC逆变器的前端还连接有DC/DC双向变流器7，

所述DC/DC双向变流器与蓄电池组8连接，以及所述DC/DC双向变流器、双开模组和附在与控制部9连接。

所述控制部设置有控制模块91，与控制模块分别连接的通信控制部93、通信效验部92、动作执行部91，以及存储模块一94、存储模块二95和存储模块三96，所述通信控制部分别与通信效验部、双开模组、DC/DC双向变流器以及负载分别连接，所述动作执行部与双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器连接，所述存储模块一、存储模块二和存储模块三分别用于存储市电、发电机组以及蓄电池组处的状态信息。

所述控制模块内设置有处理单元和比较单元，所述比较单元连接处理单元并与所述存储模块一、存储模块二和存储模块三分别连接。

所述控制模块内还设置有时钟单元以及更新模块，所述时钟单元以及更新模块分别与处理单元连接，以及所述更新模块分别与存储模块一、存储模块二和存储模块三分别连接。

参照图2，本发明还提供了一种不间断供电电源的控制方法，

包括如下步骤：

步骤1）通信检测：开机启动前，所述控制模块触发通信控制部分别向双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器发出通信指令，查验双开模组、DC/DC双向变流器的通信状态，通过通信校验部进行通信状况校验，若通信畅通，转至步骤2），否则，转至步骤3）；

步骤2）模式切换：所述通信控制部通过其内设置的数据采集单元分别实时采集双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器处的电压V1、V2、V3和电流I1、I2、 I3，并将采集的数据传递给控制模块内的处理单元进行处理，

所述比较单元将处理单元处理后的数据分别与存储模块一、存储模块二和存储模块三内设定的阈值进行比较；

若存储模块一内设定的阈值U1v≥V1+V2+V3 和U1i≥I1+I2+I3时，所述动作执行部向双开模组发出动作指令，使得市电输入接通，此时，市电一方面经整流器以及DC/AC逆变器供电，另一方面经整流器以及DC/DC双向变流器向蓄电池组充电；

若U1v＜V1+V2+V3 和U1i＜I1+I2+I3时，且V3的输出电压为正常电压的70%时，市电发生故障，此时，动作执行部导通蓄电池组与DC/DC双向变流器的连接，采用蓄电池组进行供电，

若存储模块三内设定的阈值U3v＜V2+V3 和U3i＜I2+I3时，且V2和V3的输出电压为正常电压的70%时，市电和蓄电池组均故障，所述动作执行部向双开模组发出动作指令，导通双开模组与发电机组之间的连接，此时，发电机组一方面经整流器以及DC/AC逆变器供电，另一方面经整流器以及DC/DC双向变流器向蓄电池组充电；

若上述的比较结果中恢复U1v≥V1+V2+V3 和U1i≥I1+I2+I3时，所述动作执行部向双开模组发出动作指令，导通双开模组与市电之间的连接；

步骤3）通信校验：若双开模组、DC/DC双向变流器以及负载的通信状态其中的一个或者多个发生故障时，所述通信校验部向双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器其中的一个或者多个发送校验指令，若存在应答指令故障，则通信校验部清零通信校验位，并连续发送至少3次校验指令，若接收到应答指令，则通信校验结束，将双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器的通信状态进行通信校验位编制，分别存储于存储模块一、存储模块二和存储模块三中，若接收到应答指令失败，则通信校验部向控制模块发出手动指令，进行人为干预。

所述通信控制部依据时钟单元设定的周期性检测时间T，进行周期性检测，当故障修复后，更新模块启动，将存储模块一、存储模块二和存储模块三内实时采集的双开模组、DC/DC双向变流器以及负载处的数据进行实时更新。

在步骤1）中，所述双开模组通信检测步骤如下：

S1：所述通信控制部向双开模组发出检测指令，并判断上次向双开模组发出检测指令是否完成，若完成，转至S2；若未完成，标记故障，结束检测，更新重启；

S2：双开模组判断接收检测指令是否有效，若无效返回顶层，若有效，发送应答指令，并标记该次的通信校验位存储于储模块一中。

在步骤1）中，所述DC/DC双向变流器通信检测步骤如下：

S1：所述通信控制部向DC/DC双向变流器发出检测指令，并判断上次向DC/DC双向变流器发出检测指令是否完成，若完成，转至S2；若未完成，标记故障，结束检测，更新重启；

S2：DC/DC双向变流器判断接收检测指令是否有效，若无效返回顶层，若有效，发送应答指令，并标记该次的通信校验位存储于储模块二中。

所述整流器通信检测步骤如下：

S1：所述通信控制部向负载发出检测指令，并判断上次向整流器发出检测指令是否完成，若完成，转至S2；若未完成，标记故障，结束检测，更新重启；

S2：整流器判断接收检测指令是否有效，若无效返回顶层，若有效，发送应答指令，并标记该次的通信校验位存储于储模块三中。

本发明依据不同的位置节点的状态监测，并将不同位置的数据信息进行分别存储，有利于故障的修复，以及在更新时，可以实现分别更新，使得系统的修复效率更高。

其具有如下的优点：

1.保证了各个节点的数据状态不受干扰，接收时不会发生混淆，以及在不同的节点进行应答时，标记不同的通信校验位，不会产生数据应答无法区分的状况。

2.保证完成接收依次通信应答，周期性检测，数据实时采集不受干扰，保证更新时可以独立进行更新，提高了系统故障的修复效率。

以上对本发明实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种不间断供电电源系统，其特征在于包括

与整流器连接的双开模组，

与双开模组连接的不同电源端，

所述不同电源端包含市电和发电机组，

与该整流器连接的DC/AC逆变器，

以及与DC/AC逆变器连接的负载，

所述DC/AC逆变器的前端还连接有DC/DC双向变流器，

所述DC/DC双向变流器与蓄电池组连接，以及所述DC/DC双向变流器、双开模组和附在与控制部连接。

2.根据权利要求1所述的不间断供电电源系统，其特征在于所述控制部设置有控制模块，与控制模块分别连接的通信控制部、通信效验部、动作执行部，以及存储模块一、存储模块二和存储模块三，所述通信控制部分别与通信效验部、双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器分别连接，所述动作执行部与双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器连接，所述存储模块一、存储模块二和存储模块三分别用于存储市电、发电机组以及蓄电池组处的状态信息。

3.根据权利要求2所述的不间断供电电源系统，其特征在于所述控制模块内设置有处理单元和比较单元，所述比较单元连接处理单元并与所述存储模块一、存储模块二和存储模块三分别连接。

4.根据权利要求2或3所述的不间断供电电源系统，其特征在于所述控制模块内还设置有时钟单元以及更新模块，所述时钟单元以及更新模块分别与处理单元连接，以及所述更新模块分别与存储模块一、存储模块二和存储模块三分别连接。

5.一种不间断供电电源的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1）通信检测：开机启动前，所述控制模块触发通信控制部分别向双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器发出通信指令，查验双开模组、DC/DC双向变流器的通信状态，通过通信校验部进行通信状况校验，若通信畅通，转至步骤2），否则，转至步骤3）；

步骤2）模式切换：所述通信控制部通过其内设置的数据采集单元分别实时采集双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器处的电压V1、V2、V3和电流I1、I2、 I3，并将采集的数据传递给控制模块内的处理单元进行处理，

所述比较单元将处理单元处理后的数据分别与存储模块一、存储模块二和存储模块三内设定的阈值进行比较；

若存储模块一内设定的阈值U1v≥V1+V2+V3 和U1i≥I1+I2+I3时，所述动作执行部向双开模组发出动作指令，使得市电输入接通，此时，市电一方面经整流器以及DC/AC逆变器供电，另一方面经整流器以及DC/DC双向变流器向蓄电池组充电；

若U1v＜V1+V2+V3 和U1i＜I1+I2+I3时，且V3的输出电压为正常电压的70%时，市电发生故障，此时，动作执行部导通蓄电池组与DC/DC双向变流器的连接，采用蓄电池组进行供电，

若存储模块三内设定的阈值U3v＜V2+V3 和U3i＜I2+I3时，且V2和V3的输出电压为正常电压的70%时，市电和蓄电池组均故障，所述动作执行部向双开模组发出动作指令，导通双开模组与发电机组之间的连接，此时，发电机组一方面经整流器以及DC/AC逆变器供电，另一方面经整流器以及DC/DC双向变流器向蓄电池组充电；

若上述的比较结果中恢复U1v≥V1+V2+V3 和U1i≥I1+I2+I3时，所述动作执行部向双开模组发出动作指令，导通双开模组与市电之间的连接；

步骤3）通信校验：若双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器的通信状态其中的一个或者多个发生故障时，所述通信校验部向双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器其中的一个或者多个发送校验指令，若存在应答指令故障，则通信校验部清零通信校验位，并连续发送至少3次校验指令，若接收到应答指令，则通信校验结束，将双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器的通信状态进行通信校验位编制，分别存储于存储模块一、存储模块二和存储模块三中，若接收到应答指令失败，则通信校验部向控制模块发出手动指令，进行人为干预。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于所述通信控制部依据时钟单元设定的周期性检测时间T，进行周期性检测，当故障修复后，更新模块启动，将存储模块一、存储模块二和存储模块三内实时采集的双开模组、DC/DC双向变流器以及整流器处的数据进行实时更新。

7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在步骤1）中，所述双开模组通信检测步骤如下：

S1：所述通信控制部向双开模组发出检测指令，并判断上次向双开模组发出检测指令是否完成，若完成，转至S2；若未完成，标记故障，结束检测，更新重启；

S2：双开模组判断接收检测指令是否有效，若无效返回顶层，若有效，发送应答指令，并标记该次的通信校验位存储于储模块一中。

8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在步骤1）中，所述DC/DC双向变流器通信检测步骤如下：

S1：所述通信控制部向DC/DC双向变流器发出检测指令，并判断上次向DC/DC双向变流器发出检测指令是否完成，若完成，转至S2；若未完成，标记故障，结束检测，更新重启；

S2：DC/DC双向变流器判断接收检测指令是否有效，若无效返回顶层，若有效，发送应答指令，并标记该次的通信校验位存储于储模块二中。

9.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在步骤1）中，所述整流器通信检测步骤如下：

S1：所述通信控制部向负载发出检测指令，并判断上次向整流器发出检测指令是否完成，若完成，转至S2；若未完成，标记故障，结束检测，更新重启；

S2：整流器判断接收检测指令是否有效，若无效返回顶层，若有效，发送应答指令，并标记该次的通信校验位存储于储模块三中。