DC/DC变换装置及其控制方法、装置、存储介质和处理器
技术领域
本发明涉及电子领域,具体而言,涉及一种DC/DC变换装置及其控制方法、装置、存储介质和处理器。
背景技术
在多级储能系统中,有多个DC/DC变换器级联构建多级直流母线电压,其示意图见附图1。多级直流母线电压一般包括:600V、400V、200V、48V、24V。在每级直流母线支路上均可接储能单元和负载,由于该系统中母线电压等级逐级降低,且较低电压等级受制于较高电压等级,一旦二级母线电压异常,直接导致后级所有直流供电系统异常,灵活性差。
针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种DC/DC变换装置及其控制方法、装置、存储介质和处理器,以至少解决现有的级联变换装置的灵活性比较差的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种DC/DC变换装置的控制方法,包括:检测所述DC/DC变换装置的M个电压输入接口和M个所述电压输入接口的X个输入电压等级,其中,X小于或等于M;检测所述DC/DC变换装置的N个电压输出接口和N个所述电压输出接口的Y个输出电压等级,其中,Y小于或等于N;根据X个所述输入电压等级和Y个所述输出电压等级进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口;控制所述电压输入接口和所述电压输出接口连通,以进行所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的DC/DC变换。
可选地,控制所述电压输入接口和所述电压输出接口连通,以进行所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的DC/DC变换包括:在所述电压输入接口的所述输入电压等级高于所述电压输出接口的输出电压等级时,控制所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的降压DC/DC变换;在所述电压输入接口的所述输入电压等级低于所述电压输出接口的输出电压等级时,控制所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的升压DC/DC变换。
可选地,根据X个所述输入电压等级和Y个所述输出电压等级进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口包括:获取输入电压等级Xi与输出电压等级Yj的差值,其中,i=2,……,m,j=1,2,……,n;依次获取所述差值中的最小值;将所述最小值对应的电压输入接口Mi和电压输出接口Nj进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口。
可选地,在i大于或者等于2,j=1时,获取输入电压等级Xi与输出电压等级Yj的差值包括:依次获取输入电压等级Xi与输出电压等级Y1的第二差值集合;将所述最小值对应的电压输入接口Mi和电压输出接口Nj进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口包括:将所述第二差值集合中最小差值对应的电压输入接口Mi和电压输出接口N1进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口。
可选地,控制所述电压输入接口和所述电压输出接口连通,以进行所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的DC/DC变换包括:在一个所述电压输入接口对应多个所述电压输出接口的情况下,控制一个所述电压输入接口和多个所述电压输出接口之间进行DC/DC变换。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种DC/DC变换装置的控制装置,包括:第一检测单元,用于检测所述DC/DC变换装置的M个电压输入接口和M个所述电压输入接口的X个输入电压等级,其中,X小于或等于M;第二检测单元,用于检测所述DC/DC变换装置的N个电压输出接口和N个所述电压输出接口的Y个输出电压等级,其中,Y小于或等于N;匹配单元,用于根据X个所述输入电压等级和Y个所述输出电压等级进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口;控制单元,用于控制所述电压输入接口和所述电压输出接口连通,以进行所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的DC/DC变换。
可选地,所述控制单元包括:第一控制模块,用于在所述电压输入接口的所述输入电压等级高于所述电压输出接口的输出电压等级时,控制所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的降压DC/DC变换;第二控制模块,用于在所述电压输入接口的所述输入电压等级低于所述电压输出接口的输出电压等级时,控制所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的升压DC/DC变换。
可选地,所述匹配单元包括:第一获取模块,用于获取输入电压等级Xi与输出电压等级Yj的差值,其中,i=2,……,m,j=1,2,……,n;第二获取模块,用于依次获取所述差值中的最小值;匹配模块,用于将所述最小值对应的电压输入接口Mi和电压输出接口Nj进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口。
可选地,在i大于或者等于2,j=1时,所述第二获取模块还用于依次获取输入电压等级Xi与输出电压等级Y1的第二差值集合;所述匹配模块还用于将所述第二差值集合中最小差值对应的电压输入接口Mi和电压输出接口N1进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口。
可选地,所述控制单元包括:第三控制模块,用于在一个所述电压输入接口对应多个所述电压输出接口的情况下,控制一个所述电压输入接口和多个所述电压输出接口之间进行DC/DC变换。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种DC/DC变换装置,包括:多个电压输入接口,每个所述电压输入接口用于接入不同母线电压等级的直流母线,每个所述电压输入接口对应一个母线电压等级;多个电压输出接口,每个所述电压输出接口用于连接对应设备电压等级的电子设备,每个所述电压输出接口对应一个设备电压等级;控制器,用于检测多个所述电压输入接口已经接入的母线电压等级,检测多个所述电压输出端已经连接的设备电压等级,并且根据所述母线电压等级和所述设备电压等级进行匹配控制。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种存储介质,包括:所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行上述的DC/DC变换装置的控制方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,包括:所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行上述的DC/DC变换装置的控制方法。
在本发明实施例中,本实施例的DC/DC变换装置提供多个电压输入接口和多个电压输出接口,根据需要接入的直流母线和负载的电压等级选择相应的电压输入接口和电压输出接口进行连通,从而解决了现有技术需要多个DC/DC变换装置而导致灵活性比较差的技术问题,达到了提高灵活性的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据现有技术的级联的DC/DC变换装置示意图;
图2是根据本发明实施例的一种DC/DC变换装置的示意图;
图3是根据本发明实施例的DC/DC变换装置的控制方法的流程图;
图4是根据本发明实施例的DC/DC变换装置的控制装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例提供了一种DC/DC变换装置。图2是根据本发明实施例的DC/DC变换装置的示意图。
该DC/DC变换装置包括多个电压输入接口、多个电压输出接口和控制器(图2未示出)。每个所述电压输入接口用于接入不同母线电压等级的直流母线,每个所述电压输入接口对应一个母线电压等级;每个所述电压输出接口用于连接对应设备电压等级的电子设备,每个所述电压输出接口对应一个设备电压等级;控制器,用于检测多个所述电压输入接口已经接入的母线电压等级,检测多个所述电压输出端已经连接的设备电压等级,并且根据所述母线电压等级和所述设备电压等级进行匹配控制。
如图2所示,多个电压输入接口包括:DC200V接口、DC400V接口和DC600V接口等,每个接口可以接入相应电压等级的直流母线,其中,DC200V接口可以接入低压直流母线,DC400V接口可以接入中压动力母线,DC600V接口可以接入能量动力母线。多个电压输出接口包括:DC400V接口、DC200V接口、DC48V接口和DC24V接口等。其中,DC400V接口可以接入400V电压等级的负载或者储能设备,DC200V接口可以接入200V电压等级的负载或者储能设备,DC48V接口可以接入48V电压等级的负载或者储能设备和DC24V接口可以接入24V电压等级的负载或者储能设备。DC48V接口和DC24V接口可以连接如风扇、加湿器、净水机等低压电器;DC200V接口可以连接厨房电器等中压电器;DC400V接口可以连接空调等高压电器。
本实施例的DC/DC变换装置提供多个电压输入接口和多个电压输出接口,根据需要接入的直流母线和负载的电压等级选择相应的电压输入接口和电压输出接口进行连通,从而解决了现有技术需要多个DC/DC变换装置而导致灵活性比较差的技术问题,达到了提高灵活性的技术效果。
本发明实施例提供了一种DC/DC变换装置的控制方法。图3是根据本发明实施例的DC/DC变换装置的控制方法的流程图。如图3所示,该控制方法包括如下步骤:
步骤S302,检测DC/DC变换装置的M个电压输入接口和M个电压输入接口的X个输入电压等级,其中,X小于或等于M;
步骤S304,检测DC/DC变换装置的N个电压输出接口和N个电压输出接口的Y个输出电压等级,其中,Y小于或等于N;
步骤S306,根据X个输入电压等级和Y个输出电压等级进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口;
步骤S308,控制电压输入接口和电压输出接口连通,以进行输入电压等级和输出电压等级之间的DC/DC变换。
该DC/DC变换装置如图2所示,包括多个电压输入接口和多个电压输出接口。即M和N均大于等于2。多个电压输入接口可以同时接入多个电压等级的直流母线,多个电压输出接口也可以同时接入多个电压等级的负载或者储能设备等。可选地,多个电压输入接口和多个电压输出接口可以部分接入直流母线或者负载。例如,一个电压输入接口接入直流母线,多个电压输出接口接入多个负载;多个电压输入接口接入多个电压等级的直流母线,一个电压输出接口连接一个负载;多个电压输入接口接入多个电压等级的直流母线,多个电压输出接口连接多个负载。负载也可以用储能设备代替,此处不再赘述。
本实施例的DC/DC变换装置可以进行升压变换或者降压变换,当输入电压的电压等级高于输出电压的电压等级时,可以进行降压变换;当输入电压的电压等级低于输出电压的电压等级时,可以进行升压变换。即控制所述电压输入接口和所述电压输出接口连通,以进行所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的DC/DC变换包括:在所述电压输入接口的所述输入电压等级高于所述电压输出接口的输出电压等级时,进行所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的降压DC/DC变换;在所述电压输入接口的所述输入电压等级低于所述电压输出接口的输出电压等级时,进行所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的升压DC/DC变换。
可选地,本实施例的DC/DC变换装置包括多个电压输入接口和多个电压输出接口,在多个电压输入接口接入不同电压等级的直流母线,且多个电压输出接口接入不同电压等级的负载的情况下,要对相应的输入、输出接口进行匹配。根据X个所述输入电压等级和Y个所述输出电压等级进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口包括:获取输入电压等级Xi与输出电压等级Yj的差值,其中,i=1,2,……,m,j=1,2,……,n;依次获取所述差值中的最小值;将所述最小值对应的电压输入接口Mi和电压输出接口Nj进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口。
结合图2进行说明。当电压输入接口分别接入600V(X1)和200V(X2)直流母线,电压输出接口分别接入400V(Y1)和24V(Y2)的负载,那么,计算输入、输出接口的电压等级之间的差值,则有X1-Y1=200,X1-Y2=576,X2-Y1=-200,X2-Y2=176。因此,X1和Y1相匹配,X2和Y2相匹配。则通过控制器连接电压输入接口X1和电压输出接口Y1,以及连接电压输入接口X2和电压输出接口Y2。
可选地,在一个所述电压输入接口对应多个所述电压输出接口的情况下,控制一个所述电压输入接口和多个所述电压输出接口之间进行DC/DC变换。
即本实施例在包括一个电压输入接口和多个电压输出接口的情况下,由一个电压输入接口向多个电压输出接口提供电源。
可选地,在i大于或者等于2,j=1时,获取输入电压等级Xi与输出电压等级Yj的差值包括:依次获取输入电压等级Xi与输出电压等级Y1的第二差值集合;将所述最小值对应的电压输入接口Mi和电压输出接口Nj进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口包括:将所述第二差值集合中最小差值对应的电压输入接口Mi和电压输出接口N1进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口。
本实施例在包括多个电压输入接口和一个电压输出接口的情况下,判断多个电压输入接口中哪个电压等级与电压输出接口的电压等级最接近,则利用与电压输出接口的电压等级最接近的电压输入接口向一个电压输出接口供电。
在应用时,一级直流母线通过通用DC/DC变换器建立相互独立的多级直流母线(例如:400V/200V/48V/24V)。各级直流母线均可根据用户需求外接储能单元或者负载。改进方案打破了现有方案的级联结构,使得二级以下直流母线电压不再受制于前级,即在系统运行时,如果二级及以下直流母线中有一路故障,可切除故障支路,使其不会影响到其他直流母线支路的正常运行,提高系统的灵活性和可靠性。
该通用化DCDC变换器装置可以兼容多个直流母线电压等级输入,可实现单电压输入/多电压输出、多电压输入/多电压输出、多电压输入/单电压输出,可以根据用户实际需求进行接口连接,应用范围更广泛、兼容性更高。
使用过程中,可根据用电、配电需求,切断不需要的直流母线支路(例如:400V或200V或48V或24V),仅保留有用的直流母线支路运行。通过优化系统的人性化设计功能,减少系统功耗,节约能量。
本发明实施例还提供了一种DC/DC变换装置的控制装置。
图4是根据本发明实施例的DC/DC变换装置的控制装置的示意图。如图4所示,该DC/DC变换装置的控制装置包括:
第一检测单元40,用于检测所述DC/DC变换装置的M个电压输入接口和M个所述电压输入接口的X个输入电压等级,其中,X小于或等于M;
第二检测单元42,用于检测所述DC/DC变换装置的N个电压输出接口和N个所述电压输出接口的Y个输出电压等级,其中,Y小于或等于N;
匹配单元44,用于根据X个所述输入电压等级和Y个所述输出电压等级进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口;
控制单元46,用于控制所述电压输入接口和所述电压输出接口连通,以进行所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的DC/DC变换。
该DC/DC变换装置如图2所示,包括多个电压输入接口和多个电压输出接口。多个电压输入接口可以同时接入多个电压等级的直流母线,多个电压输出接口也可以同时接入多个电压等级的负载或者储能设备等。可选地,多个电压输入接口和多个电压输出接口可以部分接入直流母线或者负载。例如,一个电压输入接口接入直流母线,多个电压输出接口接入多个负载;多个电压输入接口接入多个电压等级的直流母线,一个电压输出接口连接一个负载;多个电压输入接口接入多个电压等级的直流母线,多个电压输出接口连接多个负载。负载也可以用储能设备代替,此处不再赘述。
可选地,本实施例的DC/DC变换装置可以进行升压变换或者降压变换,当输入电压的电压等级高于输出电压的电压等级时,可以进行降压变换;当输入电压的电压等级低于输出电压的电压等级时,可以进行升压变换。所述控制单元包括:第一控制模块,用于在所述电压输入接口的所述输入电压等级高于所述电压输出接口的输出电压等级时,控制所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的降压DC/DC变换;第二控制模块,用于在所述电压输入接口的所述输入电压等级低于所述电压输出接口的输出电压等级时,控制所述输入电压等级和所述输出电压等级之间的升压DC/DC变换。
可选地,本实施例的DC/DC变换装置包括多个电压输入接口和多个电压输出接口,在多个电压输入接口接入不同电压等级的直流母线,且多个电压输出接口接入不同电压等级的负载的情况下,要对相应的输入、输出接口进行匹配。所述匹配单元包括:第一获取模块,用于获取输入电压等级Xi与输出电压等级Yj的差值,其中,i=2,……,m,j=1,2,……,n;第二获取模块,用于依次获取所述差值中的最小值;匹配模块,用于将所述最小值对应的电压输入接口Mi和电压输出接口Nj进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口。
结合图2进行说明。当电压输入接口分别接入600V(X1)和200V(X2)直流母线,电压输出接口分别接入400V(Y1)和24V(Y2)的负载,那么,计算输入、输出接口的电压等级之间的差值,则有X1-Y1=200,X1-Y2=576,X2-Y1=-200,X2-Y2=176。因此,X1和Y1相匹配,X2和Y2相匹配。则通过控制器连接电压输入接口X1和电压输出接口Y1,以及连接电压输入接口X2和电压输出接口Y2。
可选地,在i大于或者等于2,j=1时,所述第二获取模块还用于依次获取输入电压等级Xi与输出电压等级Y1的第二差值集合;所述匹配模块还用于将所述第二差值集合中最小差值对应的电压输入接口Mi和电压输出接口N1进行匹配,得到相匹配的电压输入接口和电压输出接口。
可选地,所述控制单元包括:第三控制模块,用于在一个所述电压输入接口对应多个所述电压输出接口的情况下,控制一个所述电压输入接口和多个所述电压输出接口之间进行DC/DC变换。
即本实施例在包括一个电压输入接口和多个电压输出接口的情况下,由一个电压输入接口向多个电压输出接口提供电源。
本实施例在包括多个电压输入接口和一个电压输出接口的情况下,判断多个电压输入接口中哪个电压等级与电压输出接口的电压等级最接近,则利用与电压输出接口的电压等级最接近的电压输入接口向一个电压输出接口供电。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。