CN108695566B - 一种提升节能效率的同步控制系统架构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提升节能效率的同步控制系统架构，包括一主系统以及至少一供电子系统，主系统包含一用电分析模块；供电子系统经由一信号联断装置以有线或无线方式与所述主系统之间通讯，所述供电子系统包含：至少一电池模块以及一供电处理模块；供电处理模块与电池模块电性连接且被配置为接收该电池模块的一侦测信号并根据该侦测信号确认该电池模块的电池状态，然后传送到主系统的用电分析模块进行分析；其中主系统根据所述电池状态而发送一反馈信号至供电处理模块进行处理。从而，主系统以远程实时监测多个子系统的电池状态，且各个子系统的电源开关权限由韧体掌控，以达到智慧能源管理。

Description

一种提升节能效率的同步控制系统架构

技术领域

本发明涉及多系统串接的节能控制技术领域，尤指一种，不需要硬件开关，且主系统可通过韧体与多个子系统间通讯以取得电池信息，以远程同步控制多个子系统的同步控制系统架构。

背景技术

在科技不断进步的今日，近年来能源需求快速上升，诸如核能、水力、太阳能、风力和生质能等能源方案逐渐为各界所广泛讨论。然而上述的再生能源多与气候环境相关，供电不稳的难题尚待解决。因此，电力储能系统不但可协助电厂解决再生能源电源稳定度的问题。从发电、输配电到客户端，可调节不均衡的电力负载系统，稳定电压，可解决备载容量的储能系统所存在的技术问题，将扮演再生能源应用发展的关键配角。

传统的储能系统，其系统中会连接多个主从式架构系统，以作为一完整的储能系统，当此储能系统中，单一的主从式架构系统发生损坏时，可直接手动关闭损坏的主从式架构系统的硬件开关，通过断开损坏的主从式架构系统与整个储能系统间的连接，避免其造成整个储能系统瘫痪。而在关闭损坏的主从式架构系统后，其他正常的主从式架构系统仍可正常运作，使整个储能系统完成储能工作。

请参照图1，图1为传统无通讯功能的主从式架构系统示意图。此主从式架构系统800包含一主系统802以及两个供电子系统，分别为第一供电子系统804、第二供电子系统806。主系统802分别连接第一供电子系统804、第二供电子系统806。第一供电子系统804具有第一硬件开关8042，第二供电子系统806具有第二硬件开关8062。由于此主从式架构系统800的主系统802与第一供电子系统804、第二供电子系统806之间不具有通讯功能，因此，主系统无法决定两次系统的开启与关闭，因此，当第一供电子系统804发生损坏时，仅能通过关闭第一硬件开关8042而关闭第一供电子系统804，维持整个主从式架构系统800的正常运作。此情况下，主系统802与两个供电子系统间由于无通讯功能，因此，无法远程控制关闭供电子系统，无法实时监控次系统的状态，且使用硬件开关的缺点是系统无法进入省电模式。

再者，上述的主系统802与两供电子系统间以并联方式连接，由于主系统802与两供电子系统间无通讯功能，因此，主系统802无法实时监测到电压差异，而无法将供电子系统关闭，将会有电压差异的危险状况产生，即过大的充放电电流发生。

请参考图2，图2为传统具有远程控制功能的主从式架构系统示意图。此主从式架构系统900包含一主系统902以及第一供电子系统904、第二供电子系统906。主系统902分别与第一供电子系统904、第二供电子系统906连接。主系统902包含一硬件开关9022。主系统902的硬件开关9022可远程传送一控制讯号给第一供电子系统904以及第二供电子系统906。虽然主系统902可通过开关9022远程控制第一供电子系统904、第二供电子系统906的开启或关闭，但，第一供电子系统904、第二供电子系统906需要长时间处于工作模式，以随时等待接收主系统902所传送的控制讯号，因此，无法进入省电模式。

综上可知，现有的主从式架构系统，特别在通讯以及实时监控上存在改进的空间，急需针对上述的缺点进行改进。

发明内容

为解决现有技术所存在的技术问题，本发明旨在提供一种提升节能效率的同步控制系统架构，通过主系统以远程实时监测多个子系统的电池状态，并且各个子系统的电源开关权限由韧体掌控，以达到智慧能源管理。

为实现本发明的目的，本发明提出一种提升节能效率的同步控制系统架构，其包括:一主系统以及至少一供电子系统，主系统包括一用电分析模块；供电子系统经由一信号联断装置以有线或无线方式与主系统之间通讯，所述供电子系统包括：至少一电池模块以及一供电处理模块，电池模块被配置为供给与储存电力；供电处理模块与电池模块电性连接且被配置为接收电池模块的一侦测信号，供电处理模块根据所述侦测信号确认电池模块的电池状态，并且通过所述信号联断装置将所述电池状态传送至主系统的用电分析模块进行分析，所述侦测信号至少包括电压信号、电流信号或温度信号之一；其中主系统根据电池状态将一反馈信号经由所述信号联断装置传送至供电处理模块进行处理，以使供电子系统与主系统之间保持通讯，从而使供电子系统进行放电程序或充电程序，或者控制信号联断装置断开供电子系统与主系统之间的通讯，以停用供电子系统且使其进入一待机休眠状态。

于一实施例中，其中所述信号联断装置通过光耦合或磁耦合的电气隔离方式，以使供电子系统与主系统以光、磁或射频载波方式传递信号。

于一实施例中，其中所述信号联断装置包括有一控制信号联断模块以及一通讯信号联断模块，所述控制信号联断模块以及所述通讯信号联断模块以RS232、RS422、MODBUS、RS485或其它的数据通讯接口与主系统连接。

于一实施例中，其中所述通讯信号联断模块还包括一低压保护电路，所述低压保护电路用于所述通讯信号联断模块判断供电子系统的电源电压或电池模块的电压是否低于一设定电压值。

于一实施例中，其中当所述电池模块的电压低于设定电压值时，供电处理模块控制所述信号联断装置断开供电子系统与主系统之间的通讯，以使供电子系统进入待机休眠状态。

于一实施例中，其中当所述处于待机休眠状态的供电子系统的电池模块的电压等于或高于设定电压值时，主系统发送反馈信号唤醒所述处于待机休眠状态的供电子系统，使该供电子系统与主系统之间进行通讯，从而使该供电子系统进行放电程序或充电程序。

于一实施例中，其中所述主系统与供电子系统之间未以共同通讯协议通讯时，供电子系统进入待机休眠状态且由主系统发出警告。

于一实施例中，其中所述供电处理模块自主系统所发出的所述反馈信号中取得一电源开启权限，以唤醒所述处于待机休眠状态的供电子系统，使该供电子系统与主系统之间保持通讯，从而使该供电子系统进行放电程序或充电程序。

于一实施例中，其中所述供电处理模块还包括一容量状态组件、一充电状态组件以及一健康状态组件；所述组件用于计算电池模块的状态并且将所述状态传送至主系统的用电分析模块进行分析，当所述容量状态组件、充电状态组件或健康状态组件中任一者计算电池模块的状态不符合电池模块的状态设定值或不处于设定值范围内，供电子系统进入待机休眠状态。

于一实施例中，其中当处于待机休眠状态的供电子系统的电池模块的状态符合电池模块的状态设定值或处于设定值范围内，主系统发送反馈信号唤醒所述处于待机休眠状态的供电子系统，使该供电子系统与主系统之间进行通讯，从而使该供电子系统进行放电程序或充电程序。

附图说明

下面，将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为传统无通讯功能的主从式架构系统示意图。

图2为传统具远程控制功能的主从式架构系统示意图。

图3为本发明的同步控制系统架构的示意图。

图4为根据本发明的同步系统架构的应用示意图。

图5为根据图4所示应用系统一实施例的简易架构示意图。

图6为根据图4所示应用系统另一实施例的简易架构示意图。

其中，100：同步控制系统架构；110：供电子系统；111：电池模块；112：供电处理模块；120：主系统；121：用电分析模块；130：信号联断装置；200：应用端主机；210：应用端连接埠；300：同步控制系统(并联架构)；300”：同步控制系统(串联架构)；302：主系统；304：第一供电子系统；314：第一供电处理模块；324：第一电池组；334：第一控制信号联断模块；344：第一通讯信号联断模块；3440：第一低压保护电路；306：第二供电子系统；316：第二供电处理模块；326：第二电池组；336：第二控制信号联断模块；346：第二通讯信号联断模块；3460：第二低压保护电路；800：主从式架构系统；802：主系统；804：第一供电子系统；806：第二供电子系统；8042：第一硬件开关；8062：第二硬件开关；900：主从式架构系统；902：主系统；904：第一供电子系统；906：第二供电子系统；9022：开关；A1：第一电源开启权限信号；A2：第二电源开启权限信号；C1：第一控制信号；C2：第二控制信号；S1：第一通讯信号；S2：第二通讯信号。

具体实施方式

现在将详细地参照在本发明中所揭示的同步控制系统的优选实施例，在以下的描述中，还提供了同步控制系统的例子。在本发明中所揭示的同步控制系统的示例性实施例被详细描述，但对于相关技术领域的人员来说很明显，为清楚起见，对于理解同步控制系统不是特别重要的一些特征可能没有示出。

此外，应该理解，在本发明中所揭示的同步控制系统不限于以下描述的详细实施例，本领域技术人员可以对它们做出各种变化和修改，而不脱离同步控制与保护的精神或范围。例如，不同的描述性实施例的装置和/或特征可以在本发明中所揭示的范围内彼此组合和/或彼此替代。

请参阅图3，其为本发明提升节能效率的同步控制系统架构的示意图，本实施例中的同步控制系统架构100，其包括一主系统120以及至少一供电子系统110，所述主系统120中包含有一用电分析模块121以接收来自所述供电子系统110的电池状态信息，并经由运算分析以对供电子系统110发出命令进行控制；供电子系统110系经由一信号联断装置130以有线或无线方式与主系统120之间通讯，供电子系统110包含至少一电池模块111以及一供电处理模块112，其中电池模块系被配置为供给电力；供电处理模块112与电池模块111电性连接且被配置为接收所述电池模块111的一侦测信号，侦测信号包括电压信号、电流信号或温度信号中的至少一个；而供电处理模块112根据侦测信号确认电池模块111的电池状态，并且将电池状态经由信号联断装置130传送至主系统120的用电分析模块121进行分析；其中主系统根据电池状态而发送一反馈信号，且将反馈信号经由信号联断装置130传送至供电处理模块112进行处理，以使供电子系统与主系统之间保持通讯，从而使供电子系统进行放电程序或充电程序，或者控制信号联断装置130断开供电子系统110与主系统120之间的通讯，以停用供电子系统110且使其进入一待机休眠状态。

根据本发明一实施例，每个供电子系统110(为了简化，“供电子系统”可称为“子系统”)经由信号联断装置130的通讯接口(图未示)，使其可拆卸地连接(connectable)到主系统120的模块接口(图未示)以与主系统120进行通讯，其中信号联断装置130的通讯接口可以是RS232、RS422、MODBUS、或RS485的数据端口；再者，可使各子系统110模块化，让子系统的电池模块串接或并接，具体连接方式则依系统规格需求来架构。这里为了简化描述，一个子系统110或更多子系统110可串联或并联组合，从而形成多个供电子系统。子系统110的数目和构型可根据所需的电压和电池容量确定。主系统120通过一应用端通讯接口(也可称为应用端连接埠)210与系统应用端主机200进行通讯及电力传输，所述应用端主机200可为太阳储能系统、不断电UPS系统、服务器并联系统、电动车电池串联系统或电动车电池并联系统，在此不限制。

承上所述，数据、信息或信号可通过所述信号联断装置130的通讯接口在子系统110和主系统120之间传递，而电力传输是经由电源总线或电力线网络(图未示)进行传输。数据线可与信号线分开，例如，当有多个子系统110或应用端主机200的规范制度要求目的时。数据可通过光学的、数字电子线路、数据总线、模拟电子线路、无线等传输。相同地，数据和信号可在主系统120与应用端主机200之间传递。

根据本发明一实施例，子系统110可包括一个或多个电池模块111。电池模块111以串联或并联的方式连接从而形成具有足够能量和电力的能量存储单元，以执行子系统110的预期功能。所述能量存储单元可以是电化学电池、电容器、超/超级电容器、锂离子电容器或其他能量内存件。其中，电化学电池可以是锂离子、镍镉、铅酸或其他可变化学物质。电力可经电源总线(图未示)流入电池模块111或流出电池模块111。电池模块111可经电源总线或电力线网络(图未示)到达主系统120。

根据本发明一实施例，子系统110还可包括有充电线路(图未示)，其对电池模块111执行再充电功能。充电线路可接收从系统应用端主机200输送的电力(例如，太阳储能系统)，充电线路也可从主系统120接收再充电电力，并可输送再充电电力到电池模块111。充电线路可将接收到的再充电电力转换为如所用设备所确定的稳定受控的电源，从而安全或有效地对电池模块111充电。其中充电线路可根据充电算法而受控。

根据本发明一实施例，子系统110还可包括一个或一个以上电流传感器(图未示)。每个电池模块111可配置有一个电流传感器，或者电流传感器可用于所有电池模块111或部分电池模块111。电流传感器可产生相应于流过电源总线的电流的幅值的信号。

根据本发明一实施例，子系统110还可包括电力开关组件(图未示)，电力开关组件能够控制从子系统110输送到主系统120或系统应用端主机200的电力。电力开关组件是通过接收一个或更多来自控制逻辑模块(图未示)的信号，根据这些信号的状况，断开逻辑模块(图未示)可输出信号到电力开关组件，从而通知其控制从子系统110流出的电力；其中在电气断开状态下允许子系统110并入连接或断开分离主系统120。

根据本发明一实施例，子系统110还可包括过大电流警报器(图未示)，其接收来自上述电流传感器的信号，并确定电流是否超过给定值。过大电流警报器可与断开逻辑模块通信，从而提供关于是否应断开从子系统110流入主系统120的电力的信息。

根据本发明一实施例，供电处理模块112可包括一个或更多微处理器(例如，CPU、DSP、MPU、MCU、微控制器、微处理器等等)以及相关的内存(例如，闪存、EEPROM、RAM等等)，并且搭配可控整流器(例如，Active Front End，AFE)执行运作。供电处理模块112可执行存储在一个或更多个计算机可读介质(如关联内存)上的软件指令，并可接收电池模块111所产生的或与电池模块111关联的信号，如温度信号、电压信号或电流信号，且可将这些信号转换为数字信号作进一步处理。

根据本发明一实施例，供电处理模块112还可包括测试组件(图未示)，其可运用子系统110中的一个或更多组件来测试内部电源电压、电池模块111的健康状态，以及启动时执行、连续或依需求执行其他功能性检测。这些测试的结果经信号联断装置130传输到主系统120，从而确定子系统110的整体健康状况。

根据本发明一实施例，供电处理模块112还可包括容量状态组件(图未示)、充电状态组件(图未示)以及健康状态组件(图未示)；这些组件的每一个都可计算电池模块111的不同状态，其中容量状态组件可计算电池模块111的剩余电容量状态；进一步说明，电池模块111的容量状态可用过去的和当前的性能参数(如电池模块111的放电速率、电池模块111随时间变化的电压、电池模块111响应负载变化的电压、电池模块111的阻抗变化或检测电池容量损耗的其他技术)计算。

承上所述，充电状态组件可计算电池模块111的自上述充电器进行充电的充电状态(例如，当前存储在电池模块111中的电荷量的百分比)。电池模块111的充电状态可通过如下方式计算：测量电池模块111的电压、测量在时间上对电池模块111的电流积分等等。

承上所述，健康状态组件可计算电池模块111的健康状态。健康状态可以是数据参数或参数集合，其指示电池模块111的整体健康，并可用于根据即将到来的故障或功能丧失而应未来计划的更换；健康状况可通过评估下列中的一个或更多个参数而计算：

A.响应于负载的电池模块111的电压；

B.电池模块111的阻抗变化；

C.子系统110中各个电池模块111之间的电压不平衡性；

D.电池模块111阻抗的变化速率；

E.电池模块111的容量状态的变化速率。

承上所述，通过上述容量状态组件、充电状态组件或健康状态组件所计算的电池模块111的状态可经信号联断装置130传输到主系统120中的用电分析模块121进行分析，而主系统120根据电池状态而发送反馈信号，所述反馈信号经信号联断装置130传送至供电处理模块121的微处理器进行数据处理。

根据本发明一实施例，信号联断装置130可包括一控制信号联断模块(图未示)以及一通讯信号联断模块(图未示)，所述控制信号联断模块以及所述通讯信号联断模块通过RS232、RS422、MODBUS、RS485或其它的数据通讯接口与主系统120连接；这些信号联断模块可通过光耦合或磁耦合的电气隔离方式，以使供电子系统110与主系统120以光、磁、射频载波方式传递信号或者断开信号。通讯信号联断模块进一步包括一低压保护电路(图未示)，所述低压保护电路用于通讯信号联断模块判断子系统110的电源电压或电池模块111的电压是否低于一设定电压值，当电池模块111的电压低于所述设定电压值时，供电处理模块112控制信号联断装置断开供电子系统110与主系统120之间的通讯，以使供电子系统进入待机休眠状态。

承上所述，主系统120的用电分析模块121可与每个子系统110通信且包括一个或更多微处理器(例如，CPU、DSP、MPU、MCU、微控制器、微处理器等等)以及相关的内存(例如，闪存、EEPROM、RAM等等)；当用电分析模块121所接收的由上述容量状态组件、充电状态组件或健康状态组件计算的电池模块111的状态符合电池模块111的状态设定值或处于设定范围内时，子系统110的供电处理模块112从反馈信号中接收一电源开启权限信号，通过通讯信号联断模块以使主系统120与子系统110保持通讯，从而使子系统110维持在工作模式以进行放电程序或充电程序。

承上所述，当用电分析模块121所接收的由上述容量状态组件、充电状态组件或健康状态组件计算的电池模块111的状态不符合电池模块111的状态设定值或不处于设定范围内时，或者当电池模块111的电压低于设定电压值时，又或者接收到主系统与供电子系统之间未以共同通讯协议通讯时，子系统110的供电处理模块112所接收的反馈信号中则不包含所述电源开启权限信号，通讯信号联断模块则断开主系统120与子系统110之间的通讯，以使电池模块111断开与主系统120(或负载)之间的电力传输，供电处理模块112控制子系统110准备进入待机休眠状态，而主系统120因无法取得与该处于异常状态的子系统进行通讯，将会发出异常警告；通过该异常警告可指示维修人员去了解异常原因，并且进行维修或更换。

承上所述，当完成异常原因排除后(例如，自信号联断装置130将子系统拆除更换新的子系统110)，子系统110中的供电处理模块112将即刻进行子系统的程序初始化、设定触发脉冲、起始、逻辑状态、结束的数据传送计时长度等等，并且由上述容量状态组件、充电状态组件或健康状态组件计算电池模块111的状态，待完成后经控制信号联动模块将数据传送至主系统120的用电分析模块121进行分析，用电分析模块121接收更换后的电池模块111或排除异常状态后，若符合电池模块111的状态设定值或处于设定范围内，主系统120将传送含有电源开启权限信号的反馈信号，以唤醒子系统110的供电处理模块112内的微处理器发出控制讯号以使通讯信号联断模块开启，从而使主系统120与子系统110进行通讯，从而使子系统110准备进入工作模式以进行放电程序或充电程序。

请参阅图4且一并参考图5所示，其分别为本发明同步系统架构的应用示意图，以及同步控制系统的简易架构示意图。该同步控制系统300可应用于太阳能供电系统架构(如图4)，其包括:主系统302、第一供电子系统304以及第二供电子系统306。第一供电子系统304连接主系统302。第二供电子系统306连接主系统302。第一供电子系统304与主系统302间的电气连接，以及第二供电子系统306与主系统302间的电气连接，为光耦合或磁耦合的电气隔离方式。需说明的是，本实施例中，第一供电子系统302与第二供电子系统304是以并联连接作说明，然而，本发明所述的同步控制系统亦适用于主系统302与第一供电子系统302、第二供电子系统304作串联连接的同步控制系统。

第一供电子系统304可拆卸地连接第一控制信号联断模块334、第一通讯信号联断模块344，且包括第一供电处理模块314以及第一电池组324。主系统302分别连接第一控制信号联断模块334以及第一通讯信号联断模块344。第一供电处理模块314可控制第一电池组324的开启或关闭，在此说明，“关闭”是指停止进行放电或充电程序，“开启”是指进行放电或充电程序。主系统302与第一控制信号联断模块334、第一通讯信号联断模块344、第二控制信号联断模块336以及第二通讯信号联断模块346间是通过RS485通讯接口的来传输数据的。

第二供电子系统306可拆卸地连接第二控制信号联断模块336、第二通讯信号联断模块346，且包括第二供电处理模块316以及第二电池组326。主系统302分别连接第二控制信号联断模块336以及第二通讯信号联断模块346。第二供电处理模块316控制第二电池组326开启或关闭。

主系统302与第一供电子系统304间的通讯，通过主系统302传送第一通讯信号S1至第一供电子系统304的第一通讯信号联断模块344以唤醒第一供电子系统304。其中，主系统302通过第一通讯信号S1唤醒第一供电子系统304，主系统302根据是否与第一供电子系统304进行通讯，而决定是否传送第一控制信号S1。当主系统302与第一供电子系统304之间具有共同的通讯协议时，主系统302控制第一供电子系统304进行充电程序或放电程序，主系统302通过传送第一控制信号C1至第一控制信号联断模块3044，主系统302可控制第一供电子系统304进行开启或关闭的动作。

当主系统302与第一供电子系统304间具有共同的通讯协议，并开始进行通讯时，主系统302传送第一电源开启权限信号A1至第一供电子系统304的第一通讯信号联断模块344，并同时传送第一控制信号C1至第一控制信号联断模块334。第一供电处理模块314控制第一电池组324开启，第一电池组324则进行充电程序或放电程序。其中，充电程序是主系统302对第一供电子系统304中的第一电池组进行充电。

根据本发明一实施例，当主系统302与第一供电子系统304间的通讯未以共同通讯协议进行时，主系统302则停止对第一供电子系统304通讯，并发出警告。第一供电处理模块314则控制第一电池组324关闭，第一供电子系统304准备进入待机休眠模式。

另外，主系统302藉由传送第二通讯信号S2至第二通讯信号联断模块346，主系统302与第二供电子系统306间进行通讯，主系统302通过传送第二控制信号C2至第二控制信号联断模块336，以控制第二供电子系统306。其中，主系统302藉由第二通讯信号S2唤醒第二供电子系统306，主系统302根据是否与第二供电子系统306进行通讯，而决定是否传送第二控制信号S2。当主系统302与第二供电子系统306之间具有共同的通讯协议时，主系统302控制第二供电子系统306进行充电程序或放电程序，主系统302通过传送第二控制信号C2至第二控制信号联断模块336，主系统302可控制第二供电子系统306进行开启或关闭的动作。主系统302通过判断与第一供电子系统304间是否有共同通讯协议以及唤醒机制，当判断为“是”时，第一供电子系统304进入正常工作模式，当判断为“否”时，第一供电子系统304进入关机省电模式，以达到智能栓锁机制的同步控制系统。

当主系统302与第二供电子系统306间具有共同的通讯协议，并开始进行通讯时，主系统302传送第二电源开启权限信号A2至第二供电子系统306的第二通讯信号联断模块346，并传送第二控制信号C2至第二控制信号联断模块336。第二供电处理模块316控制第二电池组326开启，第二电池组326则进行充电程序或放电程序。其中，充电程序是主系统302对第二供电子系统306中的第二电池组326进行充电。主系统302藉由判断与第二供电子系统306间是否有共同通讯协议以及唤醒机制，当判断为“是”时，第二供电子系统306进入正常工作模式，当判断为“否”时，第二供电子系统304进入关机省电模式，以达到智能栓锁机制的同步控制系统。

根据本发明一实施例，主系统302与第二供电子系统304间的通讯未以共同通讯协议进行时，则主系统302会停止对第二供电子系统306通讯，并发出警告。第二供电处理模块316控制第二电池组326关闭，第二供电子系统306进入待机休眠模式。

本实施例中，第一通讯信号联断模块344可设有第一低压保护电路3440。第二通讯信号联断模块346可设有第二低压保护电路3460。第一低压保护电路3440用于侦测第一电池组324的电压值，并判断电压值是否低于设定电压值。第二低压保护电路3460用于侦测第二电池组326的电压值，并判断电压值是否低于设定电压值。

承上所述，当第一低压保护电路3440侦测到第一电池组324的电压值低于设定电压值时，第一通讯信号联断模块344则停止传送唤醒第一供电子系统304的第一通讯信号S1，第一供电处理模块314则控制第一电池组324关闭，第一供电子系统304准备进入待机休眠模式。又，当第二低压保护电路3460侦测到第二电池组326的电压值低于设定电压值时，第二通讯信号联断模块346则停止传送唤醒第二供电子系统306的第二通讯信号S2，第二供电处理模块316则控制第二电池组326关闭，第二供电子系统306进入待机休眠模式。

上述实施例是以并联架构的同步控制系统300作说明的，本发明串联架构的同步控制系统300”请参阅图4且一并参考图6，于本实施例中，同步控制系统300”的第一供电子系统302以及第二供电子系统304，与该主系统302间的连接方式亦可为串联连接。在此串联联接架构中，主系统302与第一供电子系统304以及第二供电子系统306间的操作，与并联连接的实施例相同，在此不重复说明。

综上所述，本发明所述的同步控制系统架构，主系统端通过设定的规则计算出适当的能量开关，透过唤醒隔离信号唤醒各电池组，此时子系统的各电池箱EMS/电池组BMS会立即被唤醒，此时MPU立即运作，并与主系统进行通讯取得电源开启权限，只要持续通讯，符合主系统通讯格式，子系统即可持续工作，均可正常充电或放电，若无法通讯或取得权限，子系统会自行进入待机休眠模式以节电；故本发明相较于现有技术有以下优点：

1.可大幅减少硬件开关组件的配置，更符合经济效益；

2.具有实时侦测电池过低压的保护机制；

3.电池组被唤醒后,电源开关权限由韧体(信号联断装置)掌控；

4.主系统可以同步控制多个电池组唤醒；

5.主系统可以通讯取得电池容量,非转换器系统估算，且利用通讯来确认电池模块,来达到智能家电控制。

虽然已经特别参照了多个实施例对本发明进行了图示和描述，但应该注意，本领域技术人员据此可以做出各种其他的变化或修改，而不脱离本发明的范围。

Claims (9)

1.一种提升节能效率的同步控制系统架构，其特征在于，包括：

一主系统，其包含一用电分析模块；至少一供电子系统，其通过一信号联断装置以有线或无线方式与所述主系统通讯，所述供电子系统包括：

至少一电池模块，其被配置为供给电力；以及

一供电处理模块，其与所述电池模块电性连接且被配置为接收所述电池模块的一侦测信号，供电处理模块根据所述侦测信号确认电池模块的电池状态，并且通过所述信号联断装置传送所述电池状态至主系统的用电分析模块进行分析，所述侦测信号至少包含电压信号、电流信号或温度信号之一；

其中主系统根据所述电池状态而将一反馈信号通过所述信号联断装置传送至所述供电处理模块进行处理，以使供电子系统与主系统之间保持通讯，从而使供电子系统进行放电程序或充电程序，或者使所述信号联断装置断开供电子系统与主系统之间的通讯，以停用供电子系统且使其进入一待机休眠状态；

所述供电处理模块自主系统所发出的反馈信号中取得一电源开启权限，以唤醒所述供电子系统以使所述供电子系统与主系统之间保持通讯，从而使所述供电子系统进行放电程序或充电程序。

2.根据权利要求1所述的提升节能效率的同步控制系统架构，其特征在于，所述信号联断装置通过光耦合或磁耦合的电气隔离方式，以使所述供电子系统与所述主系统以光、磁或射频载波方式传递信号。

3.根据权利要求1所述的提升节能效率的同步控制系统架构，其特征在于，所述信号联断装置包括有一控制信号联断模块以及一通讯信号联断模块，所述控制信号联断模块以及所述通讯信号联断模块通过数据通讯接口与所述主系统连接。

4.根据权利要求3所述的提升节能效率的同步控制系统架构，其特征在于，所述通讯信号联断模块包括一低压保护电路，所述低压保护电路用于所述通讯信号联断模块判断所述供电子系统的电源电压或电池模块的电压是否低于一设定电压值。

5.根据权利要求4所述的提升节能效率的同步控制系统架构，其特征在于，当所述电池模块的电压低于设定电压值时，所述供电处理模块控制信号联断装置断开供电子系统与主系统之间的通讯，以使供电子系统进入待机休眠状态。

6.根据权利要求5所述的提升节能效率的同步控制系统架构，其特征在于，当处于待机休眠状态的供电子系统中的电池模块的电压等于或高于设定电压值时，主系统发送反馈信号唤醒处于所述待机休眠状态的供电子系统，使该供电子系统与主系统之间进行通讯，从而使该供电子系统进行放电程序或充电程序。

7.根据权利要求1所述的提升节能效率的同步控制系统架构，其特征在于，所述主系统与所述供电子系统之间未以共同通讯协议通讯时，所述供电子系统进入待机休眠状态且由主系统发出警告。

8.根据权利要求1所述的提升节能效率的同步控制系统架构，其特征在于，所述供电处理模块还包括一容量状态组件、一充电状态组件以及一健康状态组件；所述容量状态组件、充电状态组件或健康状态组件用于计算电池模块的状态并且将状态传送至主系统的用电分析模块进行分析，当容量状态组件、充电状态组件或健康状态组件中任一者计算的电池模块的状态不符合电池模块的状态设定值或不处于设定值范围内时，供电子系统进入待机休眠状态。

9.根据权利要求8所述的提升节能效率的同步控制系统架构，其特征在于，当处于待机休眠状态的供电子系统的电池模块的状态符合电池模块的状态设定值或处于设定值范围内时，主系统发送反馈信号唤醒所述处于待机休眠状态的供电子系统，使该供电子系统与主系统之间进行通讯，从而使该供电子系统进行放电程序或充电程序。

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