CN111817431B - 供电系统的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及供电领域，提供一种供电系统的控制方法。方法包括：获取到交流电掉电检测单元的检测结果为市电掉电，且延时第一时间后再次获取交流电掉电检测单元的检测结果仍为市电掉电，则确认市电掉电；在确认市电掉电后，如市电掉电标志位的指示结果为市电正常，则控制开关器件闭合，控制燃料电池开启，并将市电掉电标志位的指示结果调整为市电掉电，蓄电池向负载供电；如市电掉电标志位的指示结果为市电掉电且获取到燃料电池开启完成，则由燃料电池供电。本发明有利于避免出现燃料电池和蓄电池误启停的情况，有利于提升蓄电池和燃料电池的使用寿命；并且不会频繁向燃料电池重复下达开启指令，有利于避免控制程序执行紊乱。

Description

供电系统的控制方法
技术领域
本发明涉及供电领域，具体是涉及一种供电系统的控制方法。
背景技术
现有的一些用电场合需要能够持续供电，例如通信基站。
为了保证这类用电场合的用电需求，公开号为CN101505092SA的中国发明专利申请公开了一种通信用燃料电池备用电源系统，该方案通过检测市电电压来判断市电是否掉电，并在市电掉电后采用燃料电池作为备用电源为通信系统供电。
并且，由于燃料电池的启动时间较长，这容易导致燃料电池不能在市电掉电后及时向负载供电，为了解决这一问题，公开号为CN202798118U的中国实用新型专利公开了一种燃料电池应急电源的无缝切换系统，该方案在市电掉电后首先采用蓄电池供电，并在燃料电池开启完成后切换为燃料电池供电。
然而，现有技术对市电掉电的检测准确度较差，导致燃料电池容易出现误启停，影响燃料电池和蓄电池的使用寿命；并且在检测到市电掉电后，容易在燃料电池未完全开启前重复项燃料电池下达开启指令，引起控制程序紊乱。
发明内容
本发明的目的是提供一种不容易引起控制程序紊乱且不容易引起燃料电池和蓄电池误启停的供电系统的控制方法。
为了实现上述目的，本发明提供的供电系统的控制方法中，供电系统包括市电单元、蓄电池、燃料电池和交流电掉电检测单元，市电单元、蓄电池及燃料电池均向负载供电，其中蓄电池的供电电路上设有开关器件，交流电掉电检测单元检测市电单元在市电输入端的通断状态，方法包括：获取到交流电掉电检测单元的检测结果为市电掉电，且延时第一时间后再次获取交流电掉电检测单元的检测结果时，交流电掉电检测单元的检测结果仍为市电掉电，则确认市电掉电；在确认市电掉电后，获取市电掉电标志位的指示结果，如市电掉电标志位的指示结果为市电正常，则控制开关器件闭合，控制燃料电池开启，并将市电掉电标志位的指示结果调整为市电掉电，蓄电池向负载供电；如市电掉电标志位的指示结果为市电掉电，则获取燃料电池的开启状态，如获取到燃料电池开启完成，则由燃料电池供电；如获取到交流电掉电检测单元的检测结果为市电正常，且市电掉电标志位的指示结果为市电掉电，则将市电掉电标志位的指示结果调整为市电正常，并关停燃料电池。
由上可见，本发明的控制方法在间隔第一时间的前后均获取到交流电掉电检测单元的检测结果为市电掉电时确认市电掉电，这样不容易将市电电压不稳定误判为市电掉电，有利于避免出现燃料电池和蓄电池误启停的情况，有利于提升蓄电池和燃料电池的使用寿命；并且，由于设置了市电掉电标志位，这样在市电掉电后且燃料电池未开启完成时，不会频繁向燃料电池重复下达开启指令，有利于避免控制程序执行紊乱。
一个优选的方案是，每间隔第一时间获取一次交流电掉电检测单元的检测结果；如连续两次获取到交流电掉电检测单元的检测结果为市电掉电则确认市电掉电。
另一个优选的方案是，在确认市电掉电且确认燃料电池开启完成后，获取蓄电池的荷电状态，如蓄电池的荷电状态不足预设的阈值，则控制开关器件闭合，由市电单元向蓄电池充电，否则控制开关器件断开。
再一个优选的方案是，在获取到交流电掉电检测单元的检测结果为市电正常时，获取蓄电池的荷电状态，如蓄电池的荷电状态不足预设的阈值，则，控制开关器件闭合，由市电单元向蓄电池充电，否则控制开关器件断开。
附图说明
图1是本发明供电系统的控制方法实施例的流程图。
具体实施方式
供电系统的控制方法实施例：
供电系统包括市电单元、锂电池(蓄电池的一个实例)和燃料电池，市电单元包括降压电路、整流电路、滤波电路，市电经降压电路、整流电路和滤波电路处理后等得到可供负载使用的直流电。
锂电池和燃料电池均直接输出直流电，因而锂电池和燃料电池均可直接向负载供电。
当然，在燃料电池的输出电压不满足负载的用电电压需求时，也可以在燃料电池的供电电路上设置直流变换器(DC/DC)，同理，在锂电池的输出电压不满足负载的用电需求时，也可以在锂电池的供电电路上设置直流变换器(DC/DC)。
在市电单元刚掉电时，由于负载中容性器件的作用，负载两端的电压不会立即明显下降，因而不能通过检测负载两端的电压来及时获取市电单元的通断状态，因而本实施例通过单独的交流电掉电检测单元检测市电的通断状态，交流电掉电检测单元直接检测市电单元的市电输入端，这样在市电掉电时，即使负载具有容性器件，也不会影响交流电掉电检测单元的检测结果，市电掉电的检测结果不会出现延迟，有利于通过交流电掉电检测单元及时检测出市电通断状态。
具体而言，容性器件为稳压电容。
交流电掉电检测单元可以参照公开号为CN203101494U的中国实用新型中的交流市电检测电路进行设置，这里不再赘述。
具体地，本实施例的燃料电池为风冷燃料电池，风冷燃料电池的结构简单，体积小。
供电系统采用本实施例的控制方法进行控制，例如由处理器运行程序实现本实施例的控制方法，由存储器储存市电掉电标志位的状态。
控制方法为：
请参照图1，图1是本实施例控制方法的流程图，首先执行步骤一S1、每间隔20ms获取一次交流电掉电检测单元的检测结果，然后执行步骤二S2、确认是否连续两次获取到交流电掉电检测单元当检测结果为市电掉电，如是则执行步骤三S3、确认市电掉电标志位是否为1，如是则执行步骤四S4、确认燃料电池是否开启完成，如是则执行步骤五S5、确认开关器件是否处于闭合状态，如否则执行步骤六S6、控制开关器件断开；如步骤三S3确认市电掉电标志位不为1，则执行步骤S7、控制开关器件闭合，控制燃料电池开启，并将市电掉电标志位置为1；步骤二S2的执行结果为否时，执行步骤八S8，确认市电掉电标志位是否为0，如否则执行步骤九S9、控制燃料电池关停，并将市电掉电标志位置0，并执行步骤五S5；在步骤四S4执行结果为否、步骤五S5执行结果为是以及步骤八S8的执行结果为是的任一种情况时，结束流程。
在步骤三S3的执行结果为否时，说明此时市电刚刚掉电，还未向燃料电池下达开启指令，以及未向开关器件下达闭合指令，因而本实施例在此时控制开关器件闭合，控制燃料电池开启，并将市电掉电标志位置为1，由于燃料电池不会立即开启完成，因而此时由锂电池向负载供电。
在步骤三S3的执行结果为是时，说明在上一控制周期中市电已经掉电、已经控制燃料电池开启且已经控制开关器件打开，因此此时获取燃料电池的开启状态，如燃料电池开启完成，则控制开关器件断开，此时由燃料电池向负载供电。
在步骤八S8的执行结果为否时，说明市电刚恢复正常，燃料电池已经开始启动或已经开启完成，且开关器件可能处于闭合状态也可能处于断开状态，因而此时将市电掉电标志位置为置0、控制燃料电池关停，并在开关器件处于闭合状态时控制开关器件断开，以恢复市电单元供电。
在步骤八S8的执行结果为是时，说明此时处于市电正常供电状态，此时无需控制燃料电池和锂电池向负载供电。
本实施例中市电掉电标志位为0表示市电掉电标志位的指示结果为市电处于正常供电状态，市电掉电标志位为1表示市电掉电标志位的指示结果为市电单元处于掉电状态。
由于本实施例的控制方法引入了市电掉电标志位，因而本实施例在市电单元处于掉电状态，且燃料电池未开启完成时，不会向燃料电池重复下达开启指令，有利于避免控制程序紊乱。
并且，本实施例在间隔第一时间的连续两次获取到交流掉电单元的检测结果为市电掉电时确认市电单元处于掉电状态，这样不容易因为市电电压波动而导致误检测，有利于避免锂电池和燃料电池误启停，有利于延长燃料电池和锂电池的使用寿命。
优选地，在获取到交流电掉电检测单元的检测结果为市电正常时，获取锂电池的荷电状态，如果锂电池的荷电状态低于80％，那么控制开关器件闭合，此时由市电单元为锂电池充电；如果锂电池的荷电状态高于80％，那么控制开关器件断开。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.供电系统的控制方法，所述供电系统包括市电单元、蓄电池、燃料电池和交流电掉电检测单元，所述市电单元、所述蓄电池及所述燃料电池均向负载供电，其中所述蓄电池的供电电路上设有开关器件，所述交流电掉电检测单元检测所述市电单元在市电输入端的通断状态，其特征在于，方法包括：
获取到所述交流电掉电检测单元的检测结果为市电掉电，且延时第一时间后再次获取所述交流电掉电检测单元的检测结果时，所述交流电掉电检测单元的检测结果仍为市电掉电，则确认市电掉电；
在确认市电掉电后，获取市电掉电标志位的指示结果，如所述市电掉电标志位的指示结果为市电正常，则控制所述开关器件闭合，控制所述燃料电池开启，并将所述市电掉电标志位的指示结果调整为市电掉电，所述蓄电池向所述负载供电；
如所述市电掉电标志位的指示结果为市电掉电，则获取所述燃料电池的开启状态，如获取到所述燃料电池开启完成，则由所述燃料电池供电；
如获取到所述交流电掉电检测单元的检测结果为市电正常，且所述市电掉电标志位的指示结果为市电掉电，则将所述市电掉电标志位的指示结果调整为市电正常，并关停所述燃料电池。
2.根据如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：
每间隔所述第一时间获取一次所述交流电掉电检测单元的检测结果；
如连续两次获取到所述交流电掉电检测单元的检测结果为市电掉电则确认市电掉电。
3.根据如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：
在确认市电掉电且确认所述燃料电池开启完成后，获取所述蓄电池的荷电状态，如所述蓄电池的荷电状态不足预设的阈值，则控制所述开关器件闭合，由市电单元向所述蓄电池充电，否则控制所述开关器件断开。
4.根据如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：
在获取到所述交流电掉电检测单元的检测结果为市电正常时，获取所述蓄电池的荷电状态，如所述蓄电池的荷电状态不足预设的阈值，则，控制所述开关器件闭合，由市电单元向所述蓄电池充电，否则控制所述开关器件断开。
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