CN112803568B - 一种交直流两用的供电系统以及供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种交直流两用的供电系统以及供电方法，供电系统包括直流输入模块、交流输入模块、转换模块、开关模块、第一通路执行部件和第二通路执行部件；直流输入模块分别与开关模块的第一输入端、第二通路执行部件连接，交流输入模块连接在转换模块的输入端，转换模块具有第一输出端和第二输出端，转换模块的第一输出端连接在开关模块的第二输入端，转换模块的第二输出端与第二通路执行部件连接，开关模块的输出端与第一通路执行部件连接。本发明能够接受交流电压与直流电压的输入以同时针对两种以上运行部件进行协同控制供电，将交流、直流两种供电形式合二为一，对电源输出和输入具有很好的兼容性。

Description

一种交直流两用的供电系统以及供电方法
技术领域
本发明属于电力系统运行与控制技术领域，具体涉及一种针对于两种以上运行部件进行协同控制供电的交直流两用的供电系统以及供电方法。
背景技术
直流供电由于不存在频率、相位和无功功率控制等问题，可方便接入直流性质的负荷和分布式电源，与交流供电相比，效率得到了提升。但是，仍需多重AC/DC、DC/AC功率转换才能实现交流分布式电源的并网和对交流负荷的供电，不仅造成了额外的能量损耗，同时也增加了设备复杂性和制造成本。
考虑分布式电源的发电特性和负荷发展，结合交流供电和直流供电各自优点的交直流供电方式开始受到重视。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种交直流两用的供电系统以及供电方法，能够接受交流电压与直流电压的输入以同时针对两种以上运行部件进行协同控制供电，将交流、直流两种供电形式合二为一，对电源输出和输入具有很好的兼容性。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种交直流两用的供电系统，包括：
直流输入模块；
交流输入模块；
转换模块；
开关模块；
第一通路执行部件；
第二通路执行部件；
其中直流输入模块分别与开关模块的第一输入端、第二通路执行部件连接；
其中交流输入模块连接在转换模块的输入端，转换模块具有第一输出端和第二输出端，转换模块的第一输出端连接在开关模块的第二输入端，转换模块的第二输出端与第二通路执行部件连接；
其中开关模块的输出端与第一通路执行部件连接。
在本发明的上述技术方案中，转换模块可以将交流输入模块的交流电压转化为直流电压，具体的，转换模块的第一输出端和第二输出端所输出的直流电压可以相同、也可以不相同。
根据本发明的另一种具体实施方式，进一步包括防反模块，防反模块设置在直流输入模块与第二通路执行部件之间、转换模块的第二输出端与第二通路执行部件之间。
根据本发明的另一种具体实施方式，转换模块的第一输出端所输出的是可变电压，转换模块的第二输出端所输出的是恒定电压。
根据本发明的另一种具体实施方式，开关模块具有常闭触点和常开触点，直流输入模块连接在开关模块的常开触点，交流输入模块的第一输出端连接在开关模块的常闭触点。
另一方面，本发明提供了一种交直流两用的供电方法，其中供电方法应用于同时对第一通路执行部件和第二通路执行部件进行直流供电，包括：
提供直流电路以输出恒定的电压；
提供具有转换器的交流电路以形成电压等级可调的第一转换电路、与直流电路所输出电压相同的第二转换电路；
将第一通路执行部件通过开关电路分别接入直流电路和第一转换电路，其中直流电路和第一转换电路同时为第一通路执行部件进行供电时，开关电路根据所设定的优先级进行选择采用直流电路供电或者第一转换电路供电；
将第二通路执行部件分别接入直流电路和第二转换电路。
根据本发明的另一种具体实施方式，在第二通路执行部件与直流电路、第二转换电路之间设置有防反二极管，其中直流电路和第二转换电路同时为第二通路执行部件进行供电时，根据二者的实际电压值进行选择采用直流电路或者第一转换电路进行供电。
根据本发明的另一种具体实施方式，在采用第一转换电路为第一通路执行部件进行供电时，根据第一通路执行部件的实际所需功率调整第一转换电路的输出电压。
根据本发明的另一种具体实施方式，第一通路执行部件包括有用作对封闭空间进行制冷的功率元件，进一步包括：
提供能够实时检测封闭空间内温度的检测电路；
将检测电路所获取的温度值进行反馈并与设定温度进行对比；
当封闭空间内的温度大于设定温度时，第一通路执行部件进行全功率制冷，此时第一转换电路的输出电压为最大值；
当封闭空间内的温度等于设定温度时，第一通路执行部件进行保温功率制冷，此时，第一转换电路的输出电压为常量值；
当封闭空间内的为度小于设定温度时，第一通路执行部件停止制冷，此时第一转换电路的输出电压为零。
根据本发明的另一种具体实施方式，第一通路执行部件还包括化霜电路，化霜电路用于检测蒸发器处的温度，并且在化霜周期内该化霜电路所检测的温度超过预设风机开机阈值温度时，化霜结束并开启下一制冷周期。
根据本发明的另一种具体实施方式，第一转换电路的输出电压不超过直流电路的输出电压。
本发明具备以下有益效果：
本发明的交直流两用的供电系统中，通过开关模块进行切换选择直流输入模块或者交流输入模块对第一通路执行部件进行供电，对电源输出和输入具有很好的兼容性。
本发明的交直流两用的供电方法中，将交流、直流两种供电形式合二为一，增强了整个电源系统的可靠性。
此外，在供电方法中第一转换电路的电压等级可以进行调整，优选为根据第一通路执行部件的实际所需功率调整，具有操作性强，节能低耗的优点。
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明交直流两用的供电系统的框架示意图；
图2是本发明交直流两用的供电方法中第一通路执行部件功率调整的流程示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种交直流两用的供电系统，如图1所示，包括直流输入模块、交流输入模块、转换模块、开关模块、第一通路执行部件和第二通路执行部件。
其中，本实施例以智能冷柜为例进行介绍。直流输入模块的输入电压为恒定的12V，交流输入模块的输入电压为市电(220V)，转换模块采用AC/DC转换器，开关模块采用继电器，第一通路执行部件包括有两组外置的风扇和用于制冷的制冷组件，第二通路执行部件包括有内置的风扇、照明灯和显示板。
参见图1，直流输入模块分别与开关模块的第一输入端(具体为继电器的常开触点)、第二通路执行部件连接；
交流输入模块连接在转换模块的输入端，转换模块具有第一输出端和第二输出端，其中第一输出端所输出的是可变电压(0－12V)，第二输出端所输出的是恒定电压(具体为12V)，第一输出端连接在开关模块的第二输入端(具体为继电器的常闭触点)，第二输出端与第二通路执行部件连接；
开关模块的输出端与第一通路执行部件连接。
本发明进一步设有包括防反模块(防反二极管)，再次参见图1，防反模块设置在直流输入模块与第二通路执行部件之间、转换模块的第二输出端与第二通路执行部件之间。
本发明中，当交流电压输入时，继电器不吸合，AC/DC转换器将交流电压转换成两通路12v输出，一通路为12v/6a的可调电压，该通路通过继电器的常闭触点给第一通路执行部件进行供电，实现制冷功能；另一通路为12v/1a的恒压输出，通过其中一个防反二极管给第二通路执行部件进行供电，实现照明、温度感应和温度调节等功能。
当直流12V输入时，继电器吸合，直流输入电压通过继电器的常闭触点给第一通路执行部件进行供电，实现制冷功能；直流输入电压通过另一个防反二极管给第二通路执行部件进行供电，实现照明、温度感应和温度调节等功能。
其中，需要说明的是，当直流电压与交流电压同时输入时，基于继电器的工作机制，将直接采用直流电压与继电器的常开触点所形成的通路给第一通路执行部件进行供电，而交流电压与继电器的常闭触点所形成的通路被切断；同时，直流电路和第二输出端同时为第二通路执行部件进行供电时，根据二者的实际电压值进行选择(较大值)采用直流电路或者第一转换电路进行供电。
本发明提供一种采用上述供电系统的供电方法，其中供电方法应用于同时对第一通路执行部件和第二通路执行部件进行直流供电，包括：
提供直流电路以输出恒定的电压，具体例如为12V；
提供具有转换器的交流电路以形成电压等级可调的第一转换电路、与直流电路所输出电压相同的第二转换电路；
将第一通路执行部件通过开关电路分别接入直流电路和第一转换电路，其中直流电路和第一转换电路同时为第一通路执行部件进行供电时，开关电路根据所设定的优先级进行选择采用直流电路供电或者第一转换电路供电；
将第二通路执行部件分别接入直流电路和第二转换电路。
其中，在采用第一转换电路为第一通路执行部件进行供电时，根据第一通路执行部件的实际所需功率调整第一转换电路的输出电压。
参见图2，第一通路执行部件包括有用作对封闭空间进行制冷的功率元件，进一步包括：
提供能够实时检测封闭空间内温度的检测电路；
将检测电路所获取的温度值进行反馈并与设定温度进行对比；
当封闭空间内的温度大于设定温度时，第一通路执行部件进行全功率制冷，此时第一转换电路的输出电压为最大值；
当封闭空间内的温度等于设定温度时，第一通路执行部件进行保温功率制冷，此时，第一转换电路的输出电压为常量值(这里的常量值是在外部参数恒定的情况下的设定值，可以根据需要进行修改，外部参数例如使用环境等)；
当封闭空间内的为度小于设定温度时，第一通路执行部件停止制冷，此时第一转换电路的输出电压为零。
其中第一通路执行部件还包括化霜电路，化霜电路用于检测蒸发器处的温度，并且在化霜周期内该化霜电路所检测的温度超过预设风机开机阈值温度时，化霜结束并开启下一制冷周期；
例如酒柜内的蒸发器处设置NTC探头，在化霜周期内，通过该NTC探头检测蒸发器处的温度并且在NTC探头的检测温度超过预设风机开机阈值温度时，化霜结束并开启下一制冷周期，以保证在化霜周期完成之前，不进行开启风机的操作，保证表面的结冰全部融化，再进行后续的制冷周期，提高蒸发器的使用寿命。
此外，再次参见图2，根据具体的实施情况，可以依照箱内(封闭空间)温度的变化趋势调整制冷组件的功率以及第一转换电路的输出电压等级。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (4)

1.一种智能冷柜的交直流两用供电系统的供电方法，其特征在于，所述供电系统包括直流输入模块、交流输入模块、转换模块、开关模块、第一通路执行部件和第二通路执行部件；其中所述直流输入模块分别与所述开关模块的第一输入端、所述第二通路执行部件连接；所述交流输入模块连接在所述转换模块的输入端，所述转换模块具有第一输出端和第二输出端，所述转换模块的第一输出端连接在所述开关模块的第二输入端，所述转换模块的第二输出端与所述第二通路执行部件连接；所述开关模块的输出端与所述第一通路执行部件连接；
所述供电方法应用于同时对第一通路执行部件和第二通路执行部件进行直流供电，所述第一通路执行部件包括有用作对封闭空间进行制冷的功率元件；所述供电方法包括：
利用直流输入模块提供直流电路以输出恒定的电压；
利用交流输入模块和转换模块提供具有转换器的交流电路以形成电压等级可调的第一转换电路、与所述直流电路所输出电压相同的第二转换电路；
将所述第一通路执行部件通过利用开关模块提供的开关电路分别接入所述直流电路和所述第一转换电路，其中所述直流电路和所述第一转换电路同时为所述第一通路执行部件进行供电时，所述开关电路根据所设定的优先级进行选择采用所述直流电路供电或者所述第一转换电路供电；
其中，在采用第一转换电路为所述第一通路执行部件进行供电时，根据所述第一通路执行部件的实际所需功率调整所述第一转换电路的输出电压；
将所述第二通路执行部件分别接入所述直流电路和所述第二转换电路；其中，所述第二通路执行部件与所述直流电路、所述第二转换电路之间设置有防反二极管，其中所述直流电路和所述第二转换电路同时为所述第二通路执行部件进行供电时，根据二者的实际电压值进行选择采用所述直流电路或者所述第二转换电路进行供电；
所述供电方法进一步包括提供能够实时检测封闭空间内温度的检测电路，并将所述检测电路所获取的温度值进行反馈并与设定温度进行对比的步骤，其中：
当封闭空间内的温度大于设定温度时，所述第一通路执行部件进行全功率制冷，此时所述第一转换电路的输出电压为最大值；
当封闭空间内的温度等于设定温度时，所述第一通路执行部件进行保温功率制冷，此时，所述第一转换电路的输出电压为常量值；其中，常量值是在外部参数恒定的情况下的设定值，可依照封闭空间温度的变化趋势调整制冷组件的功率以及第一转换电路的输出电压等级，具体过程为：在箱内温度呈上升趋势时增大保温功率并继续以增大后的保温功率制冷；在箱内温度呈下降趋势时减小保温功率并继续以减小后的保温功率制冷；否则，按照当前的保温功率制冷；
当封闭空间内的温度小于设定温度时，所述第一通路执行部件停止制冷，此时所述第一转换电路的输出电压为零。
2.如权利要求1所述的智能冷柜的交直流两用供电系统的供电方法，其特征在于，所述开关模块具有常闭触点和常开触点，所述直流输入模块连接在所述开关模块的常开触点，所述交流输入模块的第一输出端连接在所述开关模块的常闭触点。
3.如权利要求1所述的智能冷柜的交直流两用供电系统的供电方法，其特征在于，所述第一通路执行部件还包括化霜电路，所述化霜电路用于检测蒸发器处的温度，并且在化霜周期内该化霜电路所检测的温度超过预设风机开机阈值温度时，化霜结束并开启下一制冷周期。
4.如权利要求1所述的智能冷柜的交直流两用供电系统的供电方法，其特征在于，所述第一转换电路的输出电压不超过所述直流电路的输出电压。
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