CN114530898A - 功率管理设备、电源设备、供电控制方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种功率管理设备、电源设备、供电控制方法及存储介质。其中，所述功率管理设备由于电压转换组件分立设置，可以便于根据功率管理设备连接的蓄电池模块数量变化而相应增减电压转换组件的数量，同时，由于每个电压转换组件均设置有各自的控制模块，不同的电压转换组件之间互不影响，可以单独对每个电压转换组件进行控制，因此，本发明实施例提供的功率管理设备能够便于蓄电池模块的重组、更新或者扩容。并且，由于不同的电压转换组件之间互不影响，即使其中一个电压转换组件发生故障，也不会影响到其他电压转换组件，有利于提高功率管理设备工作的稳定性，以及降低维护难度。
Description
技术领域
本发明涉及供电技术领域，特别是涉及一种功率管理设备、电源设备、供电控制方法及存储介质。
背景技术
供电系统被广泛应用于各种设备的驱动场景中，为提高供电系统的可靠性，不间断供电成为供电系统必不可少的功能之一，蓄电池模块是实现不间断供电的重要组成部分。
以基站为例，5G网络频段和数据流量的提升增加了基站设备数量和功耗容量的需求，若基于原有基站电源系统进行扩容改造，则基站的外市电容量、开关电源和蓄电池模块需要重新配置。在远离电网的偏远地区，利用太阳能等新能源进行供电，为了克服外部环境不稳定及自身因素的影响，基站供电系统需要配备蓄电池模块、梯次电池等储能环节，维持网络信号的稳定程度。
蓄电池模块是每个通信基站备电环节必不可少的重要组成部分，在基站的整体投资中占有较大比例。其中，不同容量、不同时期、不同品牌、不同电压的蓄电池模块不能直接并联使用，因此需要对多个蓄电池模块进行功率管理，而基站电源维护更新的过程中伴随着蓄电池模块的重组、更新或者扩容，但在现有的功率管理架构下，蓄电池模块的数量相对固定，不利于蓄电池模块的重组、更新或者扩容。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供了一种功率管理设备、电源设备、供电控制方法及存储介质，能够便于蓄电池模块的重组、更新或者扩容。
第一方面，本发明实施例提供了一种功率管理设备，包括至少两个分立设置的电压转换组件，其中，每个所述电压转换组件包括：
电压转换模块，用于进行电压转换；
控制模块，用于控制所述电压转换模块动作，所述控制模块与所述电压转换模块连接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电源设备，包括第一方面所述的功率管理设备，以及蓄电池模块，所述电压转换模块包括电池连接端，所述电池连接端连接所述蓄电池模块。
第三方面，本发明实施例还提供了应用于功率管理设备，所述功率管理设备包括至少两个分立设置的电压转换组件，每个所述电压转换组件包括用于进行电压转换的电压转换模块以及用于控制所述电压转换模块动作的控制模块，所述控制模块与所述电压转换模块连接；
所述供电控制方法包括：
生成驱动信号；
向所述电压转换模块发送所述驱动信号使所述电压转换模块动作以改变所述电压转换模块的运行状态。
第四方面，本发明实施例还提供了一种功率管理设备：
包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第三方面所述的供电控制方法。
第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行第三方面所述的供电控制方法。
本发明实施例至少具有以下有益效果：本发明实施例提供的功率管理设备，由于电压转换组件分立设置，可以便于根据功率管理设备连接的蓄电池模块数量变化而相应增减电压转换组件的数量，同时，由于每个电压转换组件均设置有各自的控制模块，不同的电压转换组件之间互不影响，可以单独对每个电压转换组件进行控制，因此，本发明实施例提供的功率管理设备能够便于蓄电池模块的重组、更新或者扩容。并且，由于不同的电压转换组件之间互不影响，即使其中一个电压转换组件发生故障，也不会影响到其他电压转换组件，有利于提高功率管理设备工作的稳定性，以及降低维护难度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明实施例提供的功率管理设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的电压转换组件(电压转换模块包括开关器件)的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的电压转换组件(电压转换模块包括直流-直流变换器)的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的电压转换组件(电压转换模块包括开关器件和直流-直流变换器)的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的电源设备的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的电源设备的另一种连接方式的结构示意图
图7是本发明实施例提供的电力系统的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的控制模块的架构示意图；
图9是本发明实施例提供的电压转换模块的控制原理图；
图10是本发明实施例提供的电压转换模块的驱动信号的生成示意图；
图11是本发明实施例提供的供电控制方法的流程图；
图12是本发明实施例提供的驱动信号生成的的流程图；
图13是本发明实施例提供的供电控制方法的补充步骤的流程图；
图14是本发明实施例提供的功率管理设备的另一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
应了解，在本发明实施例的描述中，多个(或多项)的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
参照图1，本发明实施例提供了一种功率管理设备1000，包括至少两个分立设置的电压转换组件1100，每个电压转换组件1100包括电压转换模块1110和控制模块1120，其中，电压转换模块1110用于进行电压转换，控制模块1120用于控制电压转换模块1110动作，控制模块1120与电压转换模块1110连接。可以理解，电压转换组件1100分立设置，即每个电压转换组件1100在物理层面上是相互分离的。作为一个示例，每个电压转换组件1100可以以热插拔的方式进行设置，从而便于对电压转换组件1100的数量进行调整。由于电压转换组件1100分立设置，可以便于根据功率管理设备1000连接的蓄电池模块数量变化而相应增减电压转换组件1100的数量，同时，由于每个电压转换组件1100均设置有各自的控制模块1120，不同的电压转换组件1100之间互不影响，可以单独对每个电压转换组件1100进行控制，因此，本发明实施例提供的功率管理设备1000能够便于蓄电池模块的重组、更新或者扩容。并且，由于不同的电压转换组件1100之间互不影响，即使其中一个电压转换组件1100发生故障，也不会影响到其他电压转换组件1100，有利于提高功率管理设备1000工作的稳定性，以及降低维护难度。
参照图2，在一个实施例中，上述电压转换模块1110可以包括开关器件1111，开关器件1111连接控制模块1120，其中，在电压转换组件1100中，通过控制模块1120控制开关器件1111的通断，来控制是否接通电压转换组件1100对应连接的蓄电池模块，这种结构的电压转换组件1100可以使对应的蓄电池模块断开连接或者输出自身的最大电压值，不对其进行升压或者降压操作，控制方式简单快捷。
参照图3，在一个实施例中，上述电压转换模块1110也可以包括直流-直流变换器1112，直流-直流变换器1112连接控制模块1120，直流-直流变换器1112即DCDC变换器，通过控制模块1120控制可以用于对输入电压进行升压或者降压处理，这种结构的电压转换组件1100可以改变输出电压的大小，适应不同的使用场景，也可以便于不同规格的蓄电池模块并联使用。
参照图4，在一个实施例中，电压转换模块1110也可以同时包括开关器件1111和直流-直流变换器1112，其中，开关器件1111与直流-直流变换器1112相并联，开关器件1111连接控制模块1120。由于开关器件1111与直流-直流变换器1112相并联，因此当开关器件1111闭合时，会将直流-直流变换器1112短路，适用于无须改变输出电压大小、仅接通蓄电池模块的场景，又或者，当直流-直流变换器1112发生故障时，可以控制开关器件1111闭合，以保证对应的蓄电池模块能够正常供电，提高供电稳定性，可见，这种结构的电压转换组件1100能够适应多种不同的场景，并且能够提升功率管理设备1000的工作稳定性。
示例性地，上述开关器件1111可以采用ATS(Automatic Transfer Switching，自动转换开关)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)或者SCR(Silicon Controlled Rectifier，可控硅整流器)等等，本发明实施例并不作出限定。
示例性地，上述直流-直流变换器1112可以包括非隔离双向直流-直流变换器1112，例如可以是双向四开关BUCK/BOOST变换器或者双向BUCK/BOOST变换器；又例如，上述直流-直流变换器1112也可以包括非隔离双向直流-直流变换器1112，例如可以是双有源桥变换器或者CLLC谐振变换器；又例如，上述直流-直流变换器1112也可以包括多重化双向直流-直流变换器1112，其中，多重化双向直流-直流变换器1112可以由多个双向四开关BUCK/BOOST变换器构成，即多个双向四开关BUCK/BOOST变换器的输入端相连，多个双向四开关BUCK/BOOST变换器的输出端相连，其中，采用多重化双向直流-直流变换器1112有利于提高功率密度。可以理解，多重化双向直流-直流变换器1112也可以由多个不同类型的双向直流-直流变换器1112组成。
需要补充说明的是，上述直流-直流变换器1112可以根据不同蓄电池模块的特性、容量、电压等级选择不同的结构，本发明实施例并不作出限定。
在一个实施例中，上述功率管理设备1000还可以包括用于供控制模块1120接收控制信号通信模块1130，通信模块1130连接控制模块1120。通过设置通信模块1130，便于对每个电压转换组件1100进行控制。其中，该通信模块1130可以采用CAN、RS485等串行通信方式，也可以采用WIFI、蓝牙、移动网络等无线通信方式，本发明实施例并不作出限定。
可以理解，上述通信模块1130可以是分立的元器件，也可以是集成于控制模块1120中，本发明实施例并不作出限定。
参照图5，本发明实施例还提供了一种电源设备，包括上述功率管理设备1000以及蓄电池模块3000，电压转换模块1110包括电池连接端1113，电池连接端1113连接蓄电池模块3000。因此，由于电压转换组件1100分立设置，可以便于根据功率管理设备1000连接的蓄电池模块3000数量变化而相应增减电压转换组件1100的数量，同时，由于每个电压转换组件1100均设置有各自的控制模块1120，不同的电压转换组件1100之间互不影响，可以单独对每个电压转换组件1100进行控制，因此，本发明实施例提供的功率管理设备1000能够便于蓄电池模块3000组的重组、更新或者扩容。并且，由于不同的电压转换组件1100之间互不影响，即使其中一个电压转换组件1100发生故障，也不会影响到其他电压转换组件1100，有利于提高功率管理设备1000工作的稳定性，以及降低维护难度。
其中，图5所示的架构中，蓄电池模块3000的数量为至少两个，且蓄电池模块3000的数量与电压转换组件1100的数量相等，蓄电池模块3000与电池连接端1113一一对应连接，这种连接方式可以适用于蓄电池模块3000的容量较小的场景。
参照图6，在一个实施例中，蓄电池模块3000的数量为一个，至少两个电压转换组件1100的电池连接端1113相连后与蓄电池模块3000连接，这种连接方式可以适用于蓄电池模块3000的容量较小的场景。
下面以一具体例子说明本发明实施例功率管理设备1000的工作原理。
参照图7至图8，以电压转换模块1110包括直流-直流变换器1112、蓄电池模块3000的数量为多个的情况进行说明，多个电压转换组件1100的一端对应连接多个蓄电池模块3000，多个电压转换组件1100的另一端相连后连接开关电源7000，并且，每个电压转换组件1100的控制模块1120均通过通信模块1130与运维监控平台8000连接，其中，运维监控平台8000可以是个人电脑、平板电脑、智能手机、智能穿戴设备等等。
其中，电压转换模块1110还连接有防雷模块9100和EMC滤波模块9200，防雷模块9100可以起到防雷作用，提高电压转换模块1110的安全性能，EMC滤波模块9200可以滤除电压转换模块1110工作时的干扰，提高电压转换模块1110工作的稳定性。
其中，控制模块1120包含顶层调度模块1121、采样模块1122、电池管理模块1123、参数管理模块1124、并机管理模块1125、告警模块1126和底层驱动模块1127。其中顶层调度模块1121实现其他各功能模块的调用；底层驱动模块1127完成具体的与硬件直接相关的工作；采样模块1122用于采样电压转换模块1110的电压、电流等参数；电池管理模块1123完成蓄电池模块3000的充放电管理、均衡控制、SOC/SOH计算及修正、电池核容、削峰填谷；参数管理模块1124完成参数在EEPROM中的读取、保存，同时对参数进行有效性校验，保证参数的正确性；并机管理模块1125统一处理通信模块1130报文收发的处理，通信模块1130底层的报文打包和解包，及并联电压转换组件1100电压电流下发及信息回复；告警模块1126根据采样的数据和各个物理量设定的阈值判断状态量是否超值，产生告警信息，供电池管理模块1123做判断使用，以及通信模块1130上送。
以实现充放电控制功能为例进行说明，参照图9，电压转换模块1110的输入电压、输出电压、输入电流、输出电流等信号通过信号调理电路进入控制模块1120，控制模块1120经过AD转换将模拟信号转换为数字信号，确定占空比后经过ePWM产生驱动信号控制电压转换模块1110的开关管动作，实现对蓄电池模块3000充放电压电流的控制。其中，平均电流控制以输出电压和电压转换模块1110的电感电流作为控制量，目的是为了将输出电压更快地稳定在参考值。具体过程为，输出电压被检测出来后与基准值作比较，其差值放大后作为电流环的基准，与电感电流采样值作比较。放大后的平均电流误差与锯齿波斜坡比较后，决定了其应有的占空比，并给开关管提供驱动信号。
具体地，参照图10，控制模块1120主要确定电压转换模块1110开关管的驱动信号的占空比的主要过程为：
控制环路主要由电压控制外环和电流控制内环组成，同时增加了电流信号的占空比前馈补偿。
其中，uin(t)为输入电压信号，充电状态时是母排电压，放电状态时是电池电压；iin(t)为电感电流信号；uout(t)为输出电压信号，充电状态时是电池电压，放电状态时是母排电压；Vout_ref为输出电压参考值；uref(t)为输出电压参考信号；iref(t)为电感电流参考信号；don为前馈信号的占空比，d为下一周期的占空比。
具体地，将电压转换模块1110的输出电压的反馈信号uout(t)经过低通滤波后与输出电压参考信号uref(t)进行比较，将得到的误差送到电压环路的PI调节器中，得到当前周期电感电流的参考值iref(t)，这个信号和输入电压的波形一致，平均振幅与控制输出电压的输出电压调节器的输出成比例。这个电感电流参考信号和电感电流反馈信号iin(t)进行比较，得到的误差送到电流环路的PI调节器，输出的信号与前馈信号don相加，经过限幅值处理后得到下一个开关周期的占空比d，进而可以产生相应的驱动信号。
另外，当外部有错误信号产生时，控制模块1120可以对PWM输出进行相应处理，比如全置高，或拉低，或置为高阻态，从而起到保护作用。
在一个实施例中，电压转换组件1100通过通信模块1130与运维监控平台8000实现信息交互。本实施例以CAN通信为例进行说明，可以实现以下功能：1)通过监控查看电压转换组件1100的遥测量：输入电压、输入电流、输出电压、输出电流、机内温度等；2)通过监控的遥信信息查看所有电压转换组件1100保护告警功能；3)通过监控对电压转换组件1100进行操作，调节输出电压的设置、输出浮充电压设置、输出均充电压设置、输出电压保护点的设置、输出限流值的设置、电压转换组件1100休眠功能的开启和关闭、电压转换组件1100地址自动/手动设置、电压转换组件1100地址码设置、缓启动时间的设置等。
另外，参照图11，本发明实施例还提供了一种供电控制方法，示例性地应用于图1所示的功率，该方法包括但不限于以下步骤1101至步骤1102：
步骤1101：生成驱动信号；
其中，上述驱动信号可以是普通的通断信号，也可以是PWM信号。
步骤1102：向电压转换模块发送驱动信号使电压转换模块动作以改变电压转换模块的运行状态。
通过向电压转换模块发送驱动信号使电压转换模块动作以改变电压转换模块的运行状态，当电压转换模块连接蓄电池模块时，即可改变蓄电池模块的运行状态，可以便于不同规格的蓄电池模块并联使用，并且方便对蓄电池模块进行重组、更新或者扩容。同时，由于电压转换组件分立设置，可以便于根据功率管理设备连接的蓄电池模块数量变化而相应增减电压转换组件的数量，同时，由于每个电压转换组件均设置有各自的控制模块，不同的电压转换组件之间互不影响，可以单独对每个电压转换组件进行控制，因此，本发明实施例提供的功率管理设备能够便于蓄电池模块的重组、更新或者扩容。并且，由于不同的电压转换组件之间互不影响，即使其中一个电压转换组件发生故障，也不会影响到其他电压转换组件，有利于提高功率管理设备工作的稳定性，以及降低维护难度。
在一个实施例中，还可以获取利用功率管理设备供电的负载的负载量，根据负载量的变化改变电压转换模块的运行状态，以提高电源设备的使用灵活性。
在一个实施例中，电压转换模块包括开关器件，开关器件连接控制模块；基于此，上述驱动信号可以是普通的通断信号，上述步骤1102中向电压转换器件发送驱动信号使电压转换模块动作以改变电压转换模块的运行状态，具体可以包括：
向电压转换模块发送驱动信号控制开关器件的通断以改变电压转换模块的接通数量。
这种控制方式仅对电压转换模块的接入数量进行调整，当电压转换模块连接蓄电池模块时，即改变蓄电池模块的接入数量，不对其进行升压或者降压操作，控制方式简单快捷。
在一个实施例中，电压转换模块包括直流-直流变换器，直流-直流变换器连接控制模块；基于此，上述驱动信号可以是PWM信号，上述步骤1102中向电压转换模块发送驱动信号使电压转换模块动作以改变电压转换模块的运行状态，具体可以包括：
向直流-直流变换器发送驱动信号以改变电压转换模块的输出电压。
这种控制方式可以改变电压转换模块的输出电压的大小，电压转换模块连接蓄电池模块时，即改变蓄电池模块的输出电压的大小，从而适应不同的使用场景，也可以便于不同规格的蓄电池模块并联使用。其中，参照图12，直流-直流变换器包括电感器件，驱动信号可以通过以下步骤1201至步骤1205得到：
步骤1201：获取电压转换模块的输入电压信号、电压转换模块的输出电压信号以及电感器件的电感电流信号；
其中，参照图10，uin(t)为输入电压信号，充电状态时是母排电压，放电状态时是电池电压；iin(t)为电感电流信号；uout(t)为输出电压信号，充电状态时是电池电压，放电状态时是母排电压；
步骤1202：将输入电压信号与输出电压参考值进行比较，得到前馈信号占空比；
其中，参照图10，Vout_ref为输出电压参考值；don为前馈信号的占空比。
步骤1203：将输出电压信号与输出电压参考信号进行比较，得到当前周期的电感器件的电感电流参考信号；
其中，参照图10，iref(t)为电感电流参考信号，具体地，将输出电压信号与输出电压参考信号进行比较后，将得到的误差送到电压环路的PI调节器中得到电感电流参考信号iref(t)。
其中，输出电压信号经过低通滤波处理，以滤除干扰。
步骤1204：将电感电流信号与电感电流参考信号进行比较，得到调节信号；
具体地，将电感电流信号与电感电流参考信号进行比较后，将得到的误差送到电流环路的PI调节器中，得到调节信号。
步骤1205：根据调节信号和前馈信号占空比确定发送至电压转换模块的驱动信号的占空比。
具体地，将调节信号和前馈信号占空比相加，经过限幅值处理后确定发送至电压转换模块的驱动信号的占空比。
上述方式以输出电压和电压转换模块的电感电流作为控制量，目的是为了将输出电压更快地稳定在参考值。
在一个实施例中，参照图13，电压转换模块包括开关器件和直流-直流变换器，开关器件与直流-直流变换器相并联，开关器件连接控制模块；供电控制方法还可以包括以下步骤：
步骤1301：获取直流-直流变换器的工作状态；
其中，直流-直流变换器的工作状态可以为正常状态或者故障状态。
步骤1302：当直流-直流变换器处于故障状态，控制开关器件闭合。
其中，当直流-直流变换器处于故障状态，控制开关器件闭合，以保证对应的蓄电池模块能够正常供电，提高供电稳定性。
可以理解，在一个实施例中，也可以获取用户的操作指令，根据用户的操作指令控制开关器件的闭合或者断开，以根据用户的操作指令选择是否要对蓄电池模块进行升压或者降压，以适应多种不同的场景。
还应了解，本发明实施例提供的各种实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。
图14示出了本发明实施例提供的功率管理设备1400。功率管理设备1400包括：存储器1401、处理器1402及存储在存储器1401上并可在处理器1402上运行的计算机程序，计算机程序运行时用于执行上述供电控制方法。
处理器1402和存储器1401可以通过总线或者其他方式连接。
存储器1401作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序，如本发明实施例描述供电控制方法。处理器1402通过运行存储在存储器1401中的非暂态软件程序以及指令，从而实现上述供电控制方法。
存储器1401可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储执行上述供电控制方法。此外，存储器1401可以包括高速随机存取存储器1401，还可以包括非暂态存储器1401，例如至少一个磁盘存储器1401件、闪存器件或其他非暂态固态存储器1401件。在一些实施方式中，存储器1401可选包括相对于处理器1402远程设置的存储器1401，这些远程存储器1401可以通过网络连接至该功率管理设备1400。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
实现上述供电控制方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器1401中，当被一个或者多个处理器1402执行时，执行上述供电控制方法，例如，可以执行图11中的方法步骤1101至1102、图12中的方法步骤1201至1205、图13中的方法步骤1301至1302。
本发明实施例还提供了计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行上述供电控制方法。
在一实施例中，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，例如，被上述功率管理设备1400中的一个处理器1402执行，可使得上述处理器1402执行上述供电控制方法，例如，例如，可以执行图11中的方法步骤1101至1102、图12中的方法步骤1201至1205、图13中的方法步骤1301至1302。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部器件来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序器件或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器1001技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序器件或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。
Claims (15)
1.一种功率管理设备，其特征在于，包括至少两个分立设置的电压转换组件，其中，每个所述电压转换组件包括：
电压转换模块，用于进行电压转换；
控制模块，用于控制所述电压转换模块动作，所述控制模块与所述电压转换模块连接。
2.根据权利要求1所述的功率管理设备，其特征在于，所述电压转换模块包括开关器件，所述开关器件连接所述控制模块。
3.根据权利要求1所述的功率管理设备，其特征在于，所述电压转换模块包括直流-直流变换器，所述直流-直流变换器连接所述控制模块。
4.根据权利要求1所述的功率管理设备，其特征在于，所述电压转换模块包括开关器件和直流-直流变换器，所述开关器件与所述直流-直流变换器相并联，所述开关器件连接所述控制模块。
5.根据权利要求3或4所述的功率管理设备，其特征在于，所述直流-直流变换器包括如下之一：
非隔离双向直流-直流变换器；
隔离双向直流-直流变换器；
多重化双向直流-直流变换器。
6.根据权利要求1所述的功率管理设备，其特征在于，所述功率管理设备还包括：
通信模块，用于供所述控制模块接收控制信号，所述通信模块连接所述控制模块。
7.一种电源设备，其特征在于，包括权利要求1至6任意一项所述的功率管理设备，以及蓄电池模块，所述电压转换模块包括电池连接端，所述电池连接端连接所述蓄电池模块。
8.根据权利要求7所述的电源设备，其特征在于，所述蓄电池模块的数量为一个，至少两个所述电压转换组件的所述电池连接端相连后与所述蓄电池模块连接；
或者，所述蓄电池模块的数量为至少两个，且所述蓄电池模块的数量与所述电压转换组件的数量相等，所述蓄电池模块与所述电池连接端一一对应连接。
9.一种供电控制方法，其特征在于，应用于功率管理设备，所述功率管理设备包括至少两个分立设置的电压转换组件，每个所述电压转换组件包括用于进行电压转换的电压转换模块以及用于控制所述电压转换模块动作的控制模块，所述控制模块与所述电压转换模块连接；
所述供电控制方法包括：
生成驱动信号；
向所述电压转换模块发送所述驱动信号使所述电压转换模块动作以改变所述电压转换模块的运行状态。
10.根据权利要求9所述的供电控制方法，其特征在于，所述电压转换模块包括开关器件，所述开关器件连接所述控制模块；
所述向所述电压转换模块发送所述驱动信号使所述电压转换模块动作以改变所述电压转换模块的运行状态，包括：
向所述电压转换模块发送所述驱动信号控制所述开关器件的通断以改变所述电压转换模块的接通数量。
11.根据权利要求9所述的供电控制方法，其特征在于，所述电压转换模块包括直流-直流变换器，所述直流-直流变换器连接所述控制模块；
所述向所述电压转换模块发送所述驱动信号使所述电压转换模块动作以改变所述电压转换模块的运行状态，包括：
向所述直流-直流变换器发送所述驱动信号以改变所述电压转换模块的输出电压。
12.根据权利要求11所述的供电控制方法，其特征在于，所述直流-直流变换器包括电感器件，所述驱动信号通过以下步骤得到：
获取所述电压转换模块的输入电压信号、所述电压转换模块的输出电压信号以及所述电感器件的电感电流信号；
将所述输入电压信号与输出电压参考值进行比较，得到前馈信号占空比；
将所述输出电压信号与输出电压参考信号进行比较，得到当前周期的所述电感器件的电感电流参考信号；
将所述电感电流信号与所述电感电流参考信号进行比较，得到调节信号；
根据所述调节信号和所述前馈信号占空比确定发送至所述电压转换模块的驱动信号的占空比。
13.根据权利要求9所述的供电控制方法，其特征在于，所述电压转换模块包括开关器件和直流-直流变换器，所述开关器件与所述直流-直流变换器相并联，所述开关器件连接所述控制模块；
所述供电控制方法还包括：
获取所述直流-直流变换器的工作状态；
当所述直流-直流变换器处于故障状态，控制所述开关器件闭合。
14.一种功率管理设备，包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够如权利要求9至13中任意一项所述的供电控制方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求9至13中任意一项所述的供电控制方法。
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Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1094314B (de) * | 1958-04-18 | 1960-12-08 | Philips Nv | Schutzschaltung zur Vermeidung der UEberlastung von Transistoroszillatoren in Spannungsumformern |
| CN102904444A (zh) * | 2012-08-07 | 2013-01-30 | 上海交通大学 | 基于质子交换膜燃料电池的dc/dc变换和控制系统 |
| CN203800680U (zh) * | 2014-05-08 | 2014-08-27 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种支持多组电池接入的大功率双向变流装置 |
| CN104340082A (zh) * | 2013-08-07 | 2015-02-11 | 铃木株式会社 | 燃料电池车 |
| CN104682758A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-06-03 | 哈尔滨功成科技创业投资有限公司 | 一种单相无工频变压器光伏发电并网逆变器 |
| CN206195347U (zh) * | 2016-07-27 | 2017-05-24 | 无锡丰晟科技有限公司 | 一种电网储能系统 |
| CN107947256A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-04-20 | 华为技术有限公司 | 一种储能系统及储能系统控制方法 |
| CN109245137A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-18 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种储能变流器的控制方法 |
| US20190103761A1 (en) * | 2017-10-02 | 2019-04-04 | Enatel Limited | Modular Power Systems |
| CN109830974A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-31 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种电池动态成组系统及其运行控制方法 |
| CN109910641A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-06-21 | 华中科技大学 | 一种用于纯电动汽车的高效复合储能系统及其控制方法 |
| CN110429818A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-11-08 | 合肥工业大学 | 直流变换器及其控制方法 |
| CN111478306A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-31 | 山西大学 | 一种新型抑制含复合储能直流微电网母线电压波动的策略 |
| CN111884197A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-11-03 | 金国卫 | 一种智能直流配电系统 |
-
2020
- 2020-11-09 CN CN202011239538.XA patent/CN114530898B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1094314B (de) * | 1958-04-18 | 1960-12-08 | Philips Nv | Schutzschaltung zur Vermeidung der UEberlastung von Transistoroszillatoren in Spannungsumformern |
| CN102904444A (zh) * | 2012-08-07 | 2013-01-30 | 上海交通大学 | 基于质子交换膜燃料电池的dc/dc变换和控制系统 |
| CN104340082A (zh) * | 2013-08-07 | 2015-02-11 | 铃木株式会社 | 燃料电池车 |
| CN104682758A (zh) * | 2013-11-26 | 2015-06-03 | 哈尔滨功成科技创业投资有限公司 | 一种单相无工频变压器光伏发电并网逆变器 |
| CN203800680U (zh) * | 2014-05-08 | 2014-08-27 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种支持多组电池接入的大功率双向变流装置 |
| CN206195347U (zh) * | 2016-07-27 | 2017-05-24 | 无锡丰晟科技有限公司 | 一种电网储能系统 |
| US20190103761A1 (en) * | 2017-10-02 | 2019-04-04 | Enatel Limited | Modular Power Systems |
| CN107947256A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-04-20 | 华为技术有限公司 | 一种储能系统及储能系统控制方法 |
| CN109245137A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-18 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种储能变流器的控制方法 |
| CN109830974A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-31 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种电池动态成组系统及其运行控制方法 |
| CN109910641A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-06-21 | 华中科技大学 | 一种用于纯电动汽车的高效复合储能系统及其控制方法 |
| CN110429818A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-11-08 | 合肥工业大学 | 直流变换器及其控制方法 |
| CN111478306A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-31 | 山西大学 | 一种新型抑制含复合储能直流微电网母线电压波动的策略 |
| CN111884197A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-11-03 | 金国卫 | 一种智能直流配电系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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