CN214412290U - 一种用于电源老炼的组合供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电源老炼的组合供电系统，其特征在于，包括：低压输出端、高压输出端和常压输出端，所述低压输出端的数量和所述高压输出端的数量相同；多个供电组，每个所述供电组对应连接一个所述低压输出端、所述高压输出端或所述常压输出端；周期性的切换每个所述供电组对应连接的所述低压输出端、所述高压输出端或所述常压输出端的切换控制单元，控制连接每个所述供电组。采用本实用新型，能够达到负载功率均衡，有效降低电网负荷，实现供配电新增容量最小化和调压器功率需求最小化。

Description

一种用于电源老炼的组合供电系统

技术领域

本实用新型涉及对电源产品进行老炼试验的供电系统，特别是涉及一种功率均衡式、参数可调、结构灵活的组合供电系统

背景技术

电器电子设备的元器件在使用过程中的故障率是使用时间的函数，在使用初期，故障率会随时间急剧上升，然后又急剧下降，在余下的使用时间里一直保持较低的故障率直到使用寿命晚期，故障率才会又一次上升，这就是产品故障率的“浴盆曲线”。

电器电子设备的老炼试验，是为了根据该“浴盆曲线”检查出使用初期故障率高的产品，在产品工艺中设置了质量控制点—老练工序。该老练工序就是模拟产品的使用条件，让产品工作一段时间，把在这时期中失效的产品剔除掉，以保证出厂产品的质量。

XX型号电源产品常温老炼需要累计完成100h(小时)的常压老炼、50h的高压老炼和50h的低压老炼。具体过程分若干周期执行老炼流程，每个周期需通电4h断电0.5h，其中高压与低压的各2小时需要中途调压拼接为一个完整的4h老炼周期。

在大批量生产的背景下，传统的依靠调试人员手动操作加电、断电、调压、加载、断载等动作已经无法满足产能需求，人工操作过多，多台产品同时进行容易产生差错。为达到60台产品同时进行老炼的供电需求，需要配置大功率调压器及新增足够的电网容量，并应同时考虑各个操作动作对电网的冲击。在断电断载组合动作中还需要特别注意产品放电不充分情况下的安全问题。

因此，XX型号电源产品的老炼试验需要累积完成200h的时长，且老炼过程中需要切换电压。传统的人工操作肯定无法满足产品组批生产的要求，因此迫切需要设计一套针对此种应用场合的能均衡各种情况并自动进行电源老炼的供电系统。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于电源老炼的组合供电系统，能够达到负载功率均衡，有效降低电网负荷，实现供配电新增容量最小化和调压器功率需求最小化。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于电源老炼的组合供电系统，其特征在于，包括：

低压输出端、高压输出端和常压输出端，所述低压输出端的数量和所述高压输出端的数量相同；

多个供电组，每个所述供电组对应连接一个所述低压输出端、所述高压输出端或所述常压输出端；

周期性的切换每个所述供电组对应连接的所述低压输出端、所述高压输出端或所述常压输出端的切换控制单元，控制连接每个所述供电组。

上述的组合供电系统中，所述常压输出端的数量等于所述低压输出端的数量和所述高压输出端的数量之和。

上述的组合供电系统中，每个所述供电组连接预定数量的电源。

上述的组合供电系统中，所述切换控制单元中还包括逐个加载或断载每个所述供电组的缓冲单元。

上述的组合供电系统中，每个所述供电组包括组内控制单元，在每个供电周期的起始阶段，所述组内控制单元配置为逐个加载所述预定数量的电源。

上述的组合供电系统中，在每个所述供电周期的结束阶段，所述组内控制单元配置为逐个断载所述预定数量的电源。

上述的组合供电系统中，所述低压输出端、所述高压输出端和所述常压输出端通过功率均衡单元连接或断开供电网络；

断电后剩余电量卸载控制单元，连接所述功率均衡单元。

上述的组合供电系统中，所述常压输出端的数量为2个；

所述低压输出端的数量为1个；

所述高压输出端的数量为1个。

上述的组合供电系统中，所述预定数量的电源为15个电源。

上述的组合供电系统中，所述功率均衡单元为供电组合控制上位机；所述切换控制单元为电源组合加电/断电执行器件组合；所述组内控制单元为加载/断载执行器件组合。

采用本实用新型，使得在同一老炼的供电周期内负载不同时处于高压或同时处于低压，而是处于高压的数量和处于低压的数量相同，从而达到负载功率均衡，能够有效降低电网负荷，这种功率均衡设计，在满足老炼系统容量需求的前提下，可实现供配电新增容量最小化和调压器功率需求最小化。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型实施例的组合供电系统的原理性的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的硬件拓扑图；

图3为本实用新型一个实施例的总体供电时序控制逻辑图；

图4为本实用新型一个实施例的单个加电周期具体动作协同执行时序图；

图5为本实用新型一个实施例的控制界面显示示意图。

其中，附图标记说明如下，本实用新型中：

低压输出端101

高压输出端102

常压输出端103

供电组210

电源211

组内控制单元212

切换控制单元220

功率均衡单元230

供电网络240

断电后剩余电量卸载控制单元250

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。

图1为本实用新型实施例的组合供电系统的原理性的结构示意图，如图1所示，本实用新型的实施例提供一种用于电源老炼的组合供电系统，包括：

低压输出端101、高压输出端102和常压输出端103，所述低压输出端101的数量和所述高压输出端102的数量相同；

多个供电组210，每个所述供电组对应连接一个所述低压输出端101、所述高压输出端102或所述常压输出端103；

周期性的切换每个所述供电组210对应连接的所述低压输出端、所述高压输出端或所述常压输出端的切换控制单元220，控制连接每个所述供电组210。

可见，本实用新型的实施例中，通过设置低压输出端101、高压输出端102和常压输出端103，并且使得低压输出端的数量和高压输出端的数量相同，使得在同一老炼的供电周期内负载不同时处于高压或同时处于低压，而是处于高压的数量和处于低压的数量相同，从而达到负载功率均衡，能够有效降低电网负荷，这种功率均衡设计，在满足老炼系统容量需求的前提下，可实现供配电新增容量最小化和调压器功率需求最小化。

在本实用新型的另一个实施例中，所述常压输出端的数量等于所述低压输出端的数量和所述高压输出端的数量之和。这是因为，每个供电组都需要经历低压、高压和常压的老炼供电，在周期切换时，为了维持总体电压负载的稳定，虽然高压和低压可以互相切换，但还需要高压与常压、低压与常压之间的切换，所以把常压输出端的数量设置为高压输出端和低压输出端的数量之和，可以保障切换后仍然维持原来的均衡负载。

参考图1所示，在本实用新型的另一个实施例中，每个所述供电组连接预定数量的电源211。电源211的数量可以根据需要设置，例如为10个、12个15个等，要求每个所述供电组连接的电源的数量相等。在本实用新型的另一个实施例中，所述预定数量的电源为15个电源。

参考图1所示，在本实用新型的另一个实施例中，每个所述供电组210包括组内控制单元212，在每个供电周期的起始阶段，所述组内控制单元212逐个加载所述预定数量的电源211。在每个所述供电周期的结束阶段，所述组内控制单元212逐个断载所述预定数量的电源211。通过这种组内逐个加载或逐个断载的方式，可以有效减少电网冲击。

在本实用新型的另一个实施例中，所述切换控制单元中还包括逐个加载或断载每个所述供电组的缓冲单元。从而实现载荷通断的分组协同。可见，本实用新型中，载荷的通断采取分组协同、组内分步分批的方式进行，确保同一时刻对电网的冲击控制在较小范围内。

参考图1所示，在本实用新型的另一个实施例中，所述低压输出端、所述高压输出端和所述常压输出端通过功率均衡单元230连接或断开供电网络240；断电后剩余电量卸载控制单元250，连接所述功率均衡单元230。

可见，通过断电后剩余电量卸载控制单元250实现总体再加载、断载动作设计，可以保证产品断电后的放电需求，保证人员、产品的安全，同时可以简化控制逻辑，减少动作指令数量。

参考图1所示，在本实用新型的另一个实施例中，所述常压输出端的数量为2个；所述低压输出端的数量为1个；所述高压输出端的数量为1个。所述预定数量的电源为15个电源。当然，这些参数可以根据实际需要配置，只要满足低压输出端的数量等于高压输出端的数量、常压输出端的数量为低压输出端和高压输出端之和的条件，并且总负载不超出设定即可，例如所述常压输出端的数量为4个；所述低压输出端的数量为2个；所述高压输出端的数量为2个。因此，本实用新型供电系统架构调整灵活、参数修改简易，可适应同类供电控制电源组的移植开发。

图2为本实用新型一个实施例的硬件拓扑图，参考图2所示，在本实用新型的另一个实施例中，所述功率均衡单元为供电组合控制上位机；所述切换控制单元为电源组合加电/断电执行器件组合；所述组内控制单元为加载/断载执行器件组合。其他的执行硬件可以为弱点控制器件组合。

该硬件组合以及内部时序的设计，主要考虑了以下方面：

1)功率均衡、分组配置供电时序设计；

为满足同时为60台产品供常压电、高压电、低压电的操作，需要对电网进行扩容配套施工。如果60台产品同时开始进行常压、高压、低压流程的老炼，则需配备60台产品总功率的调压器，会显著提升硬件成本及安全隐患。为合理利用现有设备及减少新设备资金投入，对60台产品进行分4组供电设计，通过错压用电，将单组线路的总功率减少至1/4，总体达到各个供电电压的功率均衡。采用功率均衡设计，在满足老炼系统容量需求的前提下，可实现供配电新增容量最小化和调压器功率需求最小化。

2)分组总体协同加电、断电动作，保证电压要求；

为减少执行器件数量、简化动作控制逻辑，采取“分组动作、集中控制”的方式实现分组总体协同动作，具体表现加电前根据总体加电控制时序确定加电电压，动作时在同一时间段内以步进的方式实现分组逐步加电/断电操作。

3)协同分步分批加载/卸载减少电网冲击；

为减少电网冲击，载荷的通断采取分组协同、组内分步分批的方式进行，确保同一时刻对电网的冲击控制在较小范围内。

4)断载断电后总体再加断载的放电控制；

通过增加总体再加载、断载动作设计可以保证产品断电后的放电需求，保证人员、产品的安全，同时可以简化控制逻辑，减少动作指令数量。

本实用新型还提供了采用组合供电系统进行老炼操作的实施例，图3为本实用新型一个实施例的总体供电时序控制逻辑图，参考图3所示，在总体供电时序控制逻辑中，图3中阶段1代表常压供电，阶段2.1和2.2分别代表高压和低压供电。为满足分周期供电的需求，将每组的3个阶段的内部分为若干4h+0.5h单独供电周期，并在阶段2.1和阶段2.2之间进行周期拼接，这一系列动作构成了分组配置的供电时序设计方案。

图4为本实用新型一个实施例的单个加电周期具体动作协同执行时序图，参考图4所示，加电加载&断电断载加断载进行协同设计，单个加电周期具体动作协同执行时序如图4所示，包括：

老炼间隔断电0.5h；

确定各组电压；

分组协同加电；

分组协同加载；

老炼加电4h；

分组协同断载；

分组协同断电；

整体加载开始放电；

整体断载结束放电；

老炼间隔断电0.5h。

可见，该时序通过集中、协同方式的动作控制完成了所有相关动作，在满足所有要求的前提下，确保系统安全、有序运行。本实用新型通过灵活、分组配置供电时序实现功率均衡设计，减小了电网配套的容量和调压器功率；通过总体协同加电/断电/调压满足了老炼工序的供电电压需求；通过分组协同分步分批加载/卸载、降低了对电网的冲击；在断电时序中加入断载断电后整体再加载断载的放电动作，确保了产品断电安全。

图5为本实用新型一个实施例的控制界面显示示意图。参考图3和图5所示，所有的硬件动作通过软件控制，硬件拓扑图如图3所示，上位机控制软件部署在供电组合控制上位机上，软件控制界面如图5所示，通过界面可以实时观测当前供电状况，并标识未来执行动作。

可见，本实用新型解决了满足大功率、多电压、复杂动作自动执行的组合供电场合应用需求，本实用新型的特点包括功率均衡时序控制、具体参数可调、结构灵活易拓展、安全可靠等特点，有效降低了生产成本，显著提高了生产效率。

因此本实用新型还具有以下优势：

1、由于采用功率均衡设计，在满足老炼系统容量需求的前提下，可实现供配电新增容量最小化和调压器功率需求最小化；

2、电源组加电逻辑中分组加电、分批加载的设计可满足电网冲击最小化；

3、电源组断电逻辑中按序断电、断后卸载的设计可使断电逻辑最简化，同时卸载动作设计可放出剩余电量，确保人员操作安全；

4、可根据电源组供电逻辑，实现不同电压、不同时长的控制；

5、程序架构调整灵活、参数修改简易，可适应同类供电控制电源组的移植开发；

6、配备直观的供电电源组总体进度显示界面，同时提示框显示组内各个分部单个加断电周期的工作情况，方便调试人员操作。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种用于电源老炼的组合供电系统，其特征在于，包括：

低压输出端、高压输出端和常压输出端，所述低压输出端的数量和所述高压输出端的数量相同；

多个供电组，每个所述供电组对应连接一个所述低压输出端、所述高压输出端或所述常压输出端；

周期性的切换每个所述供电组对应连接的所述低压输出端、所述高压输出端或所述常压输出端的切换控制单元，控制连接每个所述供电组。

2.根据权利要求1所述的组合供电系统，其特征在于，所述常压输出端的数量等于所述低压输出端的数量和所述高压输出端的数量之和。

3.根据权利要求2所述的组合供电系统，其特征在于，

每个所述供电组连接预定数量的电源。

4.根据权利要求3所述的组合供电系统，其特征在于，

所述切换控制单元中还包括逐个加载或断载每个所述供电组的缓冲单元。

5.根据权利要求4所述的组合供电系统，其特征在于，

每个所述供电组包括组内控制单元，在每个供电周期的起始阶段，所述组内控制单元配置为逐个加载所述预定数量的电源。

6.根据权利要求5所述的组合供电系统，其特征在于，

在每个所述供电周期的结束阶段，所述组内控制单元配置为逐个断载所述预定数量的电源。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的组合供电系统，其特征在于，

所述低压输出端、所述高压输出端和所述常压输出端通过功率均衡单元连接或断开供电网络；

断电后剩余电量卸载控制单元，连接所述功率均衡单元。

8.根据权利要求7所述的组合供电系统，其特征在于，

所述常压输出端的数量为2个；

所述低压输出端的数量为1个；

所述高压输出端的数量为1个。

9.根据权利要求3所述的组合供电系统，其特征在于，

所述预定数量的电源为15个电源。

10.根据权利要求7所述的组合供电系统，其特征在于，所述功率均衡单元为供电组合控制上位机；所述切换控制单元为电源组合加电/断电执行器件组合。

11.根据权利要求5或6所述的组合供电系统，其特征在于，所述组内控制单元为加载/断载执行器件组合。

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