一種高壓900v配電優(yōu)先級(jí)管理方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于直流高壓配電安全領(lǐng)域，具體涉及一種高壓900V配電優(yōu)先級(jí)管理方法，尤其涉及一種車輛高壓配電優(yōu)先級(jí)管理方法。本發(fā)明技術(shù)方案首先分析任務(wù)剖面的降級(jí)使用工況，選擇與電源容量相適應(yīng)的任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)，按照任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)和負(fù)載矩陣的列表，自動(dòng)卸掉部分電氣負(fù)載，使得所需負(fù)載功率小于或等于當(dāng)前電源系統(tǒng)的容量。從而使在電源故障時(shí)，設(shè)備也能正常運(yùn)行。
【專利說明】—種高壓900V配電優(yōu)先級(jí)管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于直流高壓配電安全領(lǐng)域，具體涉及一種高壓900V配電優(yōu)先級(jí)管理方法，尤其涉及一種車輛高壓配電優(yōu)先級(jí)管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前車輛正向操縱自動(dòng)化、電氣化的方向發(fā)展，車輛駕駛員要求環(huán)境更舒適、操作更方便，車輛本身在操作、安全、節(jié)能、溫度控制等方面都對(duì)電源系統(tǒng)提出了新的要求，并且機(jī)械控制改為電子控制、機(jī)械制動(dòng)改為電子制動(dòng)等都需能源供應(yīng)。由于車輛上對(duì)電源要求越來越高，尤其要求電源大幅度提高容量，低壓直流電壓低、電流大和電纜重的弱點(diǎn)日益暴露，已無法滿足車輛的發(fā)展需求。在此基礎(chǔ)上，需提高車輛供電電源的電壓，高壓直流電壓具有重量輕、效率高、易實(shí)現(xiàn)不中斷供電的優(yōu)點(diǎn)。目前270V高壓直流電源已在國(guó)外車輛以及航空上得到廣泛應(yīng)用，DC500?900V電壓等級(jí)的供電體制和1500V高壓直流供電體制也廣泛應(yīng)用于城市軌道列車、工礦機(jī)車等領(lǐng)域。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外已對(duì)270V固態(tài)功率控制器以及混合式功率控制器進(jìn)行了深入的研究，并且已經(jīng)完成了初步的驗(yàn)證，但還有很多關(guān)鍵問題需要研究，尤其是更高電壓更大功率配電終端的研究，而高壓直流電源的發(fā)展是大勢(shì)所趨，所以對(duì)高壓直流配電技術(shù)的研究具
有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種主要針對(duì)高壓900V電源故障時(shí)的負(fù)載優(yōu)先級(jí)管理方法。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高壓900V配電優(yōu)先級(jí)管理方法，該配電優(yōu)先級(jí)管理具體包括如下步驟:
[0008]步驟1:判斷電源系統(tǒng)是否故障；在電源工作的狀態(tài)下，判斷電源系統(tǒng)狀態(tài)，分析電源系統(tǒng)是否發(fā)生故障；
[0009]當(dāng)某些部件的工作狀態(tài)不能正常向外發(fā)電時(shí)，則表示該部件未正常工作，可能發(fā)生了故障；此時(shí)配電系統(tǒng)檢測(cè)電源可輸出功率并通過優(yōu)先級(jí)管理卸載一定的負(fù)荷，再重新判斷電源系統(tǒng)是否故障，循環(huán)進(jìn)行調(diào)整，直至電源系統(tǒng)正常工作；此時(shí)，工作流程先轉(zhuǎn)至步驟2，確認(rèn)電源可輸出功率；
[0010]當(dāng)檢測(cè)電源系統(tǒng)的所有部件的狀態(tài)均為工作正常，未發(fā)生故障時(shí)，則轉(zhuǎn)至步驟5，確認(rèn)工作任務(wù)剖面；
[0011]步驟2:確認(rèn)電源可輸出功率；當(dāng)判斷電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，則電源系統(tǒng)無法像正常情況下提供足夠的輸出功率，此時(shí)先對(duì)電源的可輸出功率進(jìn)行確認(rèn)；
[0012]電源的可輸出功率由若干臺(tái)發(fā)電機(jī)和蓄電池兩部分構(gòu)成，其中發(fā)電機(jī)的輸出電壓為900V高壓，蓄電池分為900V高壓和28V低壓兩種；兩者共同負(fù)責(zé)900V/270V/28V三種電壓匯流條的輸出，三種電壓通過變壓器轉(zhuǎn)換輸出；
[0013]當(dāng)發(fā)電機(jī)正常工作時(shí),其電源的可輸出總功率為各個(gè)發(fā)電機(jī)的輸出功率疊加；或者當(dāng)發(fā)電機(jī)不夠負(fù)擔(dān)所有負(fù)載的時(shí)候，為發(fā)電機(jī)輸出功率和28V蓄電池輸出功率疊加；
[0014]當(dāng)所有發(fā)電機(jī)未正常工作時(shí)，其電源的可輸出總功率為900V蓄電池和28V蓄電池輸出功率的疊加；
[0015]當(dāng)電源的可用總輸出功率確認(rèn)以后，轉(zhuǎn)至步驟3 ;
[0016]步驟3:通過判斷電源可輸出功率，選擇需求功率小于等于電源可輸出功率的任務(wù)模式，并確定其相應(yīng)的任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)；
[0017]步驟4:按照任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)和負(fù)載優(yōu)先級(jí)自動(dòng)進(jìn)行負(fù)載卸載；各個(gè)任務(wù)模式需要的負(fù)載不盡相同，同時(shí)各個(gè)負(fù)載的優(yōu)先級(jí)別也各不相同；通過選擇相應(yīng)的任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)以后，再根據(jù)不同負(fù)載各自不同的優(yōu)先級(jí)，按照電源系統(tǒng)的總輸出功率限制，按優(yōu)先級(jí)由低至高的順序卸載負(fù)載；
[0018]當(dāng)執(zhí)行完步驟4以后，管理流程跳到步驟1，繼續(xù)檢測(cè)電源系統(tǒng)是否存在故障；若仍然存在，則將步驟2至步驟4再執(zhí)行一遍，如此循環(huán)；當(dāng)檢測(cè)電源系統(tǒng)故障不存在即正常工作時(shí)，跳出循環(huán)，執(zhí)行步驟5;
[0019]步驟5:確認(rèn)工作任務(wù)剖面；此時(shí)電源系統(tǒng)正常工作，因此確認(rèn)所需工作任務(wù)剖面；通過之前所確認(rèn)的需求功率不高于輸出功率的任務(wù)模式，劃定所能工作的范圍；在此范圍內(nèi)，確認(rèn)工作任務(wù)剖面；
[0020]當(dāng)確認(rèn)工作任務(wù)剖面完之后，執(zhí)行步驟6 ；
[0021]步驟6:按照當(dāng)前的任務(wù)剖面選擇工作負(fù)載；確認(rèn)工作任務(wù)剖面以后，根據(jù)該工作任務(wù)剖面需要選擇工作負(fù)載。
[0022](三)有益效果
[0023]本發(fā)明技術(shù)方案首先分析任務(wù)剖面的降級(jí)使用工況，選擇與電源容量相適應(yīng)的任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)，按照任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)和負(fù)載矩陣的列表，自動(dòng)卸掉部分電氣負(fù)載，使得所需負(fù)載功率小于或等于當(dāng)前電源系統(tǒng)的容量。從而使在電源故障時(shí)，設(shè)備也能正常運(yùn)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的配電優(yōu)先級(jí)管理流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026]為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種高壓900V配電優(yōu)先級(jí)管理方法，如圖1所示，該配電優(yōu)先級(jí)管理具體包括如下步驟:
[0027]步驟1:判斷電源系統(tǒng)是否故障；在電源工作的狀態(tài)下，判斷電源系統(tǒng)狀態(tài)，分析電源系統(tǒng)是否發(fā)生故障；
[0028]電源系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)和蓄電池以及變壓器等部件組成，提供28V/270V/900V三種電壓輸出，供給負(fù)載；[0029]設(shè)以Z (部件名稱)表示部件的工作狀態(tài)，如Z (Gl)=I表示Gl發(fā)電機(jī)正常向外發(fā)電工作，Z (Gl)=O表示Gl不能正常向外發(fā)電工作，此時(shí)Gl可能發(fā)生了故障；
[0030]當(dāng)某些部件的工作狀態(tài)Z=O時(shí)，則表示該部件未正常工作，可能發(fā)生了故障；此時(shí)配電系統(tǒng)檢測(cè)電源可輸出功率并通過優(yōu)先級(jí)管理卸載一定的負(fù)荷，再重新判斷電源系統(tǒng)是否故障，循環(huán)進(jìn)行調(diào)整，直至電源系統(tǒng)正常工作；此時(shí)，工作流程先轉(zhuǎn)至步驟2，確認(rèn)電源可輸出功率；
[0031]當(dāng)檢測(cè)狀態(tài)Z都為I的時(shí)候，則表示電源系統(tǒng)工作正常，未發(fā)生故障；則此時(shí)轉(zhuǎn)至步驟5，確認(rèn)工作任務(wù)剖面；
[0032]步驟2:確認(rèn)電源可輸出功率；當(dāng)判斷電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，則電源系統(tǒng)無法像正常情況下提供足夠的輸出功率，此時(shí)需要先對(duì)電源的可輸出功率進(jìn)行確認(rèn)；
[0033]電源的可輸出功率由若干臺(tái)發(fā)電機(jī)和蓄電池兩部分構(gòu)成，其中發(fā)電機(jī)的輸出電壓為900V高壓，蓄電池分為900V高壓和28V低壓兩種；兩者共同負(fù)責(zé)900V/270V/28V三種電壓匯流條的輸出，三種電壓通過變壓器轉(zhuǎn)換輸出，經(jīng)過變壓器會(huì)損失一部分功率；
[0034]其中，900V匯流條:當(dāng)發(fā)電機(jī)或900V蓄電池工作時(shí)，匯流條呈現(xiàn)亮色，表明負(fù)載可以工作；270V匯流條:只有當(dāng)900/270V的DC-DC變換器工作時(shí)，匯流條才能呈現(xiàn)亮色，即負(fù)載可以工作；28V匯流條:只有當(dāng)270/28V的DC-DC變換器工作或28V蓄電池中開啟時(shí)，匯流條才呈現(xiàn)亮色，即負(fù)載可以工作；
[0035]輸出限制:以下情況會(huì)使得匯流條自動(dòng)切斷:負(fù)載功率大于發(fā)電機(jī)上限功率；上一級(jí)變換器和蓄電池同時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)；
[0036]發(fā)電機(jī):發(fā)電機(jī)共有若干臺(tái)，提供900V輸出電壓,各個(gè)發(fā)電機(jī)的輸出功率可以疊加；
[0037]蓄電池:當(dāng)匯流條由發(fā)電機(jī)或上一級(jí)匯流條經(jīng)變換器供電時(shí)，蓄電池處于浮充狀態(tài)，不計(jì)入輸出功率；
[0038]變壓器:假定其工作效率為90%，下層匯流條的總功率除以0.9后加到上一層匯流條，以此計(jì)算上層匯流條總功率；
[0039]因此，當(dāng)發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，其電源的可輸出總功率為各個(gè)發(fā)電機(jī)的輸出功率疊加；或者當(dāng)發(fā)電機(jī)不夠負(fù)擔(dān)所有負(fù)載的時(shí)候，為發(fā)電機(jī)輸出功率和28V蓄電池輸出功率疊加；
[0040]當(dāng)所有發(fā)電機(jī)未正常工作時(shí)，其電源的可輸出總功率為900V蓄電池和28V蓄電池輸出功率的疊加；
[0041]此外，電源系統(tǒng)故障可能發(fā)生在變壓器上，當(dāng)變壓器故障時(shí)，即使輸出功率足夠，某一電壓匯流層可能依舊不能工作；
[0042]28V匯流條下掛有很多控制器，要求控制器的開關(guān)狀態(tài)應(yīng)與對(duì)應(yīng)控件的狀態(tài)一致；由前面分析的邏輯，28V匯流層的工作狀態(tài)能夠保持；
[0043]當(dāng)電源的可用總輸出功率確認(rèn)以后，轉(zhuǎn)至步驟3 ；
[0044]步驟3:選擇需求功率小于等于電源可輸出功率的任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)；不同的任務(wù)模式所需的電源輸出功率和配電方式不同，當(dāng)電源系統(tǒng)故障時(shí)，某些任務(wù)模式可能無法執(zhí)行，且各個(gè)任務(wù)模式的優(yōu)先級(jí)別不同；因此，通過判斷電源可輸出功率，選擇需求功率小于等于電源可輸出功率的任務(wù)模式，并確定其相應(yīng)的任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)；[0045]對(duì)不同的任務(wù)模式進(jìn)行分析，如表1所示的不同模式配電裝置工作情況所示，準(zhǔn)備階段炮塔所有用電設(shè)備都無需上電；行軍模式和集結(jié)模式武器系統(tǒng)不開啟，所以高壓配電裝置無需上電；其余模式所有配電裝置都要上電工作；其配電裝置工作情況如下:
[0046]表1.不同模式配電裝置工作情況
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種高壓900V配電優(yōu)先級(jí)管理方法，其特征在于，該配電優(yōu)先級(jí)管理具體包括如下步驟: 步驟1:判斷電源系統(tǒng)是否故障；在電源工作的狀態(tài)下，判斷電源系統(tǒng)狀態(tài)，分析電源系統(tǒng)是否發(fā)生故障； 當(dāng)某些部件的工作狀態(tài)不能正常向外發(fā)電時(shí)，則表示該部件未正常工作，可能發(fā)生了故障；此時(shí)配電系統(tǒng)檢測(cè)電源可輸出功率并通過優(yōu)先級(jí)管理卸載一定的負(fù)荷，再重新判斷電源系統(tǒng)是否故障，循環(huán)進(jìn)行調(diào)整，直至電源系統(tǒng)正常工作；此時(shí)，工作流程先轉(zhuǎn)至步驟2，確認(rèn)電源可輸出功率； 當(dāng)檢測(cè)電源系統(tǒng)的所有部件的狀態(tài)均為工作正常，未發(fā)生故障時(shí)，則轉(zhuǎn)至步驟5，確認(rèn)工作任務(wù)剖面； 步驟2:確認(rèn)電源可輸出功率；當(dāng)判斷電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，則電源系統(tǒng)無法像正常情況下提供足夠的輸出功率，此時(shí)先對(duì)電源的可輸出功率進(jìn)行確認(rèn)； 電源的可輸出功率由若干臺(tái)發(fā)電機(jī)和蓄電池兩部分構(gòu)成，其中發(fā)電機(jī)的輸出電壓為900V高壓，蓄電池分為900V高壓和28V低壓兩種；兩者共同負(fù)責(zé)900V/270V/28V三種電壓匯流條的輸出，三種電壓通過變壓器轉(zhuǎn)換輸出； 當(dāng)發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，其電源的可輸出總功率為各個(gè)發(fā)電機(jī)的輸出功率疊加；或者當(dāng)發(fā)電機(jī)不夠負(fù)擔(dān)所有負(fù)載的時(shí)候，為發(fā)電機(jī)輸出功率和28V蓄電池輸出功率疊加； 當(dāng)所有發(fā)電機(jī)未正常工作時(shí)，其電源的可輸出總功率為900V蓄電池和28V蓄電池輸出功率的置加； 當(dāng)電源的可用總輸出功率確認(rèn)以后，轉(zhuǎn)至步驟3 ; 步驟3:通過判斷電源可輸出功率，選擇需求功率小于等于電源可輸出功率的任務(wù)模式，并確定其相應(yīng)的任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)； 步驟4:按照任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)和負(fù)載優(yōu)先級(jí)自動(dòng)進(jìn)行負(fù)載卸載；各個(gè)任務(wù)模式需要的負(fù)載不盡相同，同時(shí)各個(gè)負(fù)載的優(yōu)先級(jí)別也各不相同；通過選擇相應(yīng)的任務(wù)模式優(yōu)先級(jí)以后，再根據(jù)不同負(fù)載各自不同的優(yōu)先級(jí)，按照電源系統(tǒng)的總輸出功率限制，按優(yōu)先級(jí)由低至聞的順序卸載負(fù)載； 當(dāng)執(zhí)行完步驟4以后，管理流程跳到步驟1，繼續(xù)檢測(cè)電源系統(tǒng)是否存在故障；若仍然存在，則將步驟2至步驟4再執(zhí)行一遍，如此循環(huán)；當(dāng)檢測(cè)電源系統(tǒng)故障不存在即正常工作時(shí)，跳出循環(huán)，執(zhí)行步驟5; 步驟5:確認(rèn)工作任務(wù)剖面；此時(shí)電源系統(tǒng)正常工作，因此確認(rèn)所需工作任務(wù)剖面；通過之前所確認(rèn)的需求功率不高于輸出功率的任務(wù)模式，劃定所能工作的范圍；在此范圍內(nèi)，確認(rèn)工作任務(wù)剖面； 當(dāng)確認(rèn)工作任務(wù)剖面完之后，執(zhí)行步驟6 ; 步驟6:按照當(dāng)前的任務(wù)剖面選擇工作負(fù)載；確認(rèn)工作任務(wù)剖面以后，根據(jù)該工作任務(wù)剖面需要選擇工作負(fù)載。
【文檔編號(hào)】G05B19/04GK103809475SQ201410055931
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】張思寧, 高峰, 劉勝利, 倪永亮, 張磊, 鄭潔, 李曉多, 李艷明, 戚于飛, 袁盛瑞 申請(qǐng)人:中國(guó)北方車輛研究所