專利名稱：一種超大電源系統(tǒng)及其監(jiān)控方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超大電源系統(tǒng)及其監(jiān)控方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在通信的中心機(jī)房，需要使用超大電源系統(tǒng)進(jìn)行供電。為了確保超大電源系統(tǒng)的正常工作，需要對(duì)超大電源系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。針對(duì)超大電源系統(tǒng)的監(jiān)控方法，由于超大電源系統(tǒng)的每個(gè)電源模塊均需要連接一個(gè)CAN總線的節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)采集電源模塊的信息，但超大電源系統(tǒng)所需的電源模塊數(shù)目遠(yuǎn)超過CAN總線的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)，目前行業(yè)內(nèi)通常使用多母排供電。每個(gè)母排采用一個(gè)CAN總線作為監(jiān)控通路，這樣就需要多個(gè)監(jiān)控方式才能實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有采用分離的母排供電方式，會(huì)導(dǎo)致高成本和供電的不穩(wěn)定。另外，不同機(jī)柜(不同母排)的電源模塊，由于采用不同CAN總線作為監(jiān)控通路，無法相互通信，這樣就無法解決各個(gè)母排之間存在的電壓偏差，使得超大電源系統(tǒng)的電源模塊管理很難進(jìn)行。因此，如何提供一種超大電源系統(tǒng)及其監(jiān)控方法和系統(tǒng)，解決現(xiàn)有超大電源系統(tǒng)采用分離母排供電方式帶來的高成本和供電不穩(wěn)定的問題，以及不同母排之間無法通信的問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種超大電源系統(tǒng)及其監(jiān)控方法和系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有超大電源系統(tǒng)采用分離母排供電方式帶來的高成本和供電不穩(wěn)定的問題，以及不同母排之間無法通信的問題，進(jìn)一步解決系統(tǒng)柜模塊之間的均流問題。本發(fā)明提供一種超大電源系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:一個(gè)主電源和至少一個(gè)從電源；所述主電源的正、負(fù)母排與每個(gè)所述從電源的正、負(fù)母排分別連接；所述主電源與所述從電源通過總線進(jìn)行通信。優(yōu)選地，所述主電源設(shè)有電池；所述從電源無電池。優(yōu)選地，所述從電源與主電源通過指定私有協(xié)議進(jìn)行通信。優(yōu)選地，所述從電源將從電源的電源模塊數(shù)目，從電源的電源模塊額定電流，輸出電壓，及告警狀態(tài)通過所述總線上報(bào)給所述主電源；所述主電源通過所述總線給所述從電源下發(fā)控制命令。本發(fā)明還提供一種超大電源系統(tǒng)監(jiān)控方法，所述方法用于監(jiān)控權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述方法包括:監(jiān)測(cè)所述超大電源系統(tǒng)負(fù)載情況；若所述超大電源系統(tǒng)不帶負(fù)載時(shí)，所述主電源和所述從電源都處于浮充狀態(tài)，且所述主電源的電源模塊和所述從電源的電源模塊的輸出電流處于最大輸出電流狀態(tài)；
若所述超大電源系統(tǒng)帶負(fù)載時(shí)，進(jìn)行均流控制。優(yōu)選地，所述均流控制包括以下步驟:所述主電源獲取負(fù)載的大小，根據(jù)所述從電源上報(bào)的電源模塊數(shù)和所述主電源所帶的電源模塊數(shù)，計(jì)算電源模塊應(yīng)該輸出的電流；所述主電源的電源模塊將輸出電壓增加預(yù)定的電壓偏差后的電壓信息發(fā)送至所述從電源，所述從電源執(zhí)行所述電壓信息的命令；所述主電源下發(fā)輸出電流給所述從電源，所述從電源控制自身輸出電流為所述主電源下發(fā)的輸出電流；所述主電源控制自身放開輸出電流至最大輸出電流。優(yōu)選地，所述主電源控制自身放開輸出電流至最大輸出電流的步驟后包括:所述從電源上報(bào)輸出電流至所述主電源；所述主電源比較所述從電源上報(bào)的輸出電流，判斷上次命令是否執(zhí)行成功；若成功，則結(jié)束；否則根據(jù)當(dāng)前從電源的電源模塊的實(shí)際輸出電流與所發(fā)輸出電流的差異，所述主電源再次下發(fā)新的輸出電流命令。優(yōu)選地，當(dāng)所述系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到突卸負(fù)載的情況，控制維持所述從電源的輸出電流；所述主電源監(jiān)測(cè)到負(fù)載發(fā)生變化，立即下發(fā)新的輸出電流命令至所述從電源，保持所述超大電源系統(tǒng)不過流，通過所述均流控制實(shí)現(xiàn)主、從電源的電源模塊之間的均流。優(yōu)選地，當(dāng)所述系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到突加負(fù)載的情況，所述主電源控制限住所述從電源的輸出電流，所述主電源的輸出電流被放開到最大輸出電流，突加的所述負(fù)載被施加到所述主電源，通過所述均流控制實(shí)現(xiàn)主、從電源的電源模塊之間的均流。優(yōu)選地，所述預(yù)定的電壓偏差為0.1至1.0V。本發(fā)明還提供一種超大電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于監(jiān)控權(quán)利要求1所述的超大電源系統(tǒng)，所述超大電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)包括:監(jiān)測(cè)單元，用于監(jiān)測(cè)所述超大電源系統(tǒng)負(fù)載情況；第一控制單元，用于在所述監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)所述超大電源系統(tǒng)不帶負(fù)載時(shí)，控制所述主電源和所述從電源都處于浮充狀態(tài)，且所述主電源和所述從電源的電源模塊輸出電流處于最大輸出電流狀態(tài)；第二控制單元，用于在所述監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)所述超大電源系統(tǒng)帶負(fù)載時(shí)，進(jìn)行均流控制。優(yōu)選地，所述第二控制單元包括:第一計(jì)算子單元，通過所述主電源獲取負(fù)載的大小，根據(jù)所述從電源上報(bào)的電源模塊數(shù)和所述主電源所帶電源模塊數(shù)，計(jì)算所述主電源和所述從電源的電源模塊應(yīng)該輸出的輸出電流；第一控制子單元，控制所述主電源將主電源的電源模塊輸出電壓增加預(yù)定的電壓偏差后的電壓信息發(fā)送至所述從電源，所述從電源執(zhí)行所述電壓信息的命令；第二控制子單元，控制所述主電源下發(fā)輸出電流給所述從電源，所述從電源控制自身輸出電流為所述主電源下發(fā)的輸出電流；第三控制子單元，控制所述主電源發(fā)放主電源的輸出電流的命令。優(yōu)選地，所述第二控制單元進(jìn)一步包括:
判斷子單元，通過所述主電源比較所述從電源上報(bào)的輸出電流，判斷上次命令是否執(zhí)行成功；若成功，則結(jié)束；否則通知第四控制子單元；第四控制子單元，在所述判斷子單元判斷上次命令沒有執(zhí)行成功時(shí)，根據(jù)當(dāng)前從電源的電源模塊實(shí)際輸出與主電源所發(fā)給從電源的輸出電流的差異，所述主電源再次下發(fā)新的輸出電流。優(yōu)選地，當(dāng)所述監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)到突卸負(fù)載的情況，第二控制單元控制維持所述從電源的輸出電流；根據(jù)所述主電源檢測(cè)到負(fù)載發(fā)生變化，，立即下發(fā)所述第一計(jì)算子單元計(jì)算得到的新的輸出電流至所述從電源，保持所述超大電源系統(tǒng)不過流，且通過所述第二控制單元的均流控制實(shí)現(xiàn)主、從電源的電源模塊間均流。優(yōu)選地，當(dāng)所述監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)到突加負(fù)載的情況，第二控制單元控制限住所述從電源的輸出電流，第二控制單元控制放開所述主電源的輸出電流至最大輸出電流，突加的所述負(fù)載被施加到所述主電源，通過所述第二控制單元的均流控制實(shí)現(xiàn)主、從電源的電源模塊之間的均流。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明實(shí)施例所述的超大電源系統(tǒng)并聯(lián)有至少兩套電源一一套主電源和至少一套從電源，至少兩套電源由于相互并聯(lián)，可以相互通信，用戶可以根據(jù)需要并聯(lián)其他從電源(例如通信電源)，從而實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容。本發(fā)明提供的超大電源系統(tǒng)只需將每套電源的正、負(fù)母排分別連接，實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)單。本發(fā)明實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)可以用于實(shí)現(xiàn)一套電源或多套電源系統(tǒng)的擴(kuò)容。母排:可以分出多個(gè)支路的輸出總線，具有正負(fù)極性。電源模塊，電池，負(fù)載的正負(fù)極均并聯(lián)在母排的輸出總線上。母排的正、負(fù)極可以被稱為正、負(fù)母排。本發(fā)明實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)監(jiān)控方法，主電源和從電源間由于具有電壓偏差，從電源可以優(yōu)先帶載，實(shí)現(xiàn)相互并聯(lián)的包括主電源和從電源的電源模塊間的電流自動(dòng)分配，達(dá)到均流效果，從而使得負(fù)載在主電源和從電源的電源模塊間實(shí)現(xiàn)合適分配，不需要參數(shù)的調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。進(jìn)一步，本發(fā)明實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)監(jiān)控方法在負(fù)載突加的情況下，主電源可以優(yōu)先承擔(dān)新增加的負(fù)載，然后通過均流的方案實(shí)現(xiàn)均流。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)的輸出電流-負(fù)載特性曲線圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)的輸出電壓-負(fù)載特性曲線圖；圖5是本發(fā)明第一實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)監(jiān)控方法流程圖；圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)監(jiān)控方法流程圖；圖7是本發(fā)明第一實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖9是本發(fā)明實(shí)施例所述負(fù)載電流的計(jì)算方法流程圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例所述每個(gè)模塊的輸出電壓計(jì)算方法流程圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例所述從電源執(zhí)行所述電壓信息的命令流程圖；圖12是現(xiàn)有電源系統(tǒng)的輸出電壓-負(fù)載特性曲線圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種超大電源系統(tǒng)及其監(jiān)控方法和系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有超大電源系統(tǒng)采用分離母排供電方式帶來的高成本和供電不穩(wěn)定的問題，以及不同母排之間無法通信的問題，進(jìn)一步解決系統(tǒng)柜模塊之間的均流問題。本發(fā)明實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)，具體可以應(yīng)用于通信中心機(jī)房，為通信設(shè)備供電。參見圖1和圖2，圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明第一實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)，包括:一個(gè)主電源和一個(gè)從電源。本發(fā)明第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，所述超大電源系統(tǒng)包括:一個(gè)主電源和兩個(gè)從電源。 本發(fā)明實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)，可以包括一個(gè)主電源和至少一個(gè)從電源。從電源可以根據(jù)需要設(shè)置，具體可以為I個(gè)或多個(gè)。所述主電源須存在，且為一個(gè)。所述主電源的正、負(fù)母排與每個(gè)所述從電源的正、負(fù)母排分別連接；即主電源與從電源并聯(lián)連接。相并聯(lián)的主電源與從電源之間可以通信。當(dāng)需要增加新的從電源時(shí)，只需要將新增從電源的正、負(fù)母排與本發(fā)明實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)的正、負(fù)母排相連，方便所述超大電源系統(tǒng)的擴(kuò)容。本發(fā)明實(shí)施例所述主電源可以設(shè)有電池；所述從電源可以不設(shè)置電池。當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)的交流電源輸入(市政交流電)被斷開時(shí)，電池可以作為備用電源直接為通信設(shè)備供電。由于通信設(shè)備的輸入電壓為48V直流電,所述電池的輸出電壓具體可以為53.8V。主電源和從電源根據(jù)需要，均可以包括多個(gè)電源模塊，每個(gè)電源模塊為一個(gè)通信設(shè)備供電。本發(fā)明實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)單，只需將主、從電源的正、負(fù)母排分別連接即可。本發(fā)明實(shí)施例所述超大電源系統(tǒng)可以用于對(duì)一套電源系統(tǒng)的擴(kuò)容，也可以用于實(shí)現(xiàn)多套電源系統(tǒng)的擴(kuò)容。所述主電源與所述從電源可以通過一條總線進(jìn)行通信。所述總線具體可以為RS485總線。所述從電源與主電源可以通過指定私有協(xié)議進(jìn)行通信。通信信息包括以下表I和表2內(nèi)容。表I從電源上報(bào)數(shù)據(jù)內(nèi)容及傳送順序
權(quán)利要求
1.一種超大電源系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 一個(gè)主電源和至少一個(gè)從電源； 所述主電源的正、負(fù)母排與每個(gè)所述從電源的正、負(fù)母排分別連接； 所述主電源與所述從電源通過總線進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大電源系統(tǒng)，其特征在于， 所述主電源設(shè)有電池；所述從電源無電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大電源系統(tǒng)，其特征在于，所述從電源與主電源通過指定私有協(xié)議進(jìn)行通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大電源系統(tǒng)，其特征在于，所述從電源將從電源的電源模塊數(shù)目，從電源的電源模塊額定電流，輸出電壓，及告警狀態(tài)通過所述總線上報(bào)給所述主電源；所述主電源通過所述總線給所述從電源下發(fā)控制命令。
5.一種超大電源系統(tǒng)監(jiān)控方法，其特征在于，所述方法用于監(jiān)控權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述方法包括: 監(jiān)測(cè)所述超大電源系統(tǒng)負(fù)載情況； 若所述超大電源系統(tǒng)不帶負(fù)載時(shí)，所述主電源和所述從電源都處于浮充狀態(tài)，且所述主電源的電源模塊和所述從電源的電源模塊的輸出電流處于最大輸出電流狀態(tài)； 若所述超大電源系統(tǒng)帶負(fù)載時(shí)，進(jìn)行均流控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超大電源系統(tǒng)監(jiān)控方法，其特征在于，所述均流控制包括以下步驟: 所述主電源獲取負(fù)載的大小，根據(jù)所述從電源上報(bào)的電源模塊數(shù)和所述主電源所帶的電源模塊數(shù)，計(jì)算電源模塊應(yīng)該輸出的電流； 所述主電源的電源模塊將輸出電壓增加預(yù)定的電壓偏差后的電壓信息發(fā)送至所述從電源，所述從電源執(zhí)行所述電壓信息的命令； 所述主電源下發(fā)輸出電流給所述從電源，所述從電源控制自身輸出電流為所述主電源下發(fā)的輸出電流； 所述主電源控制自身放開輸出電流至最大輸出電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超大電源系統(tǒng)監(jiān)控方法，其特征在于，所述主電源控制自身放開輸出電流至最大輸出電流的步驟后包括: 所述從電源上報(bào)輸出電流至所述主電源； 所述主電源比較所述從電源上報(bào)的輸出電流，判斷上次命令是否執(zhí)行成功； 若成功，則結(jié)束；否則根據(jù)當(dāng)前從電源的電源模塊的實(shí)際輸出電流與所發(fā)輸出電流的差異，所述主電源再次下發(fā)新的輸出電流命令。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超大電源系統(tǒng)監(jiān)控方法，其特征在于， 當(dāng)所述系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到突卸負(fù)載的情況，控制維持所述從電源的輸出電流； 所述主電源監(jiān)測(cè)到負(fù)載發(fā)生變化，立即下發(fā)新的輸出電流命令至所述從電源，保持所述超大電源系統(tǒng)不過流，通過所述均流控制實(shí)現(xiàn)主、從電源的電源模塊之間的均流。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超大電源系統(tǒng)監(jiān)控方法，其特征在于， 當(dāng)所述系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到突加負(fù)載的情況，所述主電源控制限住所述從電源的輸出電流，所述主電源的輸出電流被放開到最大輸出電流，突加的所述負(fù)載被施加到所述主電源，通過所述均流控制實(shí)現(xiàn)主、從電源的電源模塊之間的均流。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超大電源系統(tǒng)監(jiān)控方法，其特征在于，所述預(yù)定的電壓偏差為 0.1 至 1.0V。
11.一種超大電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)用于監(jiān)控權(quán)利要求1所述的超大電源系統(tǒng)，所述超大電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)包括: 監(jiān)測(cè)單元，用于監(jiān)測(cè)所述超大電源系統(tǒng)負(fù)載情況； 第一控制單元，用于在所述監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)所述超大電源系統(tǒng)不帶負(fù)載時(shí)，控制所述主電源和所述從電源都處于浮充狀態(tài)，且所述主電源和所述從電源的電源模塊輸出電流處于最大輸出電流狀態(tài)； 第二控制單元，用于在所述監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)所述超大電源系統(tǒng)帶負(fù)載時(shí)，進(jìn)行均流控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的超大電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述第二控制單元包括: 第一計(jì)算子單元，通過所述主電源獲取負(fù)載的大小，根據(jù)所述從電源上報(bào)的電源模塊數(shù)和所述主電源所帶電源模塊數(shù)，計(jì)算所述主電源和所述從電源的電源模塊應(yīng)該輸出的輸出電流； 第一控制子單元，控制所述主電源將主電源的電源模塊輸出電壓增加預(yù)定的電壓偏差后的電壓信息發(fā)送至所述從電源，所述從電源執(zhí)行所述電壓信息的命令； 第二控制子單元，控制所述主電源下發(fā)輸出電流給所述從電源，所述從電源控制自身輸出電流為所述主電源下發(fā)的輸出電流； 第三控制子單元，控制所述主電源發(fā)放主電源的輸出電流的命令。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超大電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第二控制單元進(jìn)一步包括: 判斷子單元，通過所述主電源比較所述從電源上報(bào)的輸出電流，判斷上次命令是否執(zhí)行成功；若成功，則結(jié)束；否則通知第四控制子單元； 第四控制子單元，在所述判斷子單元判斷上次命令沒有執(zhí)行成功時(shí)，根據(jù)當(dāng)前從電源的電源模塊實(shí)際輸出與主電源所發(fā)給從電源的輸出電流的差異，所述主電源再次下發(fā)新的輸出電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超大電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 當(dāng)所述監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)到突卸負(fù)載的情況，第二控制單元控制維持所述從電源的輸出電流； 根據(jù)所述主電源檢測(cè)到負(fù)載發(fā)生變化，，立即下發(fā)所述第一計(jì)算子單元計(jì)算得到的新的輸出電流至所述從電源，保持所述超大電源系統(tǒng)不過流，且通過所述第二控制單元的均流控制實(shí)現(xiàn)主、從電源的電源模塊間均流。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的超大電源系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 當(dāng)所述監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)到突加負(fù)載的情況，第二控制單元控制限住所述從電源的輸出電流，第二控制單元控制放開所述主電源的輸出電流至最大輸出電流，突加的所述負(fù)載被施加到所述主電源，通過所述第二控制單元的均流控制實(shí)現(xiàn)主、從電源的電源模塊之間的均流。
全文摘要
一種超大電源系統(tǒng)，包括一個(gè)主電源和至少一個(gè)從電源；所述主電源的正、負(fù)母排與每個(gè)所述從電源的正、負(fù)母排分別連接；所述主電源與所述從電源通過總線進(jìn)行通信。本發(fā)明提供一種超大電源系統(tǒng)及其監(jiān)控方法和系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有超大電源系統(tǒng)采用分離母排供電方式帶來的高成本和供電不穩(wěn)定的問題，以及不同母排之間無法通信的問題，進(jìn)一步解決系統(tǒng)柜模塊之間的均流問題。
文檔編號(hào)H02J7/34GK103187780SQ20111044880
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者楊國(guó)新 申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源系統(tǒng)北美公司