[发明专利]一种电源系统及混合上下电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及通信用基站电源系统及其上下电的控制方法。

背景技术

通信用组合电源是为整个基站中的通信设备提供电源的设备。应用场景要求此类设备必须具有高可靠性，能够不间断供电，因此基站电源一般都配有多组电池以实现不间断供电的目的，整流器、负载和电池均连接至系统公共端(母排)。在市电正常时，组合电源主要作为电能转换设备，把市电转换后供给通信设备(后称负载)同时给电池充电储能；在市电异常时则由电池放电，供给电能给负载，电源系统此时主要作为监控设备，用以保护成本较高的电池不会因过度放电而影响使用寿命。

目前，普遍采取的保护措施为：当电池电压下降到一定程度时就切断电池与负载的通路，即所谓的“下电”。行业中根据切断电池供电回路的位置不同又分为“下负载”与“下电池”两种方式：下负载是指系统执行下电操作时，将负载与系统母排的连接断开而保留系统母排与电池的连接；相应地，下电池则是断开电池与系统母排的连接而保留电池与负载的连接。

但不论是下负载方式还是下电池方式，一般的下电控制条件都是在电池放电至电压低于某个阈值时断开、在交流供电正常且系统输出电压高于此阈值时连接。但在实际应用中，此类下电控制方法很容易出现以下问题：

一是当系统下负载后，由于电池在停止大电流放电后它的端电压会有一定幅度的反弹，可能使得下电后电池电压阶跃升高到下电阈值之上，系统检测到母排电压或电池电压高于下电阈值后就会恢复上电，电池一放电马上又下电，这将导致系统震荡；

二是下电池后交流恢复正常，恢复电池连接时如果电池电压与母排电压压差稍大，吸合电池的瞬间会有非常大的电流产生，容易造成吸合装置损坏或引发其它事故；

三是下电池后交流正常，可能配置整流器的输出功率仅能满足负载需求，此时吸合电池后还要分出较多功率给电池充电，导致整流器输出电压下降使系统再次下电池，下电池后整流器输出电压提升又吸合电池，致使系统震荡反复上下电。

因此，需要改进现有通信用组合电源中的上下电控制方式，以便能够实现平稳安全的下电以及交流恢复后能安全上电，及时保障通信设备的不间断供电及用电安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电源系统及上下电控制方法，用于解决下电后上电恢复时电流过大，易造成系统震荡，易损害装置，危害用电安全的问题。

为了解决上述问题，本发明提出了一种混合上下电方法，在仅允许下负载的配置下，

若在正常状态下，检测到母排电压小于负载下电电压阈值，则断开负载切换到负载断开状态；

若在负载断开状态下，检测到母排电压大于或等于负载下电电压阈值与上电回差之和，则吸合负载并切换到正常状态。

本发明还提供另一种混合上下电方法，在仅允许下电池的配置下，

若在正常状态下，检测到母排电压小于电池下电电压阈值，则断开电池并转到电池断开状态；

在电池断开状态下，调节整流器输出电压为期望输出电压，若检测母排电压达到期望输出电压，则转到预恢复状态；

在预恢复状态下，调节整流器输出电压为恢复电压，若检测母排电压达到恢复电压，则吸合电池并转到正常状态。

所述期望输出电压，是最小电池电压加期望压差V1之和。所述期望输出电压小于电源系统的强制上电约束值。所述恢复电压，是最小电池电压减去一个恢复压差V2所得之差。

本发明还提供另一种混合上下电方法，在允许下负载且允许下电池的配置下，

在正常状态下，检测到母排电压小于负载下电电压阈值，则断开负载，切换到负载断开状态；

在负载断开状态下，若检测到母排电压大于或等于负载下电电压阈值与上电回差之和，则吸合负载并切换到正常状态；若检测到母排电压小于电池下电电压阈值，则断开电池切换到电池断开状态；

在电池断开状态下，调节整流器输出电压为期望输出电压，若检测母排电压达到期望输出电压，则转到预恢复状态；

在预恢复状态下，调节整流器输出电压为恢复电压，若检测母排电压达到恢复电压且负载已断开，则吸合电池并转到负载断开状态。

所述期望输出电压，是最小电池电压加期望压差V1之和。所述期望输出电压小于电源系统的强制上电约束值。所述恢复电压，是最小电池电压减去一个恢复压差V2所得之差。

本发明还提供一种电源系统，包括整流器组，控制单元，负载及电池组，