[发明专利]自放电的备用电源单元和相关方法

说明书

描述了自放电的备用电源单元和相关方法。自放电的备用电源单元包括电能存储部件，该电能存储部件用于向过程控制设备提供电力。电能存储部件耦合到能量放电部件和控制器，其中控制器使得放电部件在由过程控制设备进行的操作完成之后从电能存储部件释放能量。

技术领域

概括地说，本公开内容涉及备用电源单元，更具体地说，涉及自放电的备用电源单元。

背景技术

备用电源单元(Reserve power unit，RPU)用于在电力丢失的情况下提供备用电源，并且通常使用发电机和/或电能存储设备来实现。电能存储设备通常包括电池或电容器，并且通常用于提供电力以执行过程控制系统内的安全功能或操作，譬如将阀或其它过程控制部件移动到安全关闭位置(例如，故障保护位置)。许多能量存储设备是可再充电的和/或可容易替换的。

使用来自能量存储设备的电力来执行的功能或操作可能不需要能量存储设备中的所有能量。在一些应用中，RPU的能量存储设备中存在剩余能量是有问题的。当前使用的许多RPU不控制或完全释放能量存储设备中的剩余能量，并且因此不适合用于某些应用或环境中。

发明内容

一种示例性装置包括：电能存储部件或设备，所述电能存储部件或设备用于向过程控制设备供应电力；放电部件，所述放电部件操作地耦合到所述电能存储设备；以及控制器，所述控制器响应于电力丢失，使得所述放电部件在由所述过程控制设备进行的操作完成之后从所述电能存储部件释放能量。

一种示例性方法包括：检测至过程控制设备的电力丢失；从电能存储部件向所述过程控制设备提供电力；响应于所述电力丢失，中断至所述过程控制设备的控制信号；以及在由所述过程控制设备进行的操作完成之后释放所述电能存储部件中的剩余能量。

另一种示例性方法包括：经由电能存储设备来向过程控制设备供应能量；以及在所述过程控制设备完成操作之后，从所述电能存储设备释放剩余能量。

附图说明

图1是根据本发明的教导的示例性装置的示意框图；

图2-1至图3-3是示出了实现图1的示例性装置的一种方式的示意图；

图4是描绘了可以利用图1的示例性装置来实现的示例性方法的流程图。

具体实施方式

本文所描述的示例性装置涉及位于过程控制设备(例如，致动器和阀组件)和电源之间的备用电源单元(RPU)。当过程控制系统正常操作时，电源向过程控制设备提供电电力。示例性RPU还被放置于过程控制设备和从控制系统至过程控制设备的信号之间。响应于电力丢失(故意的或非故意的)，RPU扰乱或中断控制信号，并且经由设置在RPU内的能量存储设备或部件(例如，电容器、电池等等)来向过程控制设备提供电力。控制信号的中断可以使得过程控制设备移向预定的或故障保护位置(例如，完全打开或完全关闭阀)。示例性装置的能量存储设备的大小被设置以使得 RPU能够在至少长得足以使过程控制设备移动到故障保护位置的时间段内向过程控制设备提供电力。然后，示例性RPU释放能量存储设备中的任何剩余能量，以有助于对过程控制设备和/或RPU的安全维护。

在一些例子中，从能量存储设备释放能量需要预定的最大时间量来完成。然而，取决于电力丢失时过程控制设备的位置，实际的完成时间会变化。在一些例子中，装置可以设置在防爆壳体中和/或在潜在的危险环境中进行操作。在打开防爆壳体以执行维护之前等待预定的最大时间量向维修人员确保：RPU的能量存储设备中的任何能量已经基本上完全释放，并且消除了在对过程控制设备和/或RPU进行维修时产生火花的风险。在其它例子中，当过程控制设备已经完成了移动到故障保护位置时，RPU可以从过程控制设备接收到反馈信号(例如，数字输出、模拟输出、数字通信信号)。在接收到这种信号时，RPU可以开始放电。