[發明專利]一種模塊化系統的節能控制方法

有效

• 申請號: 201310587517.0
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103616828A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 黃詹江勇;陳四雄;沈小娟;許勇枝
• 申請（專利權）人: 廈門科華恒盛股份有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種節能控制方法，特別是一種模塊化系統的節能控制方法。

背景技術

隨著信息技術的發展和數據業務的迅速擴大，尤其是高功率密度設備的大量應用，使得模塊化系統的應用越來越廣泛，如模塊化UPS系統、模塊化通信電源系統等。

模塊化系統能夠在系統運行時隨意移除和安裝模塊而不影響系統的運行及輸出，具有易擴容、易維護等優點。但是通常情況下，模塊化系統為了保證有足夠的容量用于供給負載以及將來系統擴容的需要，在實際應用中，模塊化系統的容量大于實際負載的用量。如此，若模塊化系統的所有模塊一直處于工作狀態，系統效率往往低于最佳效率點。

現有的解決辦法包括手動控制模塊休眠以及自動控制模塊休眠兩種方式，這兩種方式均有不足之處：手動控制需要額外的人力資源，且響應速度較慢，當系統負載較低需要部分工作模塊關閉或者系統負載增大需要開啟部分關閉模塊時，都要經過一個信息傳遞的過程，不能非常及時地處理；現有的自動控制技術中，對于工作模塊及休眠模塊的排布沒有特別設計，造成工作模塊排布不均勻，工作模塊較集中的區域散熱較多，溫升更高，從而使模塊化系統散熱不均衡，造成各部分溫升效果不同，溫升較高的部分很容易損壞，降低系統可靠性且減少系統使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于實現系統節能的同時，均衡系統的散熱，改善系統的溫升效果，提高系統響應速度及可靠性。

為實現上述目的，本發明提供了一種模塊化系統的節能控制方法，其特征在于：

所述模塊化系統包括一模塊單元、一監控單元和與模塊單元連接的節能控制單元；所述模塊單元包含n個順序排列且相互并聯的模塊，其輸入端連接市電，輸出端連接負載；所述監控單元用于實時監控負載大小；所述節能控制單元監控模塊單元各模塊運行狀態且接收監控單元負載信號，并根據接收到的信號控制模塊單元各模塊的運行狀態；

所述節能控制單元的節能控制方法是根據負載情況，將模塊單元的模塊劃分為N個區間，然后控制每個區間中各模塊的運行狀態，再結合模塊輪換休眠機制，保證工作模塊均勻地分布在模塊單元中，包括以下步驟：

步驟S1：系統開機：系統穩定后，當前工作模塊個數為n，當前休眠模塊個數為0，監控單元對負載進行檢測，并將負載情況送至節能控制單元；

步驟S2：負載判斷過程：節能控制單元根據接收的負載情況，計算擬工作模塊個數及擬休眠模塊個數，通過比較擬工作模塊個數與當前工作模塊個數的大小，判斷工作模塊個數是否需要調整，若工作模塊個數需要調整則進入步驟S3，重新確定模塊休眠排列模式；若工作模塊個數不需要調整則進入步驟S4，模塊單元進入模塊休眠周期；

步驟S3：節能控制單元確定模塊休眠排列模式：節能控制單元根據模塊單元模塊個數n、擬工作模塊個數及擬休眠模塊個數，以擬工作模塊個數小于或等于擬休眠模塊個數時，控制每個區間中的一個模塊為工作模塊，其余模塊為休眠模塊，擬工作模塊個數大于擬休眠模塊個數時，控制每個區間中的一個模塊為休眠模塊，其余模塊為工作模塊的原則，確定模塊休眠排列模式，輸出信號至模塊單元，控制模塊單元各區間內模塊的運行狀態，同時休眠周期計時器啟動；

步驟S4：模塊單元進入休眠周期：模塊單元各模塊接收節能控制單元的信號，接收到工作信號的模塊進入工作狀態，接收到休眠信號的模塊進入休眠狀態，同時節能控制單元監控休眠周期計時器，判斷其是否到達設定值，若未到達設定值，監控單元對負載進行實時檢測，并將負載情況送至節能控制單元，進入步驟S2進行負載判斷；若達到設定值則進入步驟S5，模塊單元進行模塊休眠輪換；

步驟S5：模塊單元模塊輪換休眠控制：喚醒模塊單元所有休眠模塊進入工作狀態，節能控制單元記錄休眠周期結束次數，并根據休眠周期結束次數及當前休眠周期模塊單元模塊運行狀態，確定下一休眠周期模塊單元模塊輪換休眠狀態，節能控制單元將下一休眠周期模塊單元模塊輪換休眠狀態信號送至模塊單元，進入步驟S4，模塊單元進入下一休眠周期；

其中n、N為自然數，且n≥3，所述休眠周期表示模塊單元每個模塊休眠一次的時間。

在本發明實施例中，所述負載判斷過程的具體步驟包括：

步驟S21：當擬工作模塊個數大于當前工作模塊個數時，進入負載增加模式；

步驟S22：當擬工作模塊個數小于當前工作模塊個數時，進入負載減少模式；

步驟S23：當擬工作模塊個數等于當前工作模塊個數時，即工作模塊個數不需要調整，進入步驟S4；

所述負載增加模式，具體包括如下步驟：