[發明專利]一種穩定電源及控制方法

有效

• 申請號: 201710810610.1
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107453382B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 王皓迪;陸景彬;許旭
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 鞠傳龍

1.一種穩定電源，包括有外電源、充電電路、第一開關電路、第二開關電路、第三開關電路、第四開關電路、儲能裝置、模擬量采集模塊、CPU模塊、穩定電源輸出端和濾波電路，其中外電源與充電電路連接，充電電路與第一開關電路、第三開關電路相連，第一開關電路和第三開關電路并聯連接，第一開關電路和第三開關電路同時與儲能裝置相連，儲能裝置還與第二開關電路和第四開關電路相連接，第二開關電路和第四開關電路并聯連接，第二開關電路和第四開關電路還與穩定電源輸出端相連，濾波電路設置在穩定電源輸出端與第二開關電路和第四開關電路的連接電路之間，CPU模塊通過電信號對第一開關電路、第二開關電路、第三開關電路和第四開關電路進行控制，CPU模塊還與模擬量采集模塊相連接，模擬量采集模塊與儲能裝置相連接，其特征在于：所述的穩定電源的控制方法如下：

控制方法采用CPU模塊中的復合算法，復合算法結合了開環控制算法和閉環控制算法，其具體步驟如下：

步驟一、系統啟動時，將所有開關電路斷開，CPU模塊通過模擬量采集模塊采集所有儲能單元的狀態參數，將狀態參數在標稱值范圍內的儲能單元生成一個獨一無二的編號，并將編號隨機的生成一個隊列；

步驟二、CPU模塊控制狀態參數在標稱值范圍外的儲能單元相應的第一開關電路和第三開關電路閉合，儲能單元進入充電狀態；

步驟三、CPU模塊將發出電信號控制所述的隊列中第一個編號所對應的儲能單元相應的第二開關電路、第四開關電路閉合，第一個編號對應的儲能單元進入向外輸出電壓狀態，隊列中第一個編號消失，其他編號順次遞進一位；

步驟四、采用閉環控制算法通過對儲能單元的狀態參數進行分析，通過與一個標稱的范圍作比較，當所述的儲能單元的狀態參數的實際值跌出了標稱的范圍，CPU模塊將發出電信號控制所述的第二開關電路、第四開關電路斷開并控制第一開關電路和第三開關電路閉合，儲能單元進入充電狀態；

步驟五、CPU模塊將發出電信號控制所述的隊列中第一個編號所對應的儲能單元相應的第二開關電路、第四開關電路閉合，重復以上步驟一至步驟四的過程；

步驟六、采用開環控制算法對閉環控制算法進行補償，開環控制算法包括兩部分，儲能單元的充電時間計算算法和儲能單元的放電時間計算算法，具體如下：

(1)、當儲能單元對應的編號處在隊列中，CPU模塊停止通過模擬量采集模塊采集儲能單元的狀態參數；

(2)、當儲能單元進入充電狀態，執行儲能單元的充電時間計算算法，CPU模塊通過模擬量采集模塊采集儲能單元的狀態參數計算出儲能單元所需的充電時間T1；

(3)、CPU模塊停止通過模擬量采集模塊采集儲能單元的狀態參數，并在儲能單元進入充電狀態T1-10％T1后，CPU模塊重新開始通過模擬量采集模塊采集儲能單元的狀態參數，當所述的儲能單元的狀態參數的實際值重新回到了標稱的范圍，將狀態參數在標稱值范圍內的儲能單元生成一個單獨的編號，并將編號放在隊列的末尾；

(4)、當儲能單元進入向外輸出電壓狀態，執行儲能單元的放電時間計算算法，CPU模塊通過模擬量采集模塊采集儲能單元的狀態參數計算出儲能單元的放電時間T2；

(5)、CPU模塊停止通過模擬量采集模塊采集所述的儲能單元的狀態參數，并在所述的儲能單元進入向外輸出電壓狀態T2-10％T2后，CPU模塊重新開始通過模擬量采集模塊采集儲能單元的狀態參數。