專利名稱：電源老化系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電子技術領域，特別涉及一種電源老化系統(tǒng)。
背景技術：
為了達到很高的可靠性，電子產品在出廠前通常需要進行全功率的老化過程，一般老化系統(tǒng)使用電阻作為功率負載，電能被轉化為熱能浪費掉；并且，為了控制室內溫度、 還需大量排氣系統(tǒng)將熱量排出室外，使環(huán)境升溫。目前，已經出現將能源循環(huán)利用的電源老化方法及系統(tǒng)，通過對老化的能量進行回饋，可降低能量損耗，減少熱量排放。如圖1所示，圖1為現有技術中電源老化系統(tǒng)的實例圖，在圖1中，被測試單元(UUT，Unit Under Test)通過直流總線(DC Bus,Direct Current Bus)輸出直流電至直流轉換交流變換器(DC/AC Inverter, Direct Current/Alternating Current hverter)，直流轉換交流變換器再通過再生交流總線(Renewable AC Bus)將交流電回輸至被測試單元。但是在實現本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現現有技術的缺陷在于現有的電源老化系統(tǒng)受市電電網干擾，需要安裝隔離變壓器，因此，需要供電部門的批核，增加成本；并且，現有的電源老化系統(tǒng)的加載功率固定，不能滿足被測試單元的需要；此外，回饋的效率低，增加了能耗。
實用新型內容為實現負載的平衡控制，本實用新型提供一種電源老化系統(tǒng)，該電源老化系統(tǒng)包括系統(tǒng)平衡供應單元，與市電連接且輸出固定電壓至高壓直流總線，產生直流電；再生負載單元，與被測試單元連接，且與所述系統(tǒng)平衡供應單元并聯，輸出恒定電流至所述高壓直流總線；直流轉換交流單元，與所述高壓直流總線連接且輸出至再生交流總線，將高壓直流電轉換為所述被測試單元所需要的交流電；切換單元，一端與所述被測試單元連接， 另一端與所述市電、所述再生交流總線連接，通過開關進行切換，選擇所述市電或者所述再生交流總線為所述被測試單元提供所需的交流電?？刂茊卧?，實時監(jiān)測所述系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元、直流轉換交流單元和切換單元的狀態(tài)，并做出實時調整和控制；通過增減所述系統(tǒng)平衡供應單元輸出電流、和/或選擇所述市電或者所述再生交流總線為所述被測試單元供電，使所述電源老化系統(tǒng)保持恒流平衡。所述控制單元具體包括數值獲取單元，獲取所述系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元和直流轉換交流單元的電流和電壓；平衡確定單元，根據所述數值獲取單元獲取的電流和電壓確定所述電源老化系統(tǒng)是否平衡運行；信號發(fā)送單元，在所述平衡確定單元確定沒有平衡運行時，向所述系統(tǒng)平衡供應單元發(fā)送控制信號，以調節(jié)所述系統(tǒng)平衡供應單元的輸出功率。所述控制單元具體包括電流傳感器，采樣所述系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元或直流轉換交流單元的電流；電壓傳感器，采樣所述系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元或直流轉換交流單元的電壓；微控制單元MCU或數字信號處理單元DSP二者之一或之二，根據采樣數據，判斷所述電源老化系統(tǒng)是否平衡運行；實時調節(jié)所述系統(tǒng)平衡供應單元的輸出功率，和/或選擇所述市電或者所述再生交流總線為所述被測試單元供電。所述電源老化系統(tǒng)包括多個切換單元，每個切換單元連接一個被測試單元。所述系統(tǒng)平衡供應單元包括整流器，對市電進行整流；AC/DC轉換器，對所述整流器的輸出進一步轉化為固定電壓輸出至所述高壓直流總線；PWM控制器，根據所述控制單元的控制信號實現對AC/DC轉換器輸出電壓和/或電流的控制。所述再生負載單元包括DC/DC轉換器，在所述控制單元的控制下，輸出恒流到所述高壓直流總線；所述DC/DC轉換器包括PWM控制器、開關模塊、變壓器和整流器；在所述控制單元的控制下，所述PWM控制器產生的PWM信號驅動所述開關模塊作諧振；該諧振信號由所述變壓器實現電壓變換；由所述整流器整流輸出直流至所述再生直流總線。所述直流轉換交流單元包括DC/AC轉換器，將由所述高壓直流總線輸入的直流轉換為交流電，輸出到所述再生交流總線；所述DC/AC轉換器包括IGBT驅動器、IGBT開關管和LC濾波器；通過所述控制單元推動IGBT驅動器，IGBT驅動器進一步驅動IGBT開關管， 再通過LC濾波輸出正弦波交流電；由再生交流總線將交流電回輸至所述切換單元輸入端。所述控制單元通過通信總線實現對所述系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元、直流轉換交流單元和切換單元的監(jiān)測、控制與數據記錄。所述再生負載單元具有多個；每個再生負載單元對應一個被測試單元以及一個切換單元。所述切換單元包括切換開關，該切換開關具有兩個輸入接點，一個輸入接點連接市電，另一個輸入接點連接再生交流總線，根據控制單元的控制信號切換輸入接點，以選擇市電或再生交流電接入被測試單元中。本實用新型有益效果在于，系統(tǒng)平衡供應單元、以及再生負載單元并聯輸出至直流轉換交流單元；直流轉換交流單元回輸交流電至再生交流總線，通過控制單元的實時監(jiān)測與控制，調整系統(tǒng)平衡供應單元的直流輸出，或由切換單元選擇將市電或再生交流總線接入被測試單元；因此，可實現直流負載分配平衡，使系統(tǒng)不受市電電網的干擾，也不會干擾市電電網，故不需要安裝隔離變壓器，不需要供電部門的批核，減少成本；同時，簡化了應用條件、增加了操作的安全性及可靠性。此外，還可提高回饋的效率，進一步降低能耗。
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分， 并不構成對本實用新型的限定。在附圖中圖1是現有技術中電源老化系統(tǒng)的實例圖；圖2是本實用新型實施例1的電源老化系統(tǒng)的構成圖；圖3是本實用新型實施例2的電源老化系統(tǒng)的構成圖；圖4是本實用新型實施例2的控制單元的構成圖；圖5是本實用新型實施例2的電源老化系統(tǒng)的一個實例圖；圖6是本實用新型實施例2的系統(tǒng)平衡供應單元的一個實例圖；[0024]圖7是本實用新型實施例2的再生負載單元的一個實例圖；圖8是本實用新型實施例2的切換單元的一個實例圖；圖9是本實用新型實施例2的直流轉換交流單元的一個實例圖；圖10是本實用新型實施例3的內部并網方法的流程圖；圖11是本實用新型實施例3的直流負載分配恒流平衡的原理圖；圖12是本實用新型實施例4的內部并網方法的流程圖；圖13是本實用新型實施例4的控制過程的流程圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖對本實用新型實施例作進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。實施例1本實用新型實施例提供一種電源老化系統(tǒng)，如圖2所示，該電源老化系統(tǒng)包括系統(tǒng)平衡供應單元201、再生負載單元202和直流轉換交流單元203 ；其中，系統(tǒng)平衡供應單元201與市電連接且輸出至高壓直流總線，用于產生電源老化系統(tǒng)恒流平衡所需的直流電；系統(tǒng)平衡供應單元201輸出固定電壓，通過增加或者減少輸出電流使所述電源老化系統(tǒng)保持恒流平衡；再生負載單元202與被測試單元200連接，且與系統(tǒng)平衡供應單元201并聯，升壓后輸出至高壓直流總線，用于將被測試單元200輸出的低壓直流電轉換為高壓直流電；再生負載單元202輸出恒定電流；直流轉換交流單元203與高壓直流總線連接且輸出至再生交流總線，用于將高壓直流電轉換為被測試單元200所需要的交流電，再通過再生交流總線將交流電回輸至被測試單元200。在本實施例中，系統(tǒng)平衡供應單元(System Share Supply) 201可包括AC/DC轉換單元，設定為固定電壓輸出，該系統(tǒng)平衡供應單元201的輸入端與市電(AC Line)連接，可從市電提取電量。在本實施例中，再生負載單元(Renewable Load) 202可包括DC/DC轉換單元，設定為恒定電流輸出，并且再生負載單元的輸出電壓可設定高于系統(tǒng)平衡供應單元201的固定電壓3-5% ；此外，再生負載單元202可為一個或多個，每個再生負載單元202連接一個被測試單元200 ；再生負載單元202可以是程控的，輸入端可連接不同電壓及電流，因此，可按照被測試單元200的規(guī)格加載不同電流，從而滿足被測單元200的需求。在本實施例中，系統(tǒng)平衡供應單元201、再生負載單元202可并聯輸出至高壓直流總線(HVDC Bus,High Voltage DC Bus)；因此，可實現直流負載分配(DC Constant Current Balance Load Share)，達到整個系統(tǒng)的恒流平衡，由于使用內部并網方法，使系統(tǒng)不受市電電網的干擾，也不會干擾市電電網；不需要安裝隔離變壓器，不需要供電部門的批核，減少成本。此外，在本實施例中，采用了直流負載分配平衡的原理平衡整機回饋電能的自動平衡運作，通過硬件高速自適應平衡，因此，可減輕使用軟件所導致的通訊繁忙，減少錯誤的發(fā)生。在本實施例中，直流轉換交流單元(DC/AC hverterUOS可用于將高壓直流電轉換為被測試單元200所需要的電壓及頻率，通過數字信號處理(DSP，Digital Signal Processing)產生數字正弦波去推動IGBT開關管，再通過LC濾波將高頻部分濾掉，輸出純正正弦波交流電；再通過再生交流總線(Renewable AC Line)將交流電回輸至被測試單元 200 ；該直流轉換交流單元203的功率有不同選配，如1KW、2KW或者3KW，去配合不同產品的需要。因此，可提高回饋的效率，進一步降低能耗。在本實施例中，電源老化系統(tǒng)采用了內部并網方法，通過直流負載分配恒流平衡代替現有技術中的并網方法，簡化了應用條件、增加了操作的安全性及可靠性。由上述實施例可知，通過高壓直流總線將系統(tǒng)平衡供應單元、以及再生負載單元并聯輸出至直流轉換交流單元；直流轉換交流單元通過再生交流總線回輸交流電至被測試單元；因此，可實現直流負載分配平衡，不需要安裝隔離變壓器，不需要供電部門的批核，減少成本；此外，還可提高回饋的效率，進一步降低能耗。實施例2本實用新型實施例提供一種電源老化系統(tǒng)，如圖3所示，該電源老化系統(tǒng)包括系統(tǒng)平衡供應單元301、再生負載單元302和直流轉換交流單元303 ；如實施例1所述，此處不再贅述。如圖3所示，電源老化系統(tǒng)還可包括切換單元304 ；切換單元304的一端與被測試單元300連接，另一端與市電或者再生交流總線連接，用于通過開關進行切換，使市電或者再生交流總線為被測試單元300提供所需的交流 H1^ ο因此，切換單元304可將被測試單元的輸入端連接到市電產生系統(tǒng)共享能源 (System Share Power)，或者，連接到再生交流總線得到回饋的再生能源；因此，可提高系統(tǒng)損耗的功率，提高系統(tǒng)的整機效率。如圖3所示，電源老化系統(tǒng)還可包括控制單元305 ； 控制單元305用于實時監(jiān)測系統(tǒng)平衡供應單元301、再生負載單元302直流轉換交流單元303和切換單元304的狀態(tài)，并做出實時調整和控制。在本實施例中，控制單元305可包括數字信號處理(DSP，Digital Signal Processing)單元，可采用TMS320F2808來進行實時控制，因此，可監(jiān)測各個單元的輸入電壓/電流、輸出電壓/電流；還可監(jiān)測Power Stage功率管的開關電流。在本實施例中，控制單元305可采用RS 422作為通信方式，可以通過軟件設定、以及讀取參數來進行監(jiān)測及數據記錄(Data Logging)。但不限于此，可根據實際情況確定具體實施方式
。如圖4所示，該控制單元305具體可包括數值獲取單元401、平衡確定單元402和信號發(fā)送單元403 ；其中，數值獲取單元401用于獲取系統(tǒng)平衡供應單元301、再生負載單元302、直流轉換交流單元303和切換單元304的電流和電壓；平衡確定單元402用于根據數值獲取單元401獲取的數值確定電源老化系統(tǒng)是否平衡運行；信號發(fā)送單元403用于在平衡確定單元402確定沒有平衡運行時，向系統(tǒng)平衡供應單元301發(fā)送控制信號，以調節(jié)系統(tǒng)平衡供應單元301的輸出功率，因此，可重新實現系統(tǒng)的恒流平衡。在本實施例中，控制單元305的平衡確定單元和信號發(fā)送單元還可通過微控制單元(MCU，Micro Control Unit)實現，可根據具體情況確定具體的實施方式。如圖3所示，電源老化系統(tǒng)可包括多個切換單元304，每個切換單元304連接一個被測試單元300 ；信號發(fā)送單元403還用于在平衡確定單元402確定沒有平衡運行時，向多個切換單元304中的至少一個切換單元發(fā)送控制信號，以使該至少一個切換單元進行切換，因此，也可重新實現系統(tǒng)的恒流平衡。以下通過實例、結合圖5至圖9對該電源老化系統(tǒng)、以及該電源老化系統(tǒng)的工作流程進行進一步的詳細說明。圖5是一個電源老化系統(tǒng)的實例圖。如圖5所示，該電源老化系統(tǒng)中包括一個系統(tǒng)平衡供應單元、52個再生負載單元、一個直流轉換交流單元；此外，還包括一個控制單元，每個再生負載單元對應一個被測試單元以及一個切換單元；其中，13個切換單元連接市電與被測試單元，另外39個切換單元連接再生交流總線與被測試單元。在本實施例中，該直流轉換交流單元的功率為3KW，效率為90% ；被測試單元的輸出功率為60W，效率為88%，輸入消耗功率為68. 2W ；系統(tǒng)平衡供應單元的效率為90%，輸出功率為22. 5W，輸入消耗功率為25W ；再生負載單元的效率為94%。在本實施例中，為方便計算及詳細說明，可將該電源老化系統(tǒng)劃分為四部分A)包括1個系統(tǒng)平衡供應單元、13個切換單元、13個被測試單元、13個再生負載單元；該部分輸入端與市電連接，輸出至高壓直流總線；在恒流平衡的情況下，部分A的輸入所需的功率為68. 2W*13+25W = 911. 6W ；輸出到高壓直流總線的功率為(60ff*94% )*13+22· 5ff = 755. 7W ；B)包括39個切換單元、39個被測試單元和39個再生負載單元；該部分輸入端與再生交流總線連接，輸出至高壓直流總線；在恒流平衡的情況下，部分B的輸入所需功率為68. 2W*39 = 2659. 8W ；輸出到高壓直流總線的功率為(60ff*94% )*39 = 2199. 6W ；C)包括1個直流轉換交流單元；該部分輸入端與高壓直流總線連接，輸出至再生交流總線；在恒流平衡的情況下，部分C的輸入功率為755. 7W+2199. 6ff = 2955. 3W ；輸出功率為 2659. 8ff0D)包括1個控制單元，該控制單元的微控制單元(MCU，Micro Control Unit)，通過通信總線(Communication Bus)以RS422的方式與系統(tǒng)各個單元通信，向各個單元發(fā)送控制指令；還可連接監(jiān)視器(PC Monitor)或上位計算機。上位計算機可采用RS422等通信總線，對MCU進行監(jiān)測及數據記錄、進行參數設定等。由上述電源老化系統(tǒng)可知，該電源老化系統(tǒng)從市電獲得的電量為911. 6W;若52個被測試單元直接連接市電則需耗電68. 2W*52 = 3546. 4W ；因此，通過該電源老化系統(tǒng)，可節(jié)省電能(3546. 4-911. 6)/3546. 4 = 74. 29%。圖6為圖5中的系統(tǒng)平衡供應單元的一個實例圖，如圖6所示，系統(tǒng)平衡供應單元可包括脈沖寬度調制(PWM，Pulse Width Modulation)控制器、AC/DC轉換器、整流器 (Rectifier)等，但不限于此，可根據具體情況確定系統(tǒng)平衡供應單元的具體實施方式
。由整流器對輸入的市電進行整流，再通過AC/DC轉換器轉換為恒壓直流輸出至再生直流總線，PWM控制器則接受控制單元的控制信號，為AC/DC轉換器提供PWM信號，以實現對AC/DC 轉換器輸出的恒壓控制；同時，PWM控制器采樣AC/DC轉換器輸出的電壓信號，反饋給控制單元。圖7為圖5中的切換單元的一個實例圖，如圖7所示，切換單元可包括切換開關 SW1、開關SW2等，但不限于此，可根據具體情況確定切換單元的具體實施方式
。切換開關 SWl具有兩個輸入接點，一個輸入接點連接市電，另一個輸入接點連接再生交流總線，根據控制單元的控制信號切換輸入接點，以選擇市電或再生交流電接入被測試單元中。圖8為圖5中的再生負載單元的一個實例圖，如圖8所示，再生負載單元可包括 DC/DC轉換器等，但不限于此，可根據具體情況確定再生負載單元的具體實施方式
。該DC/ DC轉換器包括PWM控制器、開關模塊、變壓器和整流器等，在控制單元的控制下，PWM控制器產生的PWM信號驅動開關模塊作諧振，該諧振信號由變壓器實現電壓變換，由整流器整流輸出平滑的直流至再生直流總線。圖9為圖5中的直流轉換交流單元的一個實例圖，如圖9所示，直流轉換交流單元可包括DC/AC轉換器等，該DC/AC轉換器包括IGBT驅動器、IGBT開關管和LC濾波器等，但不限于此，可根據具體情況確定直流轉換交流單元的具體實施方式
。通過控制單元的數字信號處理DSP產生數字正弦波，推動IGBT驅動器，IGBT驅動器進一步驅動IGBT開關管，再通過LC濾波將高頻部分濾掉，輸出正弦波交流電；再通過再生交流總線將交流電回輸至被測試單元。因此，可提高回饋的效率，進一步降低能耗。結合圖5至圖9，本實施例的控制單元中，數值獲取單元包括用于實時采樣的多個電壓傳感器和電流傳感器，分別用于采樣系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元、直流轉換交流單元和切換單元的電壓和電流；平衡確定單元和信號發(fā)送單元的功能由微控制單元MCU或數字信號處理單元DSP之一來實現。通過上述電源老化系統(tǒng)，實現了恒流平衡，不需要安裝隔離變壓器；并且可獨立控制被測試單元的加載電流，滿足被測試單元的需要；此外，還可提高回饋的效率，進一步降低能耗。此外，當系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時，控制單元根據實時監(jiān)測到的電流和電壓可確定系統(tǒng)是否平衡運行；在確定沒有平衡運行時，可向系統(tǒng)平衡供應單元或者切換單元發(fā)送控制信號進行實時控制，以重新實現系統(tǒng)的恒流平衡。例如，圖5中的第14個被測試單元突然損壞，控制單元實時監(jiān)測到該被測試單元對應的再生負載單元#RL-14的輸出電流為0，則控制單元可確定整個系統(tǒng)沒有平衡運行； 此時，控制單元可采用兩種方法重新實現系統(tǒng)的恒流平衡(1)向系統(tǒng)平衡供應單元發(fā)送控制信號，使系統(tǒng)平衡供應單元增大輸出功率；或者O)向B部分的其余38個切換單元中的一個切換單元，例如第22個切換單元#PSCS-22發(fā)送控制信號，使該切換單元進行切換， 將對應的被測試單元從與再生交流總線連接切換到與市電連接。因此，可重新實現系統(tǒng)的恒流平衡。由上述實施例可知，通過高壓直流總線將系統(tǒng)平衡供應單元、以及再生負載單元并聯輸出至直流轉換交流單元；直流轉換交流單元通過再生交流總線回輸交流電至被測試單元；因此，可實現直流負載分配平衡，不需要安裝隔離變壓器，不需要供電部門的批核，減少成本；并且可獨立控制被測試單元的加載電流，滿足被測試單元的需要；此外，還可提高回饋的效率，進一步降低能耗。實施例3本實施例的電源老化系統(tǒng)，基本如實施例2所述，此處不再贅述。與實施例2主要的不同之處在于，除了采樣電流和電壓等模擬信號并將其作AC/DC轉換的功能由硬件實施外，控制單元的其他功能由軟件功能模塊來實現，籍由上位計算機運行各軟件功能模塊，實現對系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元、直流轉換交流單元和切換單元的在線控制；還可以根據不同的被測試單元，通過上位計算機的人機對話窗口修改、設定系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元、直流轉換交流單元及平衡確定單元和信號發(fā)送單元的各控制參數。因此，使系統(tǒng)的操作更為直觀，適應性更強，可適用于不同形態(tài)、規(guī)格的被測試單元。實施例4本實用新型實施例提供一種內部并網的負載平衡控制方法，如圖10所示，該方法包括步驟1001，通過高壓直流總線將系統(tǒng)平衡供應單元、以及再生負載單元并聯，并通過高壓直流總線將直流電輸出至直流轉換交流單元；步驟1002，直流轉換交流單元通過再生交流總線回輸交流電至被測試單元；其中，系統(tǒng)平衡供應單元與市電連接且輸出固定電壓，再生負載單元與被測試單元連接且輸出恒定電流；系統(tǒng)平衡供應單元用于產生系統(tǒng)恒流平衡所需的直流電；再生負載單元用于將被測試單元輸出的低壓直流電轉換為高壓直流電；直流轉換交流單元用于將高壓直流電轉換為被測試單元所需要的交流電。在本實施例中，系統(tǒng)平衡供應單元設定為固定電壓輸出；再生負載單元設定為輸出恒定電流，并且再生負載單元的輸出電壓可設定高于系統(tǒng)平衡供應單元的固定電壓 3-5% ；系統(tǒng)平衡供應單元的輸出電流可為總電流減去并聯的恒定電流輸出之和。以下通過實例、結合圖11對如何設定系統(tǒng)平衡供應單元、以及再生負載單元的電流和電壓進行詳細說明。圖 11 %icflijrt^pij (DC Load Share using Constant Current Balance Method)的原理圖，用于說明如何設定系統(tǒng)平衡供應單元、以及再生負載單元的電流和電壓。為簡化起見，圖11中的負載采用12歐姆的電阻，DC總線上的電流為1A，系統(tǒng)平衡供應單元輸出的固定電壓為12V，再生負載單元的輸出電流恒定為0. 2A，輸出電壓可設定高于固定電壓5%，即12V+12V*5%= 12. 6V。但不限于此，還可根據實際情況確定具體實施方式
。如圖11中步驟1所示，當僅有系統(tǒng)平衡供應單元輸出到DC總線時，系統(tǒng)平衡供應單元的輸出電流Al = IA ；如圖11中步驟2所示，當并聯一個再生負載單元后，系統(tǒng)平衡供應單元的輸出電流 Al = 1A-0. 2A = 0. 8A ；[0094]如圖11中步驟3所示，當再并聯一個再生負載單元后，系統(tǒng)平衡供應單元的輸出電流 Al = 1A-0. 2A-0. 2A = 0. 6A ；如圖11中步驟4所示，當并聯n-1個再生負載單元后，系統(tǒng)平衡供應單元的輸出電流 Al = 1A-0. 2A*(n-l)。以上實例僅為如何設定系統(tǒng)平衡供應單元、以及再生負載單元的電流和電壓的示意性說明，但不限于此，可根據實際情況確定具體的實施方式。由上述實施例可知，通過高壓直流總線將系統(tǒng)平衡供應單元、以及再生負載單元并聯輸出至直流轉換交流單元；直流轉換交流單元通過再生交流總線回輸交流電至被測試單元；因此，可實現直流負載分配平衡，不需要安裝隔離變壓器，不需要供電部門的批核， 減少成本；此外，還可提高回饋的效率，進一步降低能耗。實施例5本實用新型實施例提供一種內部并網的負載平衡控制方法，如圖12所示，該方法包括步驟1201，通過高壓直流總線將系統(tǒng)平衡供應單元、以及再生負載單元并聯，并通過所述高壓直流總線將直流電輸出至直流轉換交流單元；在本實施例中，系統(tǒng)平衡供應單元與市電連接且輸出固定電壓，再生負載單元與被測試單元連接且輸出恒定電流；系統(tǒng)平衡供應單元用于產生系統(tǒng)恒流平衡所需的高壓直流電；再生負載單元用于將被測試單元輸出的低壓直流電轉換為高壓直流電。步驟1202，直流轉換交流單元通過再生交流總線回輸交流電至被測試單元；在本實施例中，直流轉換交流單元用于將高壓直流電轉換為被測試單元所需要的交流電。步驟1203，通過切換單元進行切換以連接被測試單元與市電、或者連接被測試單元與再生交流總線；市電或者再生交流總線為被測試單元提供所需的交流電。步驟1204，實時監(jiān)測系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元、直流轉換交流單元和切換單元的狀態(tài)，并做出實時調整和控制。如圖13所示，步驟1204還可具體包括步驟1301，根據直流負載恒流平衡原理，增加/減少系統(tǒng)平衡供應單元的電流。步驟1302，判斷再生負載單元、直流轉換交流單元和切換單元的電流是否改變； 若改變，則執(zhí)行步驟1301 ；若沒有改變，則執(zhí)行步驟1303。步驟1303，通過通信總線獲取系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元、直流轉換交流單元和切換單元的電流和電壓。步驟1304，根據電流和電壓確定電源老化系統(tǒng)是否平衡運行；若平衡運行，則執(zhí)行步驟1303，繼續(xù)實時監(jiān)測；若沒有平衡運行，則執(zhí)行步驟1305或者步驟1306。步驟1305，向系統(tǒng)平衡供應單元發(fā)送控制信號，以調節(jié)系統(tǒng)平衡供應單元的輸出功率。步驟1306，向電源老化系統(tǒng)的多個切換單元中的至少一個切換單元發(fā)送控制信號，以使該至少一個切換單元進行切換。由上述實施例可知，通過高壓直流總線將系統(tǒng)平衡供應單元、以及再生負載單元并聯輸出至直流轉換交流單元；直流轉換交流單元通過再生交流總線回輸交流電至被測試單元；因此，可實現直流負載分配平衡，不需要安裝隔離變壓器，不需要供電部門的批核，減少成本；并且，可獨立控制被測試單元的加載電流，滿足被測試單元的需要；此外，還可提高回饋的效率，進一步降低能耗。專業(yè)人員還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業(yè)技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本實用新型的范圍。結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內存、只讀存儲器 (ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術領域內所公知的任意其它形式的存儲介質中。以上所述的具體實施方式
，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式
而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種電源老化系統(tǒng)，其特征在于，所述電源老化系統(tǒng)包括系統(tǒng)平衡供應單元，與市電連接且輸出固定電壓至高壓直流總線，產生直流電； 再生負載單元，與被測試單元連接，且與所述系統(tǒng)平衡供應單元并聯，輸出恒定電流至所述高壓直流總線；直流轉換交流單元，與所述高壓直流總線連接且輸出至再生交流總線，將高壓直流電轉換為所述被測試單元所需要的交流電；切換單元，一端與所述被測試單元連接，另一端與所述市電、所述再生交流總線連接， 通過開關進行切換，選擇所述市電或者所述再生交流總線為所述被測試單元提供所需的交流電；控制單元，實時監(jiān)測所述系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元、直流轉換交流單元和切換單元的狀態(tài)，并做出實時調整和控制；通過增減所述系統(tǒng)平衡供應單元輸出電流、和/或選擇所述市電或者所述再生交流總線為所述被測試單元供電，使所述電源老化系統(tǒng)保持恒流平衡。
2.根據權利要求1所述的電源老化系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元具體包括數值獲取單元，獲取所述系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元和直流轉換交流單元的電流和電壓；平衡確定單元，根據所述數值獲取單元獲取的電流和電壓確定所述電源老化系統(tǒng)是否平衡運行；信號發(fā)送單元，在所述平衡確定單元確定沒有平衡運行時，向所述系統(tǒng)平衡供應單元發(fā)送控制信號，以調節(jié)所述系統(tǒng)平衡供應單元的輸出功率。
3.根據權利要求1所述的電源老化系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元具體包括 電流傳感器，采樣所述系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元或直流轉換交流單元的電流；電壓傳感器，采樣所述系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元或直流轉換交流單元的電壓；微控制單元MCU或數字信號處理單元DSP 二者之一或之二，根據采樣數據，判斷所述電源老化系統(tǒng)是否平衡運行；實時調節(jié)所述系統(tǒng)平衡供應單元的輸出功率，和/或選擇所述市電或者所述再生交流總線為所述被測試單元供電。
4.根據權利要求2或3所述的電源老化系統(tǒng)，其特征在于，所述電源老化系統(tǒng)包括多個切換單元，每個切換單元連接一個被測試單元。
5.根據權利要求2或3所述的電源老化系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)平衡供應單元包括整流器，對市電進行整流；AC/DC轉換器，對所述整流器的輸出進一步轉化為固定電壓輸出至所述高壓直流總線.一入 ，PWM控制器，根據所述控制單元的控制信號實現對AC/DC轉換器輸出電壓和/或電流的控制。
6.根據權利要求2或3所述的電源老化系統(tǒng)，其特征在于，所述再生負載單元包括 DC/DC轉換器，在所述控制單元的控制下，輸出恒流到所述高壓直流總線；所述DC/DC轉換器包括PWM控制器、開關模塊、變壓器和整流器；在所述控制單元的控制下，所述PWM控制器產生的PWM信號驅動所述開關模塊作諧振；該諧振信號由所述變壓器實現電壓變換； 由所述整流器整流輸出直流至所述再生直流總線。
7.根據權利要求2或3所述的電源老化系統(tǒng)，其特征在于，所述直流轉換交流單元包括DC/AC轉換器，將由所述高壓直流總線輸入的直流轉換為交流電，輸出到所述再生交流總線；所述DC/AC轉換器包括IGBT驅動器、IGBT開關管和LC濾波器； 通過所述控制單元推動IGBT驅動器，IGBT驅動器進一步驅動IGBT開關管，再通過LC 濾波輸出正弦波交流電；由再生交流總線將交流電回輸至所述切換單元輸入端。
8.根據權利要求2或3所述的電源老化系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元通過通信總線實現對所述系統(tǒng)平衡供應單元、再生負載單元、直流轉換交流單元和切換單元的監(jiān)測、控制與數據記錄。
9.根據權利要求4所述的電源老化系統(tǒng)，其特征在于，所述再生負載單元具有多個；每個再生負載單元對應一個被測試單元以及一個切換單元。
10.根據權利要求4所述的電源老化系統(tǒng)，其特征在于，所述切換單元包括切換開關， 該切換開關具有兩個輸入接點，一個輸入接點連接市電，另一個輸入接點連接再生交流總線，根據控制單元的控制信號切換輸入接點，以選擇市電或再生交流電接入被測試單元中。
專利摘要本實用新型實施例提供一種電源老化系統(tǒng)，該電源老化系統(tǒng)包括系統(tǒng)平衡供應單元，用于產生系統(tǒng)恒流平衡所需的直流電；再生負載單元，用于將被測試單元輸出的低壓直流電轉換為高壓直流電；直流轉換交流單元，用于將高壓直流電轉換為被測試單元所需要的交流電，再通過再生交流總線將交流電回輸至被測試單元。通過本實用新型實施例，可實現直流負載分配平衡，不需要安裝隔離變壓器，不需要供電部門的批核，減少成本；此外，還可提高回饋的效率，進一步降低能耗。
文檔編號G01R31/40GK202204919SQ20112014242
公開日2012年4月25日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權日2010年6月4日
發(fā)明者黃漢基 申請人:黃漢基