電源控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電源控制系統(tǒng)及其控制方法，特別是涉及一種應(yīng)用于發(fā)電機的電 源控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 美國專利US8076789公開了一種用于控制風力潤輪機功率輸出的系統(tǒng)和方法， 該方法包括確定風力潤輪機的預(yù)測風速、確定當前的風力潤輪機功率輸出W及利用所預(yù)測 的風速確定預(yù)測的風力潤輪機功率輸出。該方法進一步包括比較當前的風力潤輪機功率輸 出與所預(yù)測的風力潤輪機功率輸出，并根據(jù)當前的風力潤輪機功率輸出與所預(yù)測的風力潤 輪機功率輸出的比較來調(diào)節(jié)風力潤輪機的功率輸出。除了該專利外，現(xiàn)行的風機控制系統(tǒng) 幾乎都使用風速計（anemometer)作為測量風速的裝置，然而，裝設(shè)風速計所需要的成本相 當高。對大風機系統(tǒng)而言，可允許較大成本的裝置作為直接性的檢測或多重的保護制動機 巧1|，例如風速計。然而，對于小風機系統(tǒng)來說，受限于功率密度與成本回收等多樣因素下，若 采用風速計作為測量風速的裝置，將導(dǎo)致成本比例過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于發(fā)電機的電源控制系統(tǒng)，W控制連接于一輸入 總線的一發(fā)電機，并提供該發(fā)電機的輸出功率至連接于一輸出總線的一負載。該電源控制 系統(tǒng)包括一控制單元、一輸入檢測單元、一輸出檢測單元、一卸載單元、一常閉開關(guān)單元W 及一電源轉(zhuǎn)換單元。該輸入檢測單元連接該輸入總線，W檢測該發(fā)電機所產(chǎn)生的一電壓與 一電流，并傳送至該控制單元。該輸出檢測單元連接該輸出總線，W檢測該負載所接收的一 負載電壓與一負載電流，并傳送至該控制單元。該卸載單元連接于該輸入總線與該控制單 元之間，W對該發(fā)電機的輸出功率提供卸載操作。該常閉開關(guān)單元連接于該輸入檢測單元 與該控制單元之間。該電源轉(zhuǎn)換單元連接于該輸入總線、該輸出總線W及該控制單元之間， W接收該電壓與該電流，并轉(zhuǎn)換該電壓與該電流為該負載電壓與該負載電流。其中，該控制 單元W根據(jù)所接收的該電壓、該電流、該負載電壓W及該負載電流，判斷并預(yù)測該發(fā)電機的 機械行為，進而控制該發(fā)電機。
[0004] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用于發(fā)電機的電源控制系統(tǒng)，W控制一發(fā)電機 的輸出功率至一負載。該電源控制系統(tǒng)包括一控制單元、一輸入檢測單元、一輸出檢測單元 W及一常閉開關(guān)單元。該輸入檢測單元檢測該發(fā)電機的電壓與電流狀態(tài)，并傳送至該控制 單元。該輸出檢測單元檢測該負載的電壓與電流狀態(tài)，并傳送至該控制單元。該常閉開關(guān) 單元連接于該輸入檢測單元與該控制單元之間。其中，當該發(fā)電機沒有輸出功率或者沒有 輸出功率后持續(xù)一等待時間后仍然沒有輸出功率時，則進入一無能量階段，在該無能量階 段下，該常閉開關(guān)單元為短路狀態(tài)，使得一外部電源僅對該控制單元、該輸入檢測單元W及 該輸出檢測單元供電。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種電源控制系統(tǒng)控制方法，W控制連接于一輸入總 線的一發(fā)電機，并提供該發(fā)電機的輸出功率至連接于一輸出總線的一負載。該控制方法包 括下列步驟：提供一控制單元；提供一輸入檢測單元與一輸出檢測單元；該輸入檢測單元 連接該輸入總線，W檢測該發(fā)電機所產(chǎn)生的一電壓與一電流，并傳送至該控制單元；該輸出 檢測單元連接該輸出總線，W檢測該負載所接收的一負載電壓與一負載電流，并傳送至該 控制單元；提供一卸載單元；該卸載單元連接于該輸入總線與該控制單元之間，W對該發(fā) 電機的輸出功率提供卸載操作；提供一常閉開關(guān)單元；該常閉開關(guān)單元連接于該輸入檢測 單元與該控制單元之間；提供一電源轉(zhuǎn)換單元；該電源轉(zhuǎn)換單元連接于該輸入總線、該輸 出總線W及該控制單元之間，W接收該電壓與該電流，并轉(zhuǎn)換該電壓與該電流為該負載電 壓與該負載電流；W及該控制單元W根據(jù)所接收的該電壓、該電流、該負載電壓W及該負載 電流，判斷并預(yù)測該發(fā)電機的機械行為，進而控制該發(fā)電機。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種電源控制方法，W控制一發(fā)電機的輸出功率。該 控制方法包括下列步驟：提供一控制單元；提供一輸入檢測單元與一輸出檢測單元；提供 一常閉開關(guān)單元；當該發(fā)電機沒有輸出功率或者沒有輸出功率后持續(xù)一等待時間后仍然沒 有輸出功率時，則進入一無能量階段；W及在該無能量階段下，該常閉開關(guān)單元為短路狀 態(tài)，使得一外部電源僅對該控制單元、該輸入檢測單元W及該輸出檢測單元供電。
[0007] 為了能更進一步了解本發(fā)明為達成預(yù)定目的所采取的技術(shù)、手段及功效，請參閱 W下有關(guān)本發(fā)明的詳細說明與附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點，應(yīng)當可由此得到深入 且具體的了解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加W限制。
[0008] 本發(fā)明具有W下的特征與優(yōu)點；1、該控制單元根據(jù)由該輸入檢測單元與該輸出檢 測單元所檢測到的該發(fā)電機的電壓和電流、該負載電壓W及該負載電流，判斷并預(yù)測該發(fā) 電機的機械行為，進而控制該發(fā)電機；2、在無電源階段下，該常閉開關(guān)單元用相短路該 輸入總線，W停機保護該發(fā)電機；在無能量階段下，該常閉開關(guān)單元用相短路該輸入總 線，并且該外部電源僅對該控制單元、該輸入檢測單元W及該輸出檢測單元供電，進而持續(xù) 檢測該發(fā)電機是否輸出功率；3、在無載階段下，該卸載單元對該發(fā)電機的輸出功率提供卸 載操作，W壓低該發(fā)電機電壓值，使得減少該發(fā)電機的輸出功率，因此，該輸入檢測單元檢 測到的電流即為大部份流經(jīng)該卸載單元的卸載電流Idl，少部份電流維持輸出的固定的負載 可接受電壓，隨時提供給已準備好的負載使用。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發(fā)明電源控制系統(tǒng)第一實施例的電路方框圖；
[0010] 圖2為本發(fā)明電源控制系統(tǒng)第二實施例的電路方框圖；
[0011] 圖3A為本發(fā)明電源控制系統(tǒng)為無能量階段的電路方框圖；
[0012] 圖3B為本發(fā)明電源控制系統(tǒng)為功率開關(guān)導(dǎo)通操作的電路方框圖；
[0013] 圖3C為本發(fā)明電源控制系統(tǒng)為無載階段的電路方框圖；
[0014]圖3D為本發(fā)明電源控制系統(tǒng)為正常抽載階段的電路方框圖；
[0015] 圖3E為本發(fā)明電源控制系統(tǒng)為發(fā)電機煞車階段的電路方框圖；圖4為本發(fā)明電源 控制系統(tǒng)不同操作階段關(guān)聯(lián)的方框圖；及
[001引圖5為本發(fā)明電源控制系統(tǒng)控巧巧法的流程圖。
[0017] 其中，附圖標記說明如下：
[0018] 體發(fā)明）
[0019] 100 電源持割系統(tǒng) 102控制率元 104 輸入檢測單元 106 輸出檢測單元 108 卸載單兀 110 常閉開關(guān)單兀 112 電源轉(zhuǎn)換單兀 114 驅(qū)動單元 116 濕示率元 118 通倍率元 80 負載 90 發(fā)電驕 Bin 輸入總線 Bout 輸出總線 Vt 電比 It 電流 Vd負栽電巧 H 負栽電流 ISIL 短路電流 Isswfei路電流 Idl 卽戳電流
[0020] ISL 供應(yīng)電流 ISLI 正常抽載輸入電流 ISLOJl':常抽銳輸出電流 S10-S60 驟
【具體實施方式】
[0021] 有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及詳細說明，配合圖式說明如下：
[0022] 請參閱圖1，為本發(fā)明電源控制系統(tǒng)第一實施例的電路框圖。該發(fā)電機可為永磁發(fā) 電機、風力發(fā)電機或水輪機。該電源控制系統(tǒng)100W控制連接于一輸入總線Bin的一發(fā)電 機90,并提供該發(fā)電機90的輸出功率至連接于一輸出總線Bout的一負載80 (可為電池或 市電)，該發(fā)電機90電源控制系統(tǒng)100包括一控制單元102、一輸入檢測單元104、一輸出檢 測單元106、一卸載單元108、一常閉開關(guān)單元110W及一電源轉(zhuǎn)換單元112。該輸入檢測單 元104連接該輸入總線Bin,W檢測該發(fā)電機90所產(chǎn)生的一電壓Vt與一電流It,并傳送至 該控制單元102。