[发明专利]一种电源系统及其控制方法

说明书

本发明实施例公开了一种电源系统及其控制方法，该电源系统包括多个电源模块，每个电源模块包括：功率变换单元和第一开关；掉电检测单元，用于检测功率变换单元的输入电压，并根据功率变换单元的输入电压确定功率变换单元的供电状态；控制单元，用于在功率变换单元供电状态异常时，启动延时计数，当计数时间达到预设时间阈值时，控制功率变换单元停止工作，并控制与功率变换单元电连接的第一开关断开。本发明实施例，使得电源模块在出现输入端掉电等异常情况时，既可以满足铁标要求的续流时间，又可以实现快速退出电源系统，且退出时间具有一致性。

技术领域

本发明实施例涉及铁路信号电源技术领域，尤其涉及一种电源系统及其控制方法。

背景技术

铁路信号电源领域，电源模块通常采用并联输出的方式，以提高系统的可靠性。当出现输入掉电等异常情况时，信号电源既要确保续流的时间要求，又应遵循快速退出的原则。

为达到上述目的，现有技术通常采用以下方法：采集信号电源的输出电压，当输出电压跌落至欠压保护点，电源立刻退出并联系统；或者采集输入电压并进行有效值计算，当输入电压有效值跌落至欠压保护点，电源模块立刻退出并联系统。

然而，上述方法虽然在一定程度上避免均流恶化等问题，但由于在输入电压掉电后，需经过一定的时间才能检测到输出电压跌落，续流退出时间长且完全取决于电源内部储能以及负载的大小；有效值计算一般也需要一个周期以上的电压采样，且无掉电延时判断，无法对续流退出时间进行精确设定，续流退出时间较长且有效值计算易受供电质量影响。上述现有方法都会造成续流时间具有较大的离散性，一致性较差，造成当电源模块出现输入掉电时仍存在均流性能恶化，环流增大，系统输出欠压等问题。

发明内容

本发明提供一种电源系统及其控制方法，以实现铁路信号电源输入异常时，电源模块在满足铁标要求的续流时间的基础上，能够快速退出电源系统。

第一方面，本发明实施例提供了一种电源系统，该电源系统包括多个电源模块，多个电源模块输出端并联连接，每个电源模块包括：

功率变换单元和第一开关，第一开关连接于功率变换单元的输出端和负载之间；

掉电检测单元，与功率变换单元电连接，用于检测功率变换单元的输入电压，并根据功率变换单元的输入电压确定功率变换单元的供电状态；

控制单元，与功率变换单元电连接，用于在功率变换单元供电状态异常时，启动延时计数，当计数时间达到预设时间阈值时，控制功率变换单元停止工作，并控制与功率变换单元电连接的第一开关断开。

其中，掉电检测单元用于通过移相式检测算法确定功率变换单元的供电状态，移相式检测算法包括：

对输入电压进行移相，得到移相电压；

对输入电压和移相电压分别进行整流，得到第一输入电压和第一移相电压；

将第一输入电压和第一移相电压求和以获取该功率变换单元的掉电状态信号值；

若掉电状态信号值小于输入掉电阈值，则确定功率变换单元的供电状态异常。

其中，若输入供电模块为单相输入，对输入电压进行移相的角度为90度。

其中，对输入电压和移相电压分别进行整流，得到第一输入电压和第一移相电压，具体包括：

对输入电压和移相电压分别取绝对值，以得到第一输入电压和第一移相电压。

其中，掉电检测单元具体用于对功率变换单元的输入欠压点的临界电压进行移相式掉电检测算法运算，获取第一输入掉电阈值；对第一输入掉电阈值进行积分获取近似平均值，并设立回差，根据近似平均值和回差获取输入掉电阈值。

其中，预设时间阈值为大于或者等于150ms且小于或者等于500ms。