本主題一般涉及多源電功率系統(tǒng)，并且更具體地說，涉及在多源電功率系統(tǒng)中在電源之間轉(zhuǎn)換功率。

背景技術(shù)：

多源電功率系統(tǒng)能夠包含能夠從多個電源接收功率的電氣母線。例如，接觸器或其它切換元件能夠用來選擇性地將多個電源的每個耦合到電氣母線。耦合到電氣母線的電源中的至少一個能夠包含用來將由電源生成的功率變換成適合于電氣母線的功率的功率變換器。

例如，在航空系統(tǒng)中，用于飛機(jī)上的航空電子設(shè)備、馬達(dá)和其它電氣設(shè)備的電功率能夠由耦合到電氣母線的多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)提供。每個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)能夠包含耦合到燃?xì)鉁u輪引擎的發(fā)電機(jī)。每個發(fā)電機(jī)能夠?qū)⒂扇細(xì)鉁u輪引擎生成的機(jī)械能變換成交流(AC)功率。功率變換器能夠用來將生成的AC功率變換成用于DC電氣母線的直流(DC)功率。

在某些情況下，能夠期望在耦合到電氣母線的電源之間切換功率輸送。例如，可期望將功率輸送從多個電源中的一個轉(zhuǎn)換到另一個電源。在耦合到電氣母線的電源之間轉(zhuǎn)換功率輸送能夠引起功率中斷和/或功率質(zhì)量中的擾動，例如在有關(guān)源之間的電壓突降或電壓尖峰或高循環(huán)電流。

例如，在AC系統(tǒng)中，通過將拾取源（例如，添加到電氣母線的電源）的電壓設(shè)置成高于已經(jīng)輸送功率到電氣母線的電源的電壓的電壓，能夠?qū)崿F(xiàn)在多源電功率系統(tǒng)中的多個電源之間的功率輸送轉(zhuǎn)換。由于新電源的更高電壓設(shè)置點能夠?qū)е率叭‰姎饽妇€上的全部負(fù)載，因此這能夠?qū)е略陔娫粗g的功率振蕩。這能夠潛在地在電流增大時造成母線電壓的下降，并且負(fù)載轉(zhuǎn)換回到原始源。另外，連接到母線的源的頻率能夠從母線的頻率稍微偏移。因此，在新源添加到電氣母線時，能夠發(fā)生在源之間的未知和不受控負(fù)載轉(zhuǎn)換。

在DC系統(tǒng)中，使用能夠獲得（source）或降低負(fù)載一直到每個源的完全功率能力并且包含每個源的完全功率能力的電源，能夠?qū)⑹叭≡瘩詈系诫姎饽妇€。另外和/或在備選方案中，復(fù)雜的算法能夠用來調(diào)整用于電源的調(diào)節(jié)器之間的內(nèi)部電壓設(shè)置點以降低循環(huán)電流。這些技術(shù)能夠?qū)е挛粗筒皇芸氐呢?fù)載轉(zhuǎn)換，并且能夠?qū)е略陔娫粗g的顯著振蕩和大的功率損耗。

因此，在降低功率中斷和功率質(zhì)量中的擾動的同時，存在對于用于在多源電功率系統(tǒng)中的電源之間轉(zhuǎn)換功率輸送的系統(tǒng)和方法的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的實施例的方面和優(yōu)點將部分在下面的描述中陳述，或者可從描述中學(xué)習(xí)，或者可通過實施例的實施來學(xué)習(xí)。

本公開的一個示例方面針對一種用于在第一電源與第二電源之間轉(zhuǎn)換功率輸送到電氣母線的方法。方法包含至少部分基于電氣母線的測量的電壓，采用電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二電源的輸出電壓。方法還包含將第二電源耦合到電氣母線，使得第一電源和第二電源在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)均耦合到電氣母線。在轉(zhuǎn)換時期期間，方法包含從第一電源與第二電源分配功率輸送到電氣母線，使得第二電源提供受控功率輸送到電氣母線。方法還包含在轉(zhuǎn)換時期結(jié)束時將第一電源與電氣母線解耦。

本公開的另一個示例方面針對一種電功率系統(tǒng)。電功率系統(tǒng)能夠包含第一電源和第二電源。第二電源能夠包含功率變換器。系統(tǒng)還能夠包含配置成選擇性耦合到第一電源和配置成選擇性地耦合到第二電源的電氣母線。系統(tǒng)還包含控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)具有配置成調(diào)節(jié)功率變換器的輸出電流的電流調(diào)節(jié)器和配置成調(diào)節(jié)功率變換器的輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)器。在控制系統(tǒng)接收轉(zhuǎn)換信號，信號指示發(fā)起將到電氣母線的功率輸送從第一電源到第二電源的轉(zhuǎn)換時，電壓調(diào)節(jié)器配置成調(diào)節(jié)第二電源的輸出電壓，以匹配與電氣母線關(guān)聯(lián)的電壓，并且用于電流調(diào)節(jié)器的電流設(shè)置點被調(diào)整到大約零安培的固定電流設(shè)置點。

本公開的另一個示例方面針對一種用于在第一電源與第二電源之間轉(zhuǎn)換功率輸送到電氣母線的方法。方法包含將與第二電源關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器的電流設(shè)置點設(shè)置成固定電流設(shè)置點，并且將第一電源耦合到電氣母線，使得第一電源和第二電源在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)均連接到電氣母線。在轉(zhuǎn)換時期期間，方法包含至少部分基于固定電流設(shè)置點，調(diào)節(jié)第二電源的輸出電流。方法還包含在轉(zhuǎn)換時期結(jié)束時，將第二電源與電氣母線解耦。

對本公開的這些示例方面能夠進(jìn)行變化和修改。

參照下面的描述和所附權(quán)利要求，各種實施例的這些和其它特征、方面和優(yōu)點將變得更好理解。合并在本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖圖示本公開的實施例，并且與描述一起用來解釋有關(guān)原理。

本發(fā)明提供一組技術(shù)方案,如下:

1. 一種用于在第一電源與第二電源之間轉(zhuǎn)換功率輸送到電氣母線的方法，所述方法包括：

至少部分基于所述電氣母線的測量的電壓，采用電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所述第二電源的輸出電壓；

將所述第二電源耦合到所述電氣母線，使得所述第一電源和所述第二電源在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)均耦合到所述電氣母線；

在所述轉(zhuǎn)換時期期間，在所述第一電源與所述第二電源之間分配功率輸送到所述電氣母線，使得所述第二電源提供受控的功率輸送到所述電氣母線；以及

在所述轉(zhuǎn)換時期結(jié)束時，將所述第一電源與所述電氣母線(130)解耦。

2. 如技術(shù)方案1所述的方法，其中在將所述第二電源耦合到所述電氣母線前，所述方法包括將用于與所述第二電源關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器的電流設(shè)置點設(shè)置成固定電流設(shè)置點。

3. 如技術(shù)方案2所述的方法，其中所述固定電流設(shè)置點為大約零安培。

4. 如技術(shù)方案1所述的方法，其中在使所述第一電源與所述電氣母線解耦后，所述方法還包括采用所述電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所述第二電源的所述輸出電壓。

5. 如技術(shù)方案1所述的方法，其中從所述第一電源和所述第二電源分配功率輸送到所述電氣母線包括在所述轉(zhuǎn)換時期期間，至少部分基于固定電流設(shè)置點,采用電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所述第二電源的輸出電流。

6. 如技術(shù)方案1所述的方法，其中從所述第一電源和所述第二電源分配功率輸送到所述電氣母線包括在所述轉(zhuǎn)換時期期間，根據(jù)電流斜坡，采用電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所述第二電源的輸出電流。

7. 如技術(shù)方案5所述的方法，其中在使所述第一電源與所述電氣母線解耦后，所述方法停止采用所述電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所述第二電源的所述輸出電流。

8. 如技術(shù)方案1所述的方法，其中從所述第一電源和所述第二電源分配功率輸送到所述電氣母線包括至少部分基于虛擬電阻，采用所述電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)所述第二電源的輸出電壓，使得所述第二電源的所述輸出電壓在從所述第二電源提供的輸出電流增大時降低。

9. 如技術(shù)方案1所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)換時期是具有預(yù)定持續(xù)時間的時間期。

10. 如技術(shù)方案1所述的方法，其中所述方法還包括：

將與所述第二電源關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器的電流設(shè)置點設(shè)置成大約零安培的固定電流設(shè)置點；

將所述第一電源耦合到所述電氣母線，使得所述第一電源和所述第二電源在第二轉(zhuǎn)換時期內(nèi)均連接到所述電氣母線；以及

在所述第二轉(zhuǎn)換時期期間，至少部分基于大約零安培的所述固定電流設(shè)置點，調(diào)節(jié)所述第二電源的輸出電流；以及

在所述第二轉(zhuǎn)換時期結(jié)束時，將所述第二電源與所述電氣母線解耦。

11.如技術(shù)方案1所述的方法，其中所述第二電源包括功率變換器。

12.如技術(shù)方案11所述的方法，其中所述電氣母線是與飛機(jī)關(guān)聯(lián)的DC母線或AC母線。

13.如技術(shù)方案11所述的方法，其中所述第一電源和所述第二電源各包括發(fā)電機(jī),各發(fā)電機(jī)通過飛機(jī)的燃?xì)鉁u輪引擎以機(jī)械方式供以動力。

14. 一種電功率系統(tǒng)，包括：

第一電源；

第二電源，所述第二電源包括功率變換器；

電氣母線，配置成選擇性地耦合到所述第一電源和配置成選擇性地耦合到所述第二電源；

控制系統(tǒng)，包括配置成調(diào)節(jié)所述功率變換器的輸出電流的電流調(diào)節(jié)器，所述控制系統(tǒng)還包括配置成調(diào)節(jié)所述功率變換器的輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)器；

其中在所述控制系統(tǒng)接收指示發(fā)起將到所述電氣母線的功率輸送從所述第一電源到所述第二電源的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換信號時，所述電壓調(diào)節(jié)器配置成調(diào)節(jié)所述第二電源的所述輸出電壓，以匹配與所述電氣母線關(guān)聯(lián)的電壓，并且用于所述電流調(diào)節(jié)器的電流設(shè)置點被調(diào)整到大約零安培的固定電流設(shè)置點。

15. 如技術(shù)方案14所述的電功率系統(tǒng),其中響應(yīng)于所述轉(zhuǎn)換信號,所述控制系統(tǒng)配置成將所述第二電源耦合到所述電氣母線,使得所述第一電源和所述第二電源在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)均耦合到所述電氣母線。

16. 如技術(shù)方案15所述的電功率系統(tǒng),其中在所述轉(zhuǎn)換時期期間,所述電流調(diào)節(jié)器配置成至少部分基于零安培的固定電流設(shè)置點來調(diào)節(jié)所述第二電源的輸出電流。

17. 如技術(shù)方案15所述的電功率系統(tǒng),其中所述控制系統(tǒng)配置成在轉(zhuǎn)換時期結(jié)束時將所述第一電源與所述電氣母線解耦。

18. 一種用于在第一電源和第二電源之間轉(zhuǎn)換功率輸送到電氣母線的方法,所述方法包括:

將與所述第二電源關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器的電流設(shè)置點設(shè)置成固定電流設(shè)置點；

將所述第一電源耦合到所述電氣母線，使得所述第一電源和所述第二電源在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)均連接到所述電氣母線；以及

在所述轉(zhuǎn)換時期期間，至少部分基于所述固定電流設(shè)置點，調(diào)節(jié)所述第二電源的輸出電流以從所述第二電源提供受控功率輸送到所述電氣母線；以及

在所述轉(zhuǎn)換時期結(jié)束時，將所述第二電源與所述電氣母線解耦。

19. 如技術(shù)方案18所述的方法,其中所述固定電流設(shè)置點為零安培。

20.如技術(shù)方案1所述的方法,其中所述第二電源包括功率變換器。

附圖說明

在參照附圖的說明書中陳述了針對本領(lǐng)域技術(shù)人員的實施例的詳細(xì)討論，其中：

圖1描繪根據(jù)本公開的示例實施例的示例電氣系統(tǒng)；

圖2描繪根據(jù)本公開的示例實施例的示例控制系統(tǒng)的方面；

圖3描繪根據(jù)本公開的示例實施例，將功率輸送轉(zhuǎn)換到與功率變換器關(guān)聯(lián)的電源的方法；以及

圖4描繪根據(jù)本公開的示例實施例，從與功率變換器關(guān)聯(lián)的電源轉(zhuǎn)換功率輸送的方法。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實施例，實施例的一個或多個示例在圖形中圖示。每個示例通過解釋本發(fā)明而不是限制本發(fā)明來提供。實際上，，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，能夠在本發(fā)明中進(jìn)行各種修改和變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯然的。例如，圖示或描述為一個實施例的一部分的特征能夠與另一個實施例一起使用以產(chǎn)生又一個實施例。因此，意圖本發(fā)明涵蓋如在所附權(quán)利要求及其等效的的范圍內(nèi)的此類修改和變化。

示例方面針對用于在多源電功率系統(tǒng)中在電源之間轉(zhuǎn)換功率輸送到電氣母線的系統(tǒng)和方法。更具體地說，多源電功率系統(tǒng)能夠包含具有至少兩個電源的電氣母線，每個電源能夠例如經(jīng)由接觸器選擇性地耦合到電氣母線。電源中的至少一個能夠包含單向或雙向功率變換器。電功率系統(tǒng)能夠還包含控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)配置成控制功率變換器的功率輸出（例如，輸出電壓和輸出電流）以在第一與第二電源之間提供功率輸送到電氣母線的無間斷功率轉(zhuǎn)換。

在示例實施例中，通過在轉(zhuǎn)換時期期間將電源的輸出電流調(diào)節(jié)到固定電流值（例如，大約零安培），使得電源在與電氣母線連接或斷開時提供已知負(fù)載，能夠?qū)崿F(xiàn)無間斷功率轉(zhuǎn)換。在一些實施例中，電源的輸出電流能夠在轉(zhuǎn)換時期期間根據(jù)電流斜坡進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外和/或在備選方案中，通過在與電源關(guān)聯(lián)的電壓調(diào)節(jié)器中提供虛擬電阻，以提供在電源之間的平滑過渡，能夠?qū)崿F(xiàn)無間斷功率轉(zhuǎn)換。

更具體地說，在一個實施中，功率系統(tǒng)能夠?qū)⒐β瘦斔蛷妮斔凸β实诫姎饽妇€的第一電源轉(zhuǎn)換到未在輸送功率到電氣母線的第二電源。第二電源能夠具有功率變換器，功率變換器能夠被控制以調(diào)節(jié)第二電源的輸出電流和輸出電壓。

通過初始化第二電源用于連接到電氣母線，能夠?qū)崿F(xiàn)到第二電源的無間斷功率轉(zhuǎn)換。初始化第二電源能夠包含將與第二電源關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器的電流設(shè)置點設(shè)置成固定電流設(shè)置點，例如大約零安培。初始化電源能夠還包含采用與第二電源關(guān)聯(lián)的電壓調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)第二電源的輸出電壓以匹配電氣母線的電壓。

一旦第二電源已被初始化，功率系統(tǒng)便能夠?qū)⒌诙娫瘩詈系诫姎饽妇€，使得第一電源和第二電源在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)均耦合到電氣母線。在轉(zhuǎn)換時期期間，能夠在第一電源與第二電源之間分配到電氣母線的功率輸送，使得第二電源提供受控功率輸送到電氣母線。

例如，在一些實施例中，從第一電源和第二電源分配功率輸送到電氣母線能夠包含在轉(zhuǎn)換時期期間，至少部分基于固定電流設(shè)置點，采用電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二電源的輸出電流。在特定實施例中，固定電流設(shè)置點能夠為大約零安培，使得第二電流源在轉(zhuǎn)換時期期間不輸送任何功率到電氣母線。由于第二電源的輸出電壓被調(diào)節(jié)以匹配電氣母線的電壓，因此，第二電源能夠被控制，使得它不獲得或降低來自電氣母線的電流，從而引起在功率轉(zhuǎn)換期間的降低的功率振蕩。

在一些實施例中，從第一電源和第二電源分配功率輸送到電氣母線能夠包含在轉(zhuǎn)換時期期間，至少部分基于電流斜坡，采用電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二電源的輸出電流。電流斜坡能夠指定在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)電流中的逐漸增大。增大能夠在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)是電流的線性、指數(shù)、以步進(jìn)遞增或其它適合的增大。在此實施例中，電流調(diào)節(jié)器能夠接收來自第一電源和第二電源的電流反饋或指示提供到電氣母線的總電流的其它適合電流反饋。

在一些實施例中，在轉(zhuǎn)換時期期間從第一電源和第二電源分配功率輸送到電氣母線能夠包含至少部分基于編程到電壓調(diào)節(jié)器中的虛擬電阻，采用電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二電源的輸出電壓。第二電源的實際輸出電流能夠乘以虛擬電阻以獲得電壓調(diào)整。能夠從提供到電壓調(diào)節(jié)器的電壓設(shè)置點減去電壓調(diào)整，使得在從第二電源提供的輸出電流增大時，第二電源的輸出電壓降低。在此實施例中，電源能夠在轉(zhuǎn)換時期期間拾取到電氣母線的一些功率輸送，以提供從第一電源到第二電源的平滑過渡。

在轉(zhuǎn)換時期結(jié)束時，能夠?qū)⒌谝浑娫磁c電氣母線解耦。一旦將第一電源與電氣母線解耦，便能夠基于電壓設(shè)置點，使用電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二電源，以輸送功率到電氣母線。一旦將第一電源與電氣母線解耦，便能夠終止由電流調(diào)節(jié)器基于固定電流設(shè)置點（例如，零安培）提供的電流調(diào)節(jié)。

在另一個實施中，功率系統(tǒng)能夠?qū)⒐β瘦斔蛷妮斔凸β实诫姎饽妇€的第二電源轉(zhuǎn)換到未在輸送功率到電氣母線的第一電源。第二電源能夠具有功率變換器，功率變換器能夠被控制以調(diào)節(jié)第二電源的輸出電流和輸出電壓。

更具體地說，通過初始化第二電源用于功率到第一電源的轉(zhuǎn)換，能夠進(jìn)行無間斷功率轉(zhuǎn)換。初始化第二電源能夠包含將與第二電源關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器的電流設(shè)置點設(shè)置成固定電流設(shè)置點，例如大約零安培。這能夠促使第二電源提供相對于用于功率變換器的最小電壓限制偏移(drift)的輸出電壓。

一旦第二電源已被初始化，功率系統(tǒng)便能夠?qū)⒌谝浑娫瘩詈系诫姎饽妇€，使得第一電源和第二電源在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)均耦合到電氣母線。在轉(zhuǎn)換時期期間，至少部分基于固定電流設(shè)置點（例如，零安培），能夠使用電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二電源的輸出電流。在一些實施例中，電源的輸出電流能夠在轉(zhuǎn)換時期期間根據(jù)電流斜坡進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣，第二電源被控制以在轉(zhuǎn)換時期期間提供已知負(fù)載。在轉(zhuǎn)換時期結(jié)束時，能夠?qū)⒌诙娫磁c電氣母線解耦。

本公開的示例方面能夠具有提供在多源功率系統(tǒng)中的電源之間的功率輸送的無間斷轉(zhuǎn)換的技術(shù)效果。因此，能夠降低在電源之間的功率輸送到電氣母線的轉(zhuǎn)換期間的電壓下降、尖峰和/或大循環(huán)電流。

圖1描繪根據(jù)本公開的示例方面的示例電功率系統(tǒng)100。電功率系統(tǒng)100能夠例如與飛機(jī)關(guān)聯(lián)。電功率系統(tǒng)100能夠包含第一電源110和第二電源120。第一電源110和第二電源120能夠耦合到電氣母線130，例如DC電氣母線。一個或多個負(fù)載132（例如，由飛機(jī)使用的電氣負(fù)載）能夠耦合到電氣母線130。

第一電源110能夠包含配置成生成三相AC功率的發(fā)電機(jī)112。發(fā)電機(jī)112能夠耦合到功率變換器114，功率變換器114能夠被控制以將三相AC功率變換成DC輸出用于應(yīng)用到電氣母線130。在一些實施例中，發(fā)電機(jī)112能夠由與飛機(jī)關(guān)聯(lián)的燃?xì)鉁u輪引擎102經(jīng)由齒輪箱104以機(jī)械方式供以動力。

類似地，第二電源120能夠包含配置成生成三相AC功率的發(fā)電機(jī)122。發(fā)電機(jī)122能夠耦合到功率變換器124，功率變換器124能夠被控制以將三相AC功率變換成DC輸出用于應(yīng)用到電氣母線130。在一些實施例中，發(fā)電機(jī)122能夠由與飛機(jī)關(guān)聯(lián)的燃?xì)鉁u輪引擎106經(jīng)由齒輪箱108以機(jī)械方式供以動力。

系統(tǒng)能夠包含控制系統(tǒng)200。控制系統(tǒng)200能夠包含配置成執(zhí)行各種測量（例如，電壓和/或電流測量）和控制功率系統(tǒng)100的各種方面的一個或多個控制器、傳感器和/或其它控制裝置。在一些實施例中，控制系統(tǒng)200能夠包含一個或多個處理器和一個或多個存儲器裝置。存儲器裝置能夠包含計算機(jī)可讀指令或其它邏輯，指令或邏輯在由一個或多個處理器運行時，促使控制系統(tǒng)提供所預(yù)期控制功能性例如實現(xiàn)一個或多個電流調(diào)節(jié)器、電壓調(diào)節(jié)器或本公開中陳述的其它控制功能。

如圖1所示，控制系統(tǒng)200能夠提供控制信號到第一電源110和第二電源120，以控制通過第一電源110和/或第二電源120的功率輸出（例如，輸出電壓和/或輸出電流）。例如，如下面將更詳細(xì)討論的，控制信號能夠提供到變換器114、124，以調(diào)節(jié)第一電源110和第二電源120的電壓和電流輸出以便提供根據(jù)本公開的示例方面的無間斷功率轉(zhuǎn)換。

控制系統(tǒng)200也能夠提供控制信號到接觸器115和接觸器125。接觸器115能夠用來選擇性將第一電源110與電氣母線130耦合和解耦。接觸器125能夠被控制以選擇性將第二電源120與電氣母線130耦合和解耦。

為了說明和討論的目的，本公開的示例實施例參照供飛機(jī)使用的示例多源電功率系統(tǒng)100進(jìn)行討論。使用本文中提供的公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本主題能夠與任何適合的多源功率系統(tǒng)一起使用而不脫離本公開的范圍。例如，多源電功率系統(tǒng)可與飛機(jī)或其它機(jī)載功率系統(tǒng)關(guān)聯(lián)或可與其不關(guān)聯(lián)。在一些實施例中，多源電功率系統(tǒng)能夠包含DC電源和AC電源的任何組合。在一些實施例中，功率系統(tǒng)中至少一個（例如，僅電源中一個）能夠與功率變換器關(guān)聯(lián)。電氣母線能夠是DC電氣母線或AC電氣母線。

圖2描繪根據(jù)本公開的示例實施例，用于實現(xiàn)控制方法和系統(tǒng)的示例控制系統(tǒng)200的方面。系統(tǒng)能夠包含配置成生成功率輸送命令252、254（例如，表示在第一電源110與第二電源120之間功率輸送的所預(yù)期分配的電流設(shè)置點信號或其它信號）的控制塊202?？刂茐K202能夠提供功率輸送命令252到與第一電源110關(guān)聯(lián)的第一控制結(jié)構(gòu)210和提供功率輸送命令254到與第二電源120關(guān)聯(lián)的第二控制結(jié)構(gòu)220。

如本文中所使用的，控制結(jié)構(gòu)或控制塊指配置成實現(xiàn)一個或多個控制功能(例如控制器功能、控制環(huán)功能、變換功能及本文中公開的其它控制功能的一個或多個)的控制邏輯或電路系統(tǒng)。在一些實現(xiàn)中，控制結(jié)構(gòu)能夠指在存儲器裝置中存儲的指令集，指令在由一個或多個控制裝置（例如，一個或多個微處理器、一個或多個微控制器等）運行時，促使一個或多個控制裝置提供所預(yù)期控制功能性。控制邏輯能夠在任何適合位置處例如由與功率系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的單獨控制裝置或一個或多個控制器(例如控制系統(tǒng)200、與電源110關(guān)聯(lián)的控制裝置、與電源120或其它適合電源關(guān)聯(lián)的控制裝置)實現(xiàn)。

功率輸送命令252、254能夠指示相對于要由電源110和120輸送到電氣母線130的總功率，由相應(yīng)電源110、120處理的負(fù)載的比率。在一些實施例中，功率輸送命令252、254能夠包含電流設(shè)置點組件，或者能夠用來推導(dǎo)電流設(shè)置點以提供第一電源110和第二電源120之間的功率輸送的所預(yù)期分配。例如，如果預(yù)期第二電源120不提供功率到電氣母線130，則零安培的電流參考能夠作為功率輸送命令254的一部分提供，或者能夠從指示不應(yīng)輸送功率到電氣母線130的功率輸送命令254推導(dǎo)。

第一控制結(jié)構(gòu)210能夠配置成提供一個或多個命令信號262到第一電源110以控制第一電源110的輸出電壓和/或輸出電流。第一控制結(jié)構(gòu)210能夠包含電流調(diào)節(jié)器212和電壓調(diào)節(jié)器214。電流調(diào)節(jié)器212能夠配置成至少部分基于電流設(shè)置點信號（例如，作為功率輸送命令252的一部分）和/或電流反饋信號272、282，調(diào)節(jié)第一電源110的輸出電流。電流調(diào)節(jié)器212例如能夠是比例積分調(diào)節(jié)器、比例微分調(diào)節(jié)器、比例積分微分調(diào)節(jié)器或其它適合調(diào)節(jié)器。電流反饋信號272能夠從配置成提供指示通過第一電源110的輸出電流的信號的傳感器或其它電流測量裝置提供。電流反饋信號282能夠從配置成提供指示通過第二電源120的輸出電流的信號的傳感器或其它電流測量裝置提供。

電壓調(diào)節(jié)器214能夠配置成至少部分基于一個或多個電壓設(shè)置點信號、指示第一電源的輸出電壓的電壓反饋信號274和/或指示電氣母線的電壓的電壓反饋信號276，調(diào)節(jié)第一電源110的輸出電壓。電壓調(diào)節(jié)器214例如能夠是比例積分調(diào)節(jié)器、比例微分調(diào)節(jié)器、比例積分微分調(diào)節(jié)器或其它適合調(diào)節(jié)器。電壓反饋信號274能夠從配置成提供指示第一電源110的輸出電壓的信號的傳感器或其它電壓測量裝置提供。電壓反饋信號276能夠從配置成提供指示電氣母線130的電壓的信號的傳感器或其它電壓測量裝置提供。

在一些實施例中，電壓調(diào)節(jié)器214能夠包含編程到電壓調(diào)節(jié)器214中的虛擬電阻216?；诠β氏到y(tǒng)的各種操作參數(shù)，能夠計算虛擬電阻216的量值。在調(diào)節(jié)第一電源110的輸出電壓中，能夠使用虛擬電阻216。例如，在一些實施例中，電壓調(diào)節(jié)器214能夠配置成將虛擬電阻216乘以輸出電流（例如，如由電流反饋信號272指示的）以獲得電壓調(diào)整。電壓調(diào)節(jié)器214能夠配置成在調(diào)節(jié)第一電源110的輸出電壓中從由電壓調(diào)節(jié)器214使用的電壓設(shè)置點減去電壓調(diào)整。這樣，虛擬電阻216在實現(xiàn)時能夠提供下降控制功能性。

第一控制結(jié)構(gòu)210也能夠訪問最小電壓參考213和最大電壓參考215。第一控制結(jié)構(gòu)210能夠使用最小電壓參考213和最大電壓參考215，以限制提供到第一電源110的一個或多個命令信號262，使得第一電源110的輸出電壓不會降到低于最小電壓參考213，或者超過最大電壓參考215。

第二控制結(jié)構(gòu)220能夠配置成提供一個或多個命令信號264到第二電源120以控制第二電源120的輸出電壓和/或輸出電流。第二控制結(jié)構(gòu)220能夠包含電流調(diào)節(jié)器222和電壓調(diào)節(jié)器224。電流調(diào)節(jié)器222能夠配置成至少部分基于電流設(shè)置點信號（例如，作為功率輸送命令254的一部分）和/或電流反饋信號272、282，調(diào)節(jié)第二電源120的輸出電流。電流調(diào)節(jié)器222例如能夠是比例積分調(diào)節(jié)器、比例微分調(diào)節(jié)器、比例積分微分調(diào)節(jié)器或其它適合調(diào)節(jié)器。電流反饋信號272能夠從配置成提供指示通過第一電源110的輸出電流的信號的傳感器或其它電流測量裝置提供。電流反饋信號282能夠從配置成提供指示通過第二電源120的輸出電流的信號的傳感器或其它電流測量裝置提供。

電壓調(diào)節(jié)器224能夠配置成至少部分基于一個或多個電壓設(shè)置點信號、指示第二電源的輸出電壓的電壓反饋信號284和/或指示電氣母線的電壓的電壓反饋信號276，調(diào)節(jié)第二電源120的輸出電壓。電壓調(diào)節(jié)器224例如能夠是比例積分調(diào)節(jié)器、比例微分調(diào)節(jié)器、比例積分微分調(diào)節(jié)器或其它適合調(diào)節(jié)器。電壓反饋信號284能夠從配置成提供指示第二電源120的輸出電壓的信號的傳感器或其它電壓測量裝置提供。

在一些實施例中，電壓調(diào)節(jié)器224能夠包含編程到電壓調(diào)節(jié)器224中的虛擬電阻226。基于功率系統(tǒng)的各種操作參數(shù)，能夠計算虛擬電阻226的量值。在調(diào)節(jié)第二電源120的輸出電壓中，能夠使用虛擬電阻226。例如，在一些實施例中，電壓調(diào)節(jié)器224能夠配置成將虛擬電阻226乘以輸出電流（例如，如由電流反饋信號282指示的）以獲得電壓調(diào)整。電壓調(diào)節(jié)器224能夠配置成在調(diào)節(jié)第二電源120的輸出電壓中從由電壓調(diào)節(jié)器224使用的電壓設(shè)置點減去電壓調(diào)整。這樣，虛擬電阻226在實現(xiàn)時能夠提供下降控制功能性。

第一控制結(jié)構(gòu)220也能夠訪問最小電壓參考223和最大電壓參考225。第二控制結(jié)構(gòu)220能夠使用最小電壓參考223和最大電壓參考225，以限制提供到第二電源120的一個或多個命令信號264，使得第二電源120的輸出電壓不會降到低于最小電壓參考223，或者超過最大電壓參考225。

圖3描繪根據(jù)本公開的示例實施例，將功率輸送從第一電源轉(zhuǎn)換到具有功率變換器的第二電源的一個示例方法(300)的流程圖。在一些實施例中，方法(300)能夠使用圖2中描繪的控制系統(tǒng)或其它適合的控制方案實現(xiàn)。另外，為了說明和討論的目的,圖3描繪以特定順序執(zhí)行的步驟。使用本文中提供的公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本文中公開的任何方法的各種方面能夠以各種方式修改，適應(yīng)，重新布置，忽略或擴(kuò)展而不脫離本公開的范圍。

在(302)處，能夠接收指示將功率輸送從第一電源轉(zhuǎn)換到第二電源的轉(zhuǎn)換信號。例如，能夠在圖1的控制系統(tǒng)200處接收或生成指示到電氣母線130的功率輸送從第一電源110到第二電源120的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換信號。轉(zhuǎn)換信號能夠作為控制系統(tǒng)200的內(nèi)部控制邏輯的一部分生成，或者從外部源接收，例如響應(yīng)于操作員輸入，請求轉(zhuǎn)換功率輸送的信號。

參照圖3，在(304)處，能夠初始化第二電源用于到電氣母線的轉(zhuǎn)換。例如，參照圖1，能夠初始化第二電源120用于到電氣母線130的轉(zhuǎn)換。在一些實施例中，初始化第二電源用于到電氣母線的轉(zhuǎn)換能夠包含將用于與第二電源關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器的電流設(shè)置點設(shè)置成固定電流設(shè)置點，例如大約零安培。如本文中所使用的，術(shù)語大約零安培的使用指電源的額定電流的10%或更低。

參照圖2作為示例，能夠?qū)㈥P(guān)聯(lián)于與第二電源120關(guān)聯(lián)的第二控制結(jié)構(gòu)220的電流調(diào)節(jié)器222的電流設(shè)置點設(shè)置成大約零安培。在一些實施例中，提供到控制結(jié)構(gòu)220的功率輸送命令254能夠包含提供大約零安培的固定電流設(shè)置點到電流調(diào)節(jié)器222的組件。

初始化第二電源用于到電氣母線的轉(zhuǎn)換還能夠包含基于電氣母線的測量的電壓，采用電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二電源的輸出電壓。參照圖2作為示例，至少部分基于指示電氣母線130的電壓的電壓反饋信號276，能夠確定用于電壓調(diào)節(jié)器224的電壓設(shè)置點。在一些實施例中，電壓調(diào)節(jié)器能夠調(diào)節(jié)輸出電壓以匹配電氣母線的電壓。在其中電氣母線是DC母線的情況下，匹配電氣母線的電壓能夠包含匹配（例如，達(dá)到其20%內(nèi)）與電氣母線關(guān)聯(lián)的電壓的量值。在其中電氣母線是AC母線的情況下，匹配電氣母線的電壓能夠包含匹配電氣母線的量值、相位和頻率。

參照圖3，在(306)處，方法能夠包含將第二電源耦合到電氣母線，使得第一電源和第二電源在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)均耦合到電氣母線。例如，圖1的控制系統(tǒng)200能夠控制接觸器125以將第二電源120耦合到電氣母線130。

一旦第二電源耦合到電氣母線，方法便能夠包含在第一電源與第二電源之間分配功率輸送，使得第二電源在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)提供受控功率輸送到電氣母線，如在圖3的(308)處所示。根據(jù)本公開的示例方面，在第一電源與第二電源之間分配功率輸送能夠包含至少部分基于固定電流設(shè)置點、電流斜坡調(diào)節(jié)第二電源的輸出電流和/或?qū)⑻摂M電阻實現(xiàn)為電壓調(diào)節(jié)器的一部分。

例如，在一個實施例中，與第二電源關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器能夠基于固定電流設(shè)置點而使用(engage)，使得將第二電源的輸出電流調(diào)節(jié)到固定電流設(shè)置點。在一些實施例中，固定電流設(shè)置點為大約零安培，使得第二電源被控制以在轉(zhuǎn)換時期期間不提供功率到電氣母線。

作為示例，由控制結(jié)構(gòu)220從控制塊202接收的命令信號254能夠被包含或者用來推導(dǎo)大約零安培的固定電流設(shè)置點。電流調(diào)節(jié)器222能夠至少部分基于電流反饋信號282和大約零安培的固定電流設(shè)置點，調(diào)節(jié)第二電源120的輸出電流，使得在轉(zhuǎn)換時期期間由第二電源120提供很少輸出電流或不提供輸出電流到電氣母線130。

在其中與第二電源關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器接收指示在電氣母線上總電流的電流反饋的實施例中，從第一電源和第二電源分配功率輸送到電氣母線能夠包含在轉(zhuǎn)換時期期間，至少部分基于電流斜坡，采用電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二電源的輸出電流。電流斜坡能夠指定在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)電流中的逐漸增大。增大能夠在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)是電流中的線性、指數(shù)、以步進(jìn)遞增或其它適合的增大。在此實施例中，電流調(diào)節(jié)器能夠接收來自第一電源和第二電源的電流反饋或指示提供到電氣母線的總電流的其它適合電流反饋。

在另一個實施例中，虛擬電阻能夠?qū)崿F(xiàn)為與第二電源關(guān)聯(lián)的電壓調(diào)節(jié)器的一部分。在第二電源的輸出電流增大時，虛擬電阻能夠用來通過調(diào)整第二電源的輸出電壓，調(diào)節(jié)到電氣母線的功率輸送。

參照圖2作為示例，編程到調(diào)節(jié)器224中的虛擬電阻226能夠乘以電源120的輸出電流（例如，如從反饋信號282確定的）以獲得調(diào)整的電壓。調(diào)整的電壓能夠從由電壓調(diào)節(jié)器224使用的電壓設(shè)置點減去以調(diào)節(jié)電源120的輸出電壓。這樣，輸出電壓能夠在輸出電流增大時減少，從而提供從第二電源120到電氣母線130的受控功率輸送。

如在圖3的(310)處所示，方法根據(jù)(308)分配功率，直至確定轉(zhuǎn)換時期結(jié)束。在預(yù)確定的時間期截止后，能夠確定轉(zhuǎn)換時期結(jié)束。另外和/或在備選方案中，在出現(xiàn)觸發(fā)條件(例如指示第一電源110準(zhǔn)備好與電氣母線130解耦的信號)時，能夠確定轉(zhuǎn)換時期結(jié)束。

在轉(zhuǎn)換時期結(jié)束時，方法包含將第一電源與電氣母線解耦，如在圖3的(312)處所示。例如，控制系統(tǒng)200能夠控制接觸器115以將第一電源110與電氣母線130解耦。

一旦第一電源已與電氣母線解耦，方法便能夠包含停止采用電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二電源的輸出電流，如在圖3的(314)處所示。例如，電流調(diào)節(jié)器222能夠脫離，使得不再將電源120的輸出電流調(diào)節(jié)到固定電流設(shè)置點（例如，零安培）。

在(316)處，方法能夠包含基于電壓設(shè)置點，使用電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二電源的輸出電壓。例如，電壓調(diào)節(jié)器224能夠用來基于電壓設(shè)置點和指示第二電源120的輸出電壓的反饋信號284，調(diào)節(jié)第二電源120的輸出電壓。電壓設(shè)置點能夠設(shè)置成電氣母線130的所預(yù)期電壓。由第二電源提供的輸出電流能夠至少部分基于連接到電氣母線的負(fù)載。

在一些實施例中，能夠響應(yīng)于接收指示第一電源與電氣母線解耦而執(zhí)行在圖3的(314)和(316)中陳述的調(diào)節(jié)器中的變化。信號例如能夠基于感測將第一電源與電氣母線的耦合/解耦的接觸器的狀態(tài)、來自控制系統(tǒng)的命令和/或預(yù)確定的時間期的截止。

圖4描繪根據(jù)本公開的示例實施例，將功率輸送從具有功率變換器的第二電源轉(zhuǎn)換到第一電源的一個示例方法(400)的流程圖。在一些實施例中，方法(400)能夠使用圖2中描繪的控制系統(tǒng)或其它適合的控制方案實現(xiàn)。另外，為了說明和討論的目的,圖4描繪以特定順序執(zhí)行的步驟。使用本文中提供的公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本文中公開的任何方法的各種方面能夠以各種方式修改，適應(yīng)，重新布置，忽略或擴(kuò)展而不脫離本公開的范圍。

在(402)處，能夠接收指示將功率輸送從第二電源轉(zhuǎn)換到第一電源的轉(zhuǎn)換信號。例如，能夠在圖2的控制系統(tǒng)200處接收或生成指示到電氣母線130的功率輸送從第二電源120到第一電源110的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換信號。轉(zhuǎn)換信號能夠作為控制系統(tǒng)200的內(nèi)部控制邏輯的一部分生成，或者從外部源接收，例如響應(yīng)于操作員輸入，請求轉(zhuǎn)換功率輸送的信號。

響應(yīng)于轉(zhuǎn)換信號，能夠初始化第二電源用于轉(zhuǎn)換功率輸送到電氣母線，如在圖4的(404)處所示。例如，能夠初始化第二電源120以脫離電氣母線130。在一些實施例中，初始化第二電源用于轉(zhuǎn)換功率輸送到電氣母線能夠包含將用于與第二電源關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器的電流設(shè)置點設(shè)置成固定電流設(shè)置點，例如大約零安培。參照圖2作為示例，能夠?qū)⑴c第二控制結(jié)構(gòu)220的電流調(diào)節(jié)器222關(guān)聯(lián)的電流設(shè)置點設(shè)置成大約零安培。

在圖4的(406)處，方法能夠包含將第一電源耦合到電氣母線，使得第一電源和第二電源在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)均耦合到電氣母線。例如，圖2的控制系統(tǒng)200能夠控制接觸器115以將第一電源110耦合到電氣母線130。

一旦第一電源耦合到電氣母線，方法便能夠包含在第一電源與第二電源之間分配功率輸送，使得第二電源在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)提供受控功率輸送到電氣母線，如在圖4的(408)處所示。根據(jù)本公開的示例方面，在第一電源與第二電源之間分配功率輸送能夠包含至少部分基于固定電流設(shè)置點、電流斜坡（例如，電流中的逐漸減少）調(diào)節(jié)第二電源的輸出電流和/或?qū)⑻摂M電阻實現(xiàn)為與第二電源關(guān)聯(lián)的電壓調(diào)節(jié)器的一部分。

例如，在一個實施例中，與第二功率關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器能夠基于固定電流設(shè)置點而使用，使得將第二電源的輸出電流調(diào)節(jié)到固定電流設(shè)置點。在一些實施例中，固定電流設(shè)置點為大約零安培，使得第二電流源被控制以在轉(zhuǎn)換時期期間不提供功率到電氣母線。

在其中與第二電源關(guān)聯(lián)的電流調(diào)節(jié)器接收指示在電氣母線上總電流的電流反饋的實施例中，從第一電源和第二電源分配功率輸送到電氣母線能夠包含在轉(zhuǎn)換時期期間，至少部分基于電流斜坡，采用電流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)第二電源的輸出電流。電流斜坡能夠指定在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)電流中的逐漸減少。減少能夠在轉(zhuǎn)換時期內(nèi)是電流中的線性、指數(shù)、以步進(jìn)遞增或其它適合的減少。在此實施例中，電流調(diào)節(jié)器能夠接收來自第一電源和第二電源的電流反饋或指示提供到電氣母線的總電流的其它適合電流反饋。

在另一個實施例中，虛擬電阻能夠?qū)崿F(xiàn)為與第二電源關(guān)聯(lián)的電壓調(diào)節(jié)器的一部分。如上面詳細(xì)討論的，在第二電源的輸出電流增大時，虛擬電阻能夠用來通過調(diào)整第二電源的輸出電壓，調(diào)節(jié)到電氣母線的功率輸送。

如在(410)處所示，方法根據(jù)(408)分配功率，直至確定轉(zhuǎn)換時期結(jié)束。在預(yù)確定的時間期截止后，能夠確定轉(zhuǎn)換時期結(jié)束。另外和/或在備選方案中，在出現(xiàn)觸發(fā)條件(例如指示第二電源120準(zhǔn)備好與電氣母線130解耦的信號)時，能夠確定轉(zhuǎn)換時期結(jié)束。

在轉(zhuǎn)換時期結(jié)束時，方法包含將第二電源與電氣母線解耦，如在圖4的(412)處所示。例如，控制系統(tǒng)200能夠控制接觸器125以將第二電源120與電氣母線130解耦。

雖然各種實施例的特定特征可在一些圖形中示出而未在其它圖形中示出，但這只是為方便起見。根據(jù)本公開的原理，可與任何其它圖形的任何特征組合，引用和/或主張圖形的所有特征。

本書面描述使用包含最佳模式的示例公開了本發(fā)明，并且也使本領(lǐng)域的技術(shù)人員實施本發(fā)明，包含制作和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何包含的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍由權(quán)利要求定義，并且可包含本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這類其他示例具有沒有不同于權(quán)利要求書的文字語言的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包含具有與權(quán)利要求書的文字語言的無實質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)元件，則它們意圖處于權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。

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