專利名稱：直流電源系統(tǒng)和輸出控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及給諸如功耗變化的DC(直流)通信裝置負載的DC負載提供電源的DC 電源系統(tǒng)，和應用于該DC電源系統(tǒng)的輸出控制方法。
背景技術：
圖6示出相關的DC電源系統(tǒng)的主要部分。參考圖6，參考數字10表示商業(yè)AC電源；20表示整流器；30表示DC通信裝置負載(DC負載)；和40表示蓄電池。整流器20包括對來自該商業(yè)AC電源10的AC電源進行整流并將其轉換為DC電源的整流單元20-1、設置在DC電源的供電路徑中從整流單元20-1為蓄電池充電/放電的充電/放電單元20-2、 監(jiān)控到DC通信裝置負載30的電流或電壓作為反饋信息的反饋信息監(jiān)控單元20-3、和接收到來自反饋信息監(jiān)控單元2-3的反饋信息時控制整流單元20-1和充電/放電單元20-2的控制單元20-4。在該DC電源系統(tǒng)中，DC通信裝置負載30在采用24小時制的365天內連續(xù)地操作，同時改變其功耗。注意，到控制單元20-4的反饋信息包括整流器20自身的溫度寸。[在緊急情況下使用蓄電池作為備用電源的方法]圖7示出當在緊急情況下使用蓄電池作為備用電源時，整流器20的商業(yè)AC功耗變化率和DC通信裝置負載30的功耗每日隨時間的變化。參考圖7，由實線示出的特性I表示整流器20的商業(yè)AC功耗隨時間的變化。由虛線示出的特性II表示DC通信裝置負載30 的功耗隨時間的變化。在這種方法中，在一天所有的時段中，來自整流單元20-1的電力涵蓋DC通信裝置負載30的功耗，另外，來自整流單元20-1的電力給蓄電池40浮動充電。在這種情況下，例如，當基于來自反饋信息監(jiān)控單元20-3的反饋信息檢測到整流單元20-1的異常時，控制單元20-4停止由整流單元20-1給DC通信裝置負載30提供電力。于是控制單元20_4將充電/放電單元20-2設置在放電模式以將積累在蓄電池40內的電力提供給DC通信裝置負載30 (例如，參見專利文獻1)。[使用蓄電池進行峰位漂移控制的方法]圖8示出整流器20的商業(yè)AC功耗隨時間的變化⑴和當利用蓄電池40進行峰位漂移控制時，DC通信裝置負載30的功耗隨時間的變化(II)。在這種方法中，例如，一天中8 00到20 00的時間段被定義為峰位漂移時間段。在這種情況下，在峰位漂移時間段期間，從整流單元20-1提供給DC通信裝置負載30的電源被停止，并且DC通信裝置負載30的功耗僅由蓄電池中積累的電力提供。在除了峰位漂移時間段之外的時間段期間，整流單元20-1給DC通信裝置負載30提供電源，并且給蓄電池 40充電(例如，參見專利文獻2)。[使用蓄電池執(zhí)行峰位削減控制的方法]圖9示出整流器20的商業(yè)AC功耗隨時間的變化⑴和當利用蓄電池40進行峰位削減控制時，DC通信裝置負載30的功耗隨時間的變化(II)。
在這種方法中，例如，一天中8:00到20:00的時間段被定義為峰位削減時間段。另外，預定的功率值被定義為用于DC通信裝置負載30的功耗的峰位削減閾值Wth。在這種情況下，在峰位削減時間段期間，如果DC通信裝置負載30的功耗小于或者等于峰位削減閾值Wth，那么DC通信裝置負載30的功耗僅由來自整流單元20-1的電力提供。在峰位削減時間段期間，如果DC通信裝置負載30的功耗超過峰位削減閾值Wth，那么高至峰位削減閾值Wth的功耗僅由來自整流單元20-1的電力提供，而多于峰位削減閾值Wth的功耗則由積累在蓄電池40中的積累的電力提供。在峰位削減時間段之外的時間段期間，整流單元20-1 給DC通信裝置負載30提供電源，并且給蓄電池40充電(例如，參見專利文獻3)。相關技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利特許公開號9-322433專利文獻2 日本專利特許公開號2003-17135專利文獻3 日本專利特許公開號2002-36940
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的問題然而，在參考圖7描述的緊急情況下使用蓄電池作為備用電源的方法中，整流單元的整流操作全天候執(zhí)行。不考慮減少整流器的商業(yè)AC功耗產生的二氧化碳的量。另一方面，在參考圖8描述的利用蓄電池進行峰位漂移控制的方法中，DC通信裝置負載的功耗在峰位漂移時間段內僅由蓄電池中積累的電力提供。從而，在峰位漂移時間段內由整流器的商業(yè)AC功耗產生的二氧化碳的量減少。然而，在這種方法中，蓄電池和整流器不可避免地體積變大。例如，在圖7所示的例子中所用的蓄電池能夠提供的電力的容量由52個電池表示。相反地，在圖8所示的例子中，蓄電池需要釋放相當于81個電池容量的電力。在這種情況下，52電池-81電池=-29電池。S卩，蓄電池電池的容量缺少四個電池。注意，為了使蓄電池釋放相當于81個電池的電力，需要充電相當于89個電池的容量，假定放電量(81個電池)的10%是用于蓄電池的充電效率和整流器的轉換效率的充電損耗。正如從這個例子所明白的，在利用蓄電池進行峰位漂移的控制方法中，需要大容量的蓄電池，從而蓄電池和整流器不可避免地體積變大。在參考圖9所描述的利用蓄電池進行峰位削減控制方法中，超過峰位削減閾值 Wth的DC通信裝置負載的功耗在峰位削減時間段內僅由蓄電池中積累的電力提供。因此， 使用的蓄電池的電能很小，并且其容量不需要增加。例如，在圖7所示的例子中所用的蓄電池能夠提供的電力的容量由52個電池表示。相反地，在圖9所示的例子中，蓄電池僅需要放電相當于35個電池容量的電力。在這種情況下，52電池-35電池=17電池。即，蓄電池的容量有相當于17個電池的剩余。注意，為了使蓄電池放電相當于35個電池的電力，需要充電相當于39個電池的容量，假定放電量(35個電池)的10%是用于蓄電池的充電效率和整流器的轉換效率的充電損耗。正如從這個例子中所明白的，在利用蓄電池進行峰位削減的控制方法中，不需要大容量的蓄電池。
然而，在這種方法中，在峰位削減時間段中小于或等于峰位削減閾值Wth的DC通信裝置負載的功耗完全由來自整流單元的電力提供。由于這個原因，在峰位削減時間段內由整流器的商業(yè)AC功耗產生的二氧化碳的減少量很小，不能大大減少二氧化碳的產生量。提出本發(fā)明以解決上述問題，并且本發(fā)明的示范性的目的是提供一種DC電源系統(tǒng)和輸出控制方法，該系統(tǒng)和方法能夠通過在期望的時間段內增加由整流器的商業(yè)AC功耗產生的二氧化碳的減少量來極大地促使減少二氧化碳的產生量，而不需要增加諸如蓄電池和整流器的裝置的體積。解決問題的方法為了實現上述示例性的目的，根據本發(fā)明一個示例性方面的DC電源系統(tǒng)包括其功耗變化的DC負載、對AC電源進行整流并將其轉換為DC電源的整流單元、當接收由所述整流單元提供的DC電源時被充電的蓄電池、用于設置定義為期望的時間段的輸出抑制時間段的輸出抑制時間段設置裝置、用于存儲在所述輸出抑制時間段期間單位時間內從蓄電池提供給DC負載的功率作為閾值Wl的閾值存儲裝置、用于測量DC負載的當前功耗的功耗測量裝置、用于在所述輸出抑制時間段期間，將所述閾值Wl與由所述功耗測量裝置測量的 DC負載的當前功耗進行比較的輸出控制裝置，如果DC負載的當前功耗不超過閾值W1，則停止從所述整流單元提供電力給所述DC負載，僅僅由在所述蓄電池積累的電力來供應功耗， 如果DC負載的當前功耗超過了閾值W1，則由在所述蓄電池中積累的電力來供應高至閾值 Wl的功耗并由來自所述整流單元的電力來提供超過閾值Wl的功耗。發(fā)明效果根據本發(fā)明，期望的時間段設置為輸出抑制時間段。在所述輸出抑制時間段期間， 單位時間從所述蓄電池向DC負載供應的功率定義為閾值W1。在所述輸出抑制時間段期間， 小于或等于所述閾值Wl的DC負載的功耗完全由來自所述蓄電池的電力提供。只有大于所述閾值Wl的DC負載的功耗由來自所述整流單元的電力提供。因此，能夠通過在期望的時間段內增加由整流器的商業(yè)AC功耗產生的二氧化碳的減少量來極大地促進減少二氧化碳的產生量，而不需要增加諸如蓄電池和整流器的裝置的體積。


圖1為示出根據本發(fā)明的第一示例性實施例的DC電源系統(tǒng)的主要部分的框圖；圖2為根據第一示例性實施例示出用于說明在DC電源系統(tǒng)的所述輸出抑制時間段期間，輸出控制單元的輸出抑制操作的時序圖；圖3為根據第一示例性實施例示出用于說明在DC電源系統(tǒng)的所述輸出抑制時間段期間，蓄電池的放電量最大而整流器的商業(yè)AC功耗最小的例子的時序圖；圖4為示出根據本發(fā)明的第二示例性實施例的DC電源系統(tǒng)的主要部分的框圖；圖5為根據第二示例性實施例示出用于說明在DC電源系統(tǒng)的所述輸出抑制時間段期間，輸出控制單元的輸出抑制操作的流程圖；圖6為示出相關的DC電源系統(tǒng)的主要部分的框圖；圖7為示出在所述相關的DC電源系統(tǒng)中，當在緊急情況下利用蓄電池作為備用電源時，每日整流器的商業(yè)AC功耗和DC通信裝置負載的功耗隨時間變化的時序圖；圖8示出在所述相關的DC電源系統(tǒng)中，當利用蓄電池進行峰位漂移控制時，整流器的商業(yè)AC功耗和DC通信裝置負載的功耗隨時間變化的時序圖；和圖9為示出在所述相關的DC電源系統(tǒng)中，當利用蓄電池進行峰位削減控制時，整流器的商業(yè)AC功耗和DC通信裝置負載的功耗隨時間變化的時序圖。參考數字和標記的解釋1商業(yè)AC電源；2整流器；2-1整流單元；2_2充電/放電單元；2_3返回信息監(jiān)控單元；2-4控制單元；2-5蓄電池返回信息監(jiān)控單元；2A輸出抑制時間段設置單元；2D輸出控制單元；2E閾值和總電量計算單元；2F蓄電池電源測量單元；2G蓄電池使用電能累計單元；2H強制返回指令單元；3DC通信裝置負載；TS輸出抑制時間段。
具體實施例方式下面將參考附圖詳細說明本發(fā)明。[第一示例性實施例]圖1為示出根據本發(fā)明第一示例性實施例的DC電源系統(tǒng)的主要部分的框圖。參考圖1，參考數字1表示商業(yè)AC電源、2表示整流器、3表示DC通信裝置負載(DC負載)、和 4表示蓄電池。整流器2包括整流單元2-1，其對來自商業(yè)AC電源1的AC電源進行整流并將其轉換為DC電源；充電/放電單元2-2，其設置在從整流單元2-1到蓄電池4的DC電源供應路徑中；反饋信息監(jiān)控單元2-3，其監(jiān)控作為反饋信息的DC通信裝置負載的電流或電壓；和控制單元2-4，當接收到來自反饋信息監(jiān)控單元2-3的反饋信息其控制所述整流單元 2-1和所述充電/放電單元2-2的操作。在這個DC電源系統(tǒng)中，DC通信裝置負載3在365 天內每天M小時連續(xù)地操作同時改變其功耗。注意，到所述控制單元2-4的反饋信息包括整流器2自身的溫度等。在該第一示例性實施例中，所述整流器2的控制單元2-4包括輸出抑制時間段設置單元2A，其設置定義為期望時間段的輸出抑制時間段TS ；存儲器(內部存儲裝置)2B，其存儲在所述輸出抑制時間段TS期間單位時間從蓄電池4向DC通信裝置負載3提供的電力， 作為閾值Wl ；功耗測量單元2C，其從包括在反饋信息監(jiān)控單元2-3的反饋信息中的負載電壓VL和負載電流AL測量DC通信裝置3的當前功耗W2 (W2 = VL X AL)；和輸出控制單元2D， 其基于來自所述輸出抑制時間段設置單元2A的輸出抑制時間段TS、存儲在存儲器2B中的閾值Wl和來自功耗測量單元2C的DC通信裝置負載3的當前功耗W2來控制整流單元2-1 和充電/放電單元2-2的操作。注意，在第一示例性實施例中，輸出抑制時間段TS被預先指定為8:00到20:00的時間段。在第一示例性實施例中，令Cb為蓄電池4的容量(蓄電池容量)，Td為輸出抑制時間段TS的時間寬度[hr]，以及Ldod為蓄電池4的放電深度的限制]，由公式1給出閾值Wl存儲在存儲器2B中Wl = CbXLdod/Td[ff]...(1)閾值Wl在存儲器2B中被連續(xù)保持，直到Cb、Ldod和Td中的一個被用戶改變。艮口， 如果Cb、Ldod和Td沒有改變，則閾值Wl在存儲器2B中作為固定值被保持。在第一示例性實施例中，控制單元2-4由包括處理器、存儲裝置的硬件和與所述硬件結合一起執(zhí)行各種功能的程序來實現。在第一示例性實施例中，輸出控制單元2D通過以下方式控制所述整流單元2-1和充電/放電單元2-2的操作。輸出控制單元2D對整流單元2-1和充電/放電單元2-2執(zhí)行正常的控制操作(正常操作)，直到當前時間進入到輸出抑制時間段TS期間。在該正常操作中，充電/放電單元 2-2設置在充電模式以利用整流單元2-1提供的電力給蓄電池充電。另外，DC通信裝置負載3的功耗完全由整流單元2-1的電力提供。當當前時間已經進入到輸出抑制時間段TS(圖2中顯示的點)時，輸出控制單元 2D接通輸出抑制控制以開始來自整流單元2-1的輸出抑制操作。在這種情況下，輸出控制單元2D將來自功耗測量單元2C的DC通信裝置負載3的當前功耗W2與存儲在存儲器2B中閾值Wl進行比較。如果DC通信裝置負載3的當前功耗 W2小于或等于閾值Wl (W2 ( Wl)，則輸出控制單元2D停止從整流單元2_1向DC通信裝置負載3提供電力。然后輸出控制單元將充電/放電單元2-2設置在放電模式以僅由在蓄電池4中積累的電力提供給功耗W2。如果DC通信裝置負載3的當前功耗超過閾值Wl (W2 > Wl)，則高至閾值Wl的功耗由積累在蓄電池4中的電力提供，而超過閾值Wl的功耗則由整流單元2-1的電力提供。在圖2的例子中，在時間點11到t2和時間點t3到t4的間隔內，DC通信裝置負載3的功耗W2超過閾值W1。因此，高至閾值Wl的功耗由積累在蓄電池4中的電力提供，而超過閾值Wl的功耗由來自整流電源2-1的電力提供。在時間點ts到tl、t2到t3和t4道 te的間隔內，DC通信裝置負載3的功耗W2小于或等于閾值Wl。因此，功耗W2僅由積累在蓄電池中的電力提供。當當前時間落在輸出抑制時間段TS之外(在圖2中所示的時間點te)時，輸出控制單元2D斷開輸出抑制控制以在輸出抑制時間段TS開始之前返回到正?？刂茽顟B(tài)。艮口， 輸出控制單元2D返回到正常操作，并且將充電/放電單元2-2設置在充電模式以開始用整流單元2-1的電力給蓄電池4充電。DC通信裝置負載3的功耗完全由整流單元2-1的電力提供。圖2示出在輸出抑制時間段TS期間，在積累在蓄電池4中的電力范圍之外，利用所有提供給DC通信裝置負載3的電力的例子。在這種情況下，如圖3所示，蓄電池4提供電力的容量用52個電池表示。假設蓄電池4充電到包括充電損耗(充電損耗為用于蓄電池的充電效率和整流器的轉換效率的充電量(52個電池)的10% )的相當于57個電池的電力。蓄電池4的所有能提供的電力提供給DC通信裝置負載3，并且只有不能由蓄電池4 提供的功耗才由整流單元2-1的電力提供。即，在這種情況下，52個電池-52個電池=0。 蓄電池4的放電量最大，并且整流器2的商業(yè)AC功耗最小以便在輸出抑制時間段TS期間， 產生的二氧化碳的減少量增加。注意，在輸出抑制時間段TS中，如果DC通信裝置負載3的功耗W2小于閾值Wl，則供給到DC通信裝置負載3的電力在輸出抑制時間段TS的端點te剩余在蓄電池4中。在這種情況下，在輸出抑制時間段TS中蓄電池4的放電量不是最大，整流器2的商業(yè)AC功耗不是最小。但是，即便在這種情況下，在輸出抑制時間段TS中蓄電池4的放電量增加，而整流器2的商業(yè)AC功耗減少，因此在輸出抑制時間段TS期間產生的二氧化碳的減少量增加。如上所述，在第一示例性實施例中，期望時間段設置為輸出抑制時間段TS。在輸出抑制時間段TS期間，從蓄電池4給DC通信裝置負載3提供的單位時間電力定義為閾值Wl。
8在輸出抑制時間段TS期間，小于或等于閾值Wl的DC通信裝置負載3的功耗W2完全由蓄電池4的電力提供。僅大于閾值Wl的功耗W2由整流單元2-1的電力提供。因此，能夠通過在期望的時間段內增加由整流器的商業(yè)AC功耗產生的二氧化碳的減少量來極大地促進減少二氧化碳的產生量，而不需要增加諸如蓄電池和整流器的裝置的體積。另外，根據第一示例性實施，通信裝置運行成本可以通過適當地設置定義為期望時間段的輸出抑制時間段來減小，以便在白天以較高的電率減小商業(yè)AC功耗并且在晚上以較低的電率給蓄電池4充 電。在該第一示例性實施例中，輸出抑制時間段設置單元2A相當于本發(fā)明的輸出抑制時間段設置裝置、存儲器2B相當于閾值存儲裝置、功耗測量單元2C相當于功耗測量裝置、而輸出控制單元2D相當于輸出控制裝置。[第二示例性實施例]圖4為示出根據本發(fā)明第二示例性實施例的DC電源系統(tǒng)的主要部分的框圖。在圖4中與圖1相同的參考數字表示相同的或相似的組成元件，并且其說明被省略。在第二示例性實施例中，控制單元2-4包括閾值和總電能計算單元2E。閾值和總電能計算單元2E從作為任意參數被提供的蓄電池4的容量(蓄電池容量)Cb[Wh]、輸出抑制時間段TS的時間寬度Td[hr]、以及蓄電池4的放電深度的限制Ldod[% ]來獲取閾值 Wl, Wl = CbXLdod/Td[W]，并且將獲取的閾值Wl存儲在存儲器2B中。閾值和總電能計算單元2E還獲得蓄電池4的總電能W0，W0 = CbXLdod/Td[W]，并且將獲取的總電量WO存儲在存儲器2B中。在第二示例性實施例中，發(fā)送給到閾值和總電能計算單元2E的輸出抑制時間段 TS的時間寬度Td發(fā)送給輸出抑制時間段設置單元2A。該輸出抑制時間段設置單元2A使計時器開始計時，以計算從當前時間已經到達輸出抑制操作的開始的時間點的時間寬度，并且發(fā)送計時計算信號給輸出控制單元2D和后面描述的蓄電池使用電能累計單元2G，因而在輸出控制單元2D和后面描述的蓄電池使用電能累計單元2G中設置輸出抑制時間段TS。在第二示例性實施例中，整流器2包括蓄電池反饋信息監(jiān)控單元2-5，其監(jiān)控作為反饋信息的蓄電池4的蓄電池電壓VB或來自蓄電池4的放電電流AB?？刂茊卧?-4包括蓄電池電源測量單元2F，其基于包括在來自蓄電池反饋信息監(jiān)控單元2-5的反饋信息中的蓄電池電壓VB和放電電流AB來測量由蓄電池4提供給DC通信裝置負載3的電力WB ；蓄電池使用電能累計單元2G，其接收來自輸出抑制時間段設置單元2A的輸出抑制時間段TS 的設置，并且在輸出抑制時間段TS期間，累計由蓄電池4提供給DC通信裝置負載3的電力 WB作為蓄電池4使用的電能W3 ；和強制返回指令單元2H，其將由蓄電池使用電能累計單元 2G累計的蓄電池4的使用的電能W3與存儲在存儲器2B中蓄電池4的總電能WO進行比較， 并且當蓄電池4使用的電能W3大于或等于總量電能WO時，發(fā)送進行正常操作的強制返回指令給輸出控制單元2D。注意，在第二示例性實施例中，如在第一示例性實施例一樣，輸出抑制時間段TS 也被預先指定為8:00到20:00的時間段。另外，控制單元2-4可由包括處理器和存儲裝置的硬件和與硬件協作執(zhí)行各種功能的程序來實現。強制返回指令單元2H除了發(fā)送進行正常操作的強制返回指令給輸出控制單元2D的功能之外，還具有重新設置輸出抑制時間段設置單元2A的計時器的功能和在蓄電池使用電能累計單元2G中放棄所使用的電能累計值的功能。蓄電池使用電能累計單元2G具有如下功能當接收到來自輸出抑制時間段設置單元2A的計時器計算終止信號時，放棄直到該時間蓄電池4所使用的電能累計值W3。在該第二示例性實施例中，輸出控制單元2D通過以下方式控制整流單元2-1和充電/放電單元2-2的操作。輸出控制單元2D對于整流單元2-1和放電/充電單元2-2進行正常控制操作(正常操作)，直到當前時間到達輸出抑制操作的開始時間ts。在該正常操作中，充電/放電單元2-2設置在充電模式以用來自整流單元2-1的電力給蓄電池4充電。另外，DC通信裝置負載3的功耗完全由整流單元2-1的電力提供。當當前時間已經到達輸出抑制操作的時間點ts (在圖5的步驟SlOl為是(如圖2 所示的時間點ts))時，輸出抑制時間段設置單元2A使計時器開始計算時間(步驟S102)， 并且發(fā)送計時器計算信號給輸出控制單元2D和蓄電池使用電能累計單元2G。輸出控制單元2D接通輸出抑制控制(步驟S103)以開始來自整流單元2_1的輸出的抑制操作(步驟S104)。在這種情況下，輸出控制單元2D將來自功耗測量單元2C的 DC通信裝置負載3的當前功耗W2與存儲在存儲器2B中的閾值Wl進行比較。如果DC通信裝置負載3的當前功耗W2小于或等于閾值Wl (W2 ^ Wl)，則輸出控制單元2D停止由整流單元2-1向DC通信裝置負載3提供電源(整流器輸出=0)。然后，輸出控制單元2D將充電 /放電單元2-2設置在放電模式，用在蓄電池4中積累的電力提供功耗W2。如果DC通信裝置負載3的當前功耗W2超過閾值Wl (W2 > Wl)，高至閾值Wl的功耗都由在蓄電池4中積累的電力提供，而超過閾值Wl的功耗則由整流單元2-1的電力提供(整流器輸出=W2-W1)。另一方面，當接收從輸出抑制時間段設置單元2A發(fā)送的計時器計算信號時，蓄電池使用電能累計單元2G開始累計由蓄電池4提供給DC通信裝置負載3并由蓄電池電能測量單元2F測量的電能WB，并且發(fā)送累計的電能給強制返回指令單元2H以作為蓄電池4使用的電能W3(步驟S105)。重復步驟S104和S105的處理操作。在該處理操作的重復期間，如果輸出抑制時間段設置單元2A的計時器計算終止，并且在由蓄電池使用電能累計單元2G累計的蓄電池 4使用的電能W3變成大于或者等于存儲在存儲器2B中的總電能WO (在步驟S106為否) 之前，當前時間落在輸出抑制時間段TS之外(在步驟S107中為是(如圖2中所示的時間 te))，則輸出控制單元2D斷開輸出抑制控制(步驟S108)以在輸出抑制時間段TS開始之前返回到正?？刂撇僮?步驟S109)。即，輸出控制單元2D返回到正常操作，并將充電/放電單元2-2設置在充電模式以開始用由整流單元2-1提供電力給蓄電池4充電。DC通信裝置負載3的功耗完全由整流單元2-1的電力提供。此時，蓄電池使用電能累計單元2G接收來自輸出抑制時間段設置單元2A的計時器計算終止信號，并且放棄直到該時間蓄電池4所使用的電能的累計值W3 (步驟S108)。注意，如果在當前時間落在輸出抑制時間段TS之前，由蓄電池使用電能累計單元 2G累計的蓄電池4使用的電能W3變成大于或等于存儲在存儲器2B中的總電能WO (在步驟S106為是)，則強制返回指令單元2H發(fā)送進行正常操作的強制返回指令給輸出控制單元 2D。因此，輸出控制單元2D斷開輸出抑制控制(步驟S108)以在輸出抑制時間段TS 開始之前返回到正?？刂撇僮?步驟S109)。即，如果大于或等于總電能WO的電能用于蓄電池4，則輸出控制單元立即停止輸出抑制控制，并且在輸出抑制時間段TS開始以開始給蓄電池4充電之前返回到正?？刂撇僮饕蚤_始為蓄電池4充電。強制返回指令單元2H發(fā)送進行正常操作的強制返回指令給輸出控制單元2D，并且同時重新設置輸出抑制時間段設置單元2A的計時器以放棄在蓄電池使用電能累計單元 2G中的蓄電池4使用的電能的累計值W3(步驟S108)。在第二示例性實施例中，輸出抑制時間段設置單元2A相當于本發(fā)明的輸出抑制時間段設置裝置，存儲器2B相當于閾值存儲裝置和總電能存儲裝置，功耗測量單元2C相當于功耗測量裝置，輸出控制單元2D相當于輸出控制裝置，閾值和總電能計算單元2E相當于閾值計算裝置和總電能計算裝置，蓄電池使用電能累計單元2G相當于使用電能的累計裝置，強制返回指令單元2H相當于正常操作返回裝置。已經參考上述示例性實施例描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不限制于上述示例性實施例。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，本領域技術人員能夠對本發(fā)明的設置和細節(jié)進行能夠理解的各種改變和修改。本申請基于并要求2009年4月15日提交的日本專利申請?zhí)?009-98839的優(yōu)先權，其內容作為參考完全結合于此。工業(yè)實用性本發(fā)明的DC電源系統(tǒng)和輸出控制方法可用于利用整流器和蓄電池作為DC電源系統(tǒng)的各種領域，該系統(tǒng)給功耗變化的諸如DC通信裝置負載的DC負載提供電源。
權利要求
1.一種AC電源系統(tǒng)，包括 功耗變化的DC負載；整流單元，對AC電源進行整流并將該AC電源轉換為DC電源； 蓄電池，當接收到由所述整流單元提供的DC電源時，該蓄電池開始充電； 輸出抑制時間段設置裝置，用于設置定義為期望時間段的輸出抑制時間段； 閾值存儲裝置，用于在所述輸出抑制時間段期間，存儲單位時間內由所述蓄電池提供給所述DC負載的功率作為閾值；功耗測量裝置，用于測量DC負載的當前功耗；輸出控制裝置，用于在所述輸出抑制時間段期間，將所述閾值與由所述功耗測量裝置測量的DC負載的當前功耗進行比較；如果DC負載的當前功耗不超過所述閾值，則停止由所述整流單元向所述DC負載提供電力，并且僅由所述蓄電池中積累的電力來提供功耗；如果 DC負載的當前功耗超過了所述閾值，則使用由所述蓄電池中積累的電力提供高至所述閾值的功耗，并且由來自所述整流單元的電力提供超過所述閾值的功耗。
2.如權利要求1所述DC電源系統(tǒng)，還包括閾值計算裝置，該閾值計算裝置用于從所述蓄電池的容量、對所述蓄電池的任意設置的放電深度的限制和所述輸出抑制時間段的時間寬度獲得所述閾值。
3.如權利要求1所述DC電源系統(tǒng)，還包括總電量存儲裝置，用于存儲從所述蓄電池向所述DC負載提供的總電能； 使用電能累計裝置，用于累計在輸出抑制時間段期間，從所述蓄電池向所述DC負載提供的電力，作為所述蓄電池所使用的電能。正常操作返回裝置，用于當由所述使用電能累計裝置累計的所述蓄電池所使用的電能不少于總電能時，停止在所述輸出抑制時間段內由所述輸出控制裝置發(fā)出的輸出抑制操作，并且在輸出抑制時間段開始之前返回到正常的控制操作。
4.如權利要求3所述DC電源系統(tǒng)，還包括總電能計算裝置，該總電能計算裝置用于從所述蓄電池的容量、和為所述蓄電池任意設置的放電深度的限制獲得總電能。
5.如權利要求1所述DC電源系統(tǒng)，其中所述輸出抑制時間段設置裝置使計時器開始計算從當前時間的時間點到達輸出抑制操作的開始時間的預定時間寬度，并且設置直到該計時器的計數結束的時間段，作為所述輸出抑制時間段。
6.一種用于DC電源系統(tǒng)的輸出控制方法， 該系統(tǒng)包括功耗變化的DC負載；整流單元，對AC電源進行整流并將該AC電源轉換為DC電源；和蓄電池，當接收到由所述整流單元提供的DC電源時，該蓄電池開始充電， 該方法包括將存儲的閾值與所述DC負載的功耗進行比較的輸出控制步驟，如果DC負載的當前功耗不超過所述閾值，則停止由所述整流單元向所述DC負載提供電力，并且僅由所述蓄電池中積累的電力提供功耗；如果DC負載的當前功耗超過所述閾值，則使用由所述蓄電池中積累的電力提供高至所述閾值的功耗，并用來自所述整流單元的電力提供超過所述閾值的功^^ ο
7.如權利要求6所述輸出控制方法，還包括以下步驟 設置定義為期望時間段的輸出抑制時間段；存儲在所述輸出抑制時間段期間，單位時間內從該蓄電池向DC負載提供功率作為閾值；測量該DC負載的當前功耗； 其中在所述輸出控制步驟中，在所述輸出抑制時間段期間，將所述DC負載的測量的當前功耗與所述閾值進行比較， 如果DC負載的當前功耗不超過所述閾值，則停止從所述整流單元向所述DC負載提供電力， 并且僅用在所述蓄電池中積累電力提供功耗；如果DC負載的當前功耗超過了所述閾值，則使用在所述蓄電池中積累的電力提供高至所述閾值的功耗并且用來自所述整流單元的電力提供超過所述閾值的功耗。
全文摘要
本發(fā)明公開一種DC電源系統(tǒng)和輸出控制方法，其中，在輸出抑制時間段(TS)期間由蓄電池(4)提供給DC通信裝置負載(3)的單位時間的電力作為閾值(W1)存儲在存儲器(2B)中。測量DC通信裝置負載(3)的當前功耗(W2)。輸出控制單元(2D)具有以下功能在所述輸出抑制時間段(TS)期間，將所述DC通信裝置負載(3)的當前功耗(W2)與存儲在存儲器(2B)中所述閾值(W1)進行比較，如果W2≤W1，則停止從所述整流單元(2-1)向所述DC負載(3)提供電力，并且僅用在所述蓄電池(4)中積累電力來提供功耗(W2)，如果W2＞W1，則用在所述蓄電池(4)中積累的電力提供高至所述閾值(W1)的功耗，并且用來自所述整流單元(2-1)的電力提供超過所述閾值(W1)的功耗。
文檔編號H02J7/34GK102388521SQ201080015688
公開日2012年3月21日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權日2009年4月15日
發(fā)明者平野克彌, 若松晃 申請人:日本電氣株式會社