用于电源控制的方法和装置

申请号 CN201280040992.X 申请日 2012-06-22 公开(公告)号 CN104094675A 公开(公告)日 2014-10-08
申请人 集成系统国际有限责任公司; 发明人 威利·普林斯; 约翰·弗拉戈索;
摘要 一个电源控制系统包括一个电源,用于降低模 块 用来降低一个负载的电源,一个 开关 模块,用于有选择的直接转换电源给负载或者给电源降低模块;一个谐波降低模块,其连接在一个输出电源降低模块,为的是降低从电源转移到负载的 信号 谐波;一个 控制器 ,连接在开关模块,用来提供 控制信号 ;一个 电阻 器 ,耦合连接在一个开关模块和一个电源降低模块之间。一个电阻 电压 监控器被联接在开关模块和 电阻器 之间,其中电阻电压监控器测量穿过电阻器的电压和发送电压测量数据到控制器。电源控制系统被连接到各式各样类型的负载上。
权利要求

1.一种电源控制系统包括:
一个电源降低模,操作用来降低一个负载的电源;
一个开关模块,操作用于有选择的直接转换电源给负载或者给电源降低模块;
一个谐波降低模块,所述谐波降低模块连接在一个输出电源降低模块,这是为了降低从电源转移到负载的信号谐波;
一个与开关模块连接的控制器
一个电阻器,所述电阻器耦合连接在一个开关模块和一个电源降低模块之间;
一个电阻电压监控器连接在电阻器的第一和第二终端,其中电阻电压监控器测量穿过电阻器的电压并发送电压测量数据到控制器;
一个被连接在电源降低模块和负载之间的低电压监控器,其中低电压监控器测量穿过负载的电压并传送电压测量数据到控制器,控制器在比较穿过电阻器的电压到初始值之后,并且在比较穿过负载的电压到第二个值之后,提供控制信号给开关模块,其中负载包括一个二相二级电平二级电平转换电路
2.根据权利要求1中的电源控制系统,其特征在于二级电平二级电平转换电路包括一个单级的二级电平二级电平转换电路。
3.根据权利要求1中的电源控制系统,其特征在于,二级电平二级电平转换电路包括一个两级的二级电平二级电平转换电路。
4.根据权利要求2中的电源控制系统,其特征在于,二级电平二级电平转换电路包括一个单相二级电平二级电平转换电路和断相自动关闭。
5.根据权利要求3中的电源控制系统,其特征在于,二级电平所述二级电平转换电路包括一个二相的二级电平二级电平开关电路和断相自动关闭。
6.根据权利要求2中的电源控制系统,其特征在于,二级电平二级电平转换电路包括一个7天24小时自动开关模块。
7.根据权利要求3中的电源控制系统,其特征在于,二级电平二级电平转换电路包括一个7天24小时自动开关模块。
8.根据权利要求2中的电源控制系统,其特征在于,二级电平二级电平转换电路包括一个断相自动关闭。
9.根据权利要求3中的电源控制系统,其特征在于,二级电平二级电平转换电路包括一个断相自动关闭。
10.根据权利要求2中的电源控制系统,其特征在于,二级电平二级电平转换电路包括一个数据端口通讯软件
11.根据权利要求3中的电源控制系统,其特征在于,二级电平二级电平转换电路包括一个数据端口通讯软件。
12.根据权利要求10中的电源控制系统,其特征在于,二级电平二级电平转换电路包括一个远程控制组件。
13.根据权利要求11中的电源控制系统,其特征在于,二级电平二级电平转换电路包括一个远程控制组件。
14.一个电源控制系统包括:
一个电源,用于降低模块用来降低一个负载的电源;
一个开关模块,用于有选择的直接转换电源给负载或者给电源降低模块;
一个谐波降低模块,连接在一个输出电源降低模块,为了降低从电源转移到负载的信号谐波;
一个控制器被连接在开关模块;
一个电阻器被联接在一个开关模块和一个电源降低模块之间;
一个电阻电压监控器被连接在电阻器的初始和第二终端,其特征在于,电阻电压监控器测量穿过电阻器的电压并发送电压测量数据到控制器;
一个低电压监控器被连接在电源降低模块和负载之间,其特征在于,低电压监控器测量穿过负载的电压和传送电压测量数据到控制器,控制器提供控制信号在比较穿过电阻器的电压到初始值之后并且在比较穿过负载的电压到第二个值之后给开关模块,其特征在于,负载包括一个电压范围单元。
15.根据权利要求14中的电源控制系统,其特征在于,电压范围单元包括一个单电路电压范围单元。
16.根据权利要求14中的电源控制系统,其特征在于,电压范围单元包括一个双电路电压范围单元。
17.一个电源控制系统包括:
一个电源,用于降低模块用来降低一个负载的电源;
一个开关模块,用于有选择的直接转换电源给负载或者给电源降低模块;
一个谐波降低模块,连接在一个输出电源降低模块,为的是降低从电源转移到负载的信号谐波;
一个被连接在开关模块的控制器;
一个电阻器被联接在一个开关模块和一个电源降低模块之间;
一个电阻电压监控器被连接在电阻器的初始和第二终端,其特征在于, 电阻电压监控器测量穿过电阻器的电压并发送电压测量数据到控制器;
一个低电压监控器被连接在电源降低模块和负载之间,其特征在于,低电压监控器测量穿过负载的电压和传送电压测量数据到控制器,控制器在比较穿过电阻器的电压 到初始值之后并且在比较穿过负载的电压到第二个值之后提供控制信号给开关模块;
其特征在于,负载包括一个自动二级电平瞬时转换单元和一个自动支路。
18.根据权利要求17中的电源控制系统,其特征在于,系统包括一个遥测通讯,检测,仪表和PLC控制,发射器和接收器。

说明书全文

用于电源控制的方法和装置

[0001] 相关联的美国申请当前申请要求在2011年6月23日提交的,美国申请号为 No. 61/500,271的优先权,全部被引用在该申请中。

技术领域

[0002] 该公开发明涉及电气系统,更确切地说,涉及一种用以减少照明系统或者其他负载的电源消耗的方法和装置。技术背景
[0003] 可以理解的是,有许多的理由去减少照明或者其他电气系统的能源消耗。此中的益处包括减少使用者的能源成本和对于环境具有益处。然而可取的是,宁可减少一电气系统的能源消耗,而不减少或妨碍电气系统的运行。举例来说,照明系统的能源消耗可以通过调暗灯光来减少,但是减少能源消耗可能不得已要减少照明系统的光输出。照明系统可能已经被安装和设计预订数量的输入电源或者电压,因此通过减少电压的数量使照明系统的目的落空。
[0004] 然而众所周知,某些类型的电气系统可以被提供更少的能源而不会阻碍运行。在照明系统的情况下,众所周知在先进技术中高强度气体放电(HID)和荧光灯照明系统可以在更低的电压和全电源下被运行一小段时间。在没有明显的光输出减少的情形下可以通过调光来实现能源节约。
[0005] 然而通过减少系统所依赖的电压和保持可靠操作来减少能源在照明或者其他电气系统的消耗是可取的。在一个实施例中,HID和荧光灯可以被安装在一个停车场,一个停车库或者一个建筑物的内部。如节能系统失灵,灯将无法正常运行。一次失灵可以造成一意想不到和危险的环境。在其他情形中,灯光可以促进商业交易。如果照明系统照亮一个汽车停车场或者或者营业所的内部,一个并不实用的照明系统可以导致收益的损失和市场占有率的减少,顾客的信誉和名誉也可被破坏。
[0006] 作为先进技术系统的一个缺陷,在一个靠近最低电压平的电压等级运行一个负载的结合为的是连续操作和使用一个电压调节设备,例如变压器,可以创造一不可靠的运行。在很多情形下并不需要的信号组成被引入电源信号,这会干扰运行。在一个配置了变压器的电源降低系统,信号组成可以被引入这会损坏预期的运行。此外,一个电源降低系统普遍缺少一个用来保护系统和确保可靠运行的故障保护装置。
[0007] 因此,一个电源减低系统的必要存在可以有效地在一段时间内把电压等级降低至预期的等级来保证关联负载一致和可靠地运行。此外,功率降低系统普遍缺乏安全机制以保护系统,确保可靠的操作。因此,需要一种能够将电压降低操作过程中被引入,而系统的联系工作状态被保持不想要的信号成分的减少和或消除的存在。

发明内容

[0008] 在一个实例中,所描述的主题内容是一个电源控制系统,它包括一个电源降低模用于降低相联系的负载的电源,一个开关模块用于有选择的直接转换电源给负载或者给电源降低模块,一个谐波降低模块连接在一个输出电源降低模块为的是降低从电源转移到负载的信号谐波,一个控制器被连接在开关模块用来提供控制信号,一个电阻器被联接在一个开关模块和一个电源降低模块之间,还有一个电阻电压监控器被联接在一个开关模块和一个电阻器之间,其中,一个电阻器电压监测测量穿过电阻器的电压和发送电压测量数据到控制器。
[0009] 在其他的实例中,所描述的主题内容是一个用于降低被一个负载所消耗的电源的系统,它包括了一个控制器用于生成一个初始的控制信号,一个电源降低模块用于降低一定的被提供到负载的电源,一个继电器,用于响应初始的控制信号,它被配置成有选择的激活电源降低模块为的是降低一定数量的被提供到负载的电源,一个初始的电压监控器被结合到电源降低模块的一个入口处,为的是传送初始电压数据给控制器,其中控制器并不激活电源降低模块直到收到初始电压数据之后。
[0010] 在其他的实例中,所描述的主题内容是电源控制系统用于降低负载电源消耗的一个方法,它包括了关闭一个初始继电器为负载提供电源,测量系统的一个输入电压,开启初始继电器而关闭一个第二继电器为电源降低模块提供电源,电源降低模块有一个连接在第三继电器的一个下台的输出,其中第三继电器有选择地控制电源流从下台的输出到负载。
[0011] 仍然是在其他的实例中,所描述的主题内容是一个生产用于降低负载电源消耗的系统的方法,它包括提供一个控制器用于生成一个初始控制信号,提供一个电源降低模块用于降低一定数量提供给负载的电源,提供一个继电器,响应初始的控制信号,它被配置成有选择的激活电源降低模块为的是降低一定数量的被提供到负载的电源,一个初始的电压监控器被结合到电源降低模块的一个入口处,为的是传送初始电压数据给控制器,其中控制器并不激活电源降低模块直到收到初始电压数据之后。附图说明
[0012] 附图1 示出了一个示例电源控制系统的方框图;附图2 示出了一个示例电源控制系统的三相的应用;
附图3 示出了一个在电源控制系统中使用的谐波降低或过滤模块的示例组件;
附图4 示出了一个实施例的电源控制系统运行的方法;
附图5 示出了一个实施例的电源控制系统运行的方法
附图6 示出了一个实施例的电源控制系统的增加捕捉组件。

具体实施方式

[0013] 所示的主题内容在下面的描述的一个或者多个实例中被描述并参考附图,其中相同的数字符号代表了相同或者相似的组件。为了实现本发明的目的,本发明最好是以术语来进行描述,它会被本领域的技术人员所领会,它的目的是去覆盖可以被包括在发明精神和范围中和能被附加的权利要求所定义的替代物,修改方案和等价物,他们的等价物被如下披露和附图所提供。
[0014] 许多在这个规格中被描述的功能部件已经被称为模块,为的是更加特别的强调他们应用的独立性。例如,一个模块可以被应用作为包括传统VLSI电路或者电路阵列的硬件电路,诸如逻辑集成电路,一个晶体管或者其他分立元器件的现成半导体。一个模块还可以被应用在可编程硬件系统,诸如现场可编程门阵列,可编程数列逻辑,可编程逻辑设备等诸如此类的。
[0015] 模块还可以通过各类型的处理器而在软件中应用执行。一个可执行代码的识别模块,例如包括,一个或者多个物理或逻辑的计算机指令,例如,被组织为对象,程序或者函数。然而,一个识别模块的可执行文件不需要被放置在一起,但可以包含储存在不同位置的不同的指令,当被逻辑性地组合在一起时,便组成一个模块并实现模块最初的目的。
[0016] 事实上,一个可执行代码的模块可以是一个单指令,或者许多指令,还可以被分布在几个不同代码段中,在不同的程序之间和跨越几个储存设备。同样的,操作数据可以在这里被模块来说明和识别,可以被体现在任何适当的形式和被组织成数据结构的任何合适类型中。操作数据则可以作为一个单独的数据集被收集,或者可以被分布在不同的位置包括不同的储存设备,也可以存在,至少部分地,仅仅作为在系统或者网络上的电子信号。
[0017] 引用贯穿在本说明书的“一个实施例”,“一实施例”或者类似的语言意味着一个特定的特征,结构,或者特性在与实例的联系中被描述为它包括至少一个实例或者被公示的主题内容包含的一个例子。因此,出现的短语“在一个实例中”“在实例中”或者在这个规格中可以用的相似的语言,但是并不都涉及相同的实施例。
[0018] 参考信号轴承介质中可以采取任何形式产生一个信号,引起信号生成,或者导致在数字处理设备上机器可读指令程序的执行,一个信号传输轴可以被传输线所体现,一个高密度磁盘,一个数码磁盘,一个录音带,一个伯努利驱动,一个磁盘,一个穿孔卡,闪速储存器,集成电路,或者其他电子处理装置记忆设备。
[0019] 参考服务可以包括任何分析,设计,实施,或利用公开的设备,系统或方法相关的任何可以想象的服务产品。一个服务还可以包括但不限于租金,租赁,许可,及其他供应,合约或其他方式如硬件,软件,固件,网络资源,数据存储资源,硬件设施等。服务还可以包括体劳动,咨询和其他的体力,智力和人力资源的提供。
[0020] 原理流程示意图包括一般规定作为逻辑流程示意图。因此,被描绘了次序和标记的步骤是本方法的一个实例的体现。其他的步骤和方法可以被认为是等效的功能,逻辑,或影响一个或多个步骤,或它的所示的方法。此外,被提供的格式和符号是用来解释方法的逻辑步骤和用来理解,这并不是限制方法的范围。尽管各种各样的箭头形和直线型被用在流程示意图中,他们需被理解为不限制相关联方法的范围。的确,许多箭形或者其他连接器可以被用来表明方法的逻辑流,例如,一个箭头可以表明一个等待或者监控所描绘的方法中列举的步骤之间未被明确的时期。此外,在一个特定方法中出现的顺序能或者不能严格遵守所显示的相应步骤的顺序。
[0021] 进一步说,所描绘的特征,结构或者本发明的特征可以以一合适的方式被结合在一个或者多个实例中。在如下的描绘中,许多具体细节已被提供,例如编程的例子,软件模块,用户选择,网络交易,数据查询,数据库结构,硬件模块,硬件电路,硬件芯片等, 提供了一个本发明实例的全面理解。然而,一个相关领域的技术人员将认识到,本发明可以在没有一个或者多个具体细节下被实施,或用其他方法,组件,材料等等,在其他情况下,众所周知的结构,材料或操作未被展现或详细描述以避免发明的模糊方面。
[0022] 示出了一个用于控制电源分配到负载的方法和装置。在以下被描述的实例中,该负载能包括一个灯或者一个照明系统。一个控制所述控制电源的方法和装置,其可以控制一各式各样的照明系统,包括了HID,低压钠,荧光灯,闪光灯,金属卤素灯,水蒸汽和高压钠系统。然而,如下描绘的方法和装置可以被应用到许多场合,在那里将会看到提供到负载的电源如期的被控制。
[0023] 再回到附图1.,展示了一个电源控制系统100的示例方框图。一个输入102连接到一个开关模块104。输入电路102接收到提供给负载112的输入电源。开关模块104不仅接受一线电压输入电源,开关模块104同时也接受一来自控制设备106的低电压控制输入。开关模块104被连接到电源降低模块108和一个谐波降低模块110,以及一个负载112。负载112的反面连接到一个地线或者零线116。在附图1中被描绘的系统100可以被配置在单一或者三相。因此,地线或者零线116也可以被配置成一用于特定应用的第二输入102。
[0024] 开关模块104可以包括任何类型的设备被配置为开关在导体114和115之间的电源输出。在各式各样示例的开关模块104包括一个继电器,开关,触体,电阻器,电容或者其他类型的开关系统。电源的开关或者在输入电路102的信号可以立即发生或关闭,或者作为导体114和115之间输出转移的一部分逐渐淡出。因此,经过一段时间,全部的导体114,115都会被通电。连接在开关模块104的控制器106被配置为控制开关模块104开关和开关发生率的时间。控制器106可以包括一个基于时间或者其他因素的计时器。控制器
106还可以包括各式各样的程序设备或者组件或者在外部被连接到将会被看到的一个远程电脑系统。
[0025] 如上所述,负载112可以包括任何类型的负载112,它的电源可以根据相对应的储电而减少,然而负载112整体操作的完整性被维持了。在其他的例子中,负载112包括一个灯,一个仪表灯架,或者一个照明系统。用来降低或者另外修改被负载112所消耗的电源,所示的附图1的示例包括了一电源降低模块108和谐波降低模块110.电源降低模块包括任何类型可以降低一定数量提供给负载112电源的系统或者设备,当电源经过电源降低模块108被开关模块104转移。在一个例子中,一个电源降低模块108包括了一个普遍获得的降压变压器。在其他的例子中,电源降低模块108包括一个变压器,电动机控制器接触器,电阻器,计时器,一般的任务延迟,开关和灯。电源降低模块108还能包括各式各样的组件,例如电容器,电阻器,变量或可编程电容,固态接触器,晶体管。
[0026] 电源控制系统100包括了一个谐波降低模块110。谐波降低模块110可以在电源降低模块108输出处执行信号处理以此来提供一个改进的信号给负载112。在一个例子中,谐波降低模块110包括了一个拥有切断频率过滤器被选择用来移除不需要的谐波或者频率成分。
[0027] 谐波降低模块110可以包括一个电容大小的用于移除不需要信号的组件。在某些情形下,在电源降低能导致负载112不预期的运行,之后未能移除来自信号的不需要的频率成分。有需要的话电源降低模块108和谐波降低模块110能连接到地线或者零线116,就如同先前所描述的那样来实现预期的结果。
[0028] 在一个例子中,输入电源102包括了一个60赫兹的电源信号和一个包括高强度放电(“HID”)类型灯具或固定装置的负载112。在一初始热身阶段,提供在在输入电路102上的电源可以从通过电源降低模块108来执行电平切换直接到负载112。通过电源降低模块108来降低电压可以把谐波引入到由提供给负载112的信号中去。由于谐波,电源提供给负载112的电平可以不情愿地下降到低于所需的保持负载112的操作所需要的最小功率电平。谐波降低模块110的内含物有助于缓解谐波,确保负载112的适当和可靠的运行。
[0029] 电源控制系统100包括额外的组件。一个电阻器的电压监控器118,一个低电压监控器120和一个电压储蓄监控器122。如图所示,一个传感器导线117被连接在电阻电压监控器118和导体115之间。此外,一个传感器导线119被显示连接在电压监控器120和导体115之间。监控器118,120,122被设置成由一个分开的电源供应器来提供电源而不是由输入电路102提供。监控器118,120,122形成了一个缺少了主要电力传输通道114和115的外部系统。监控器独立的运作来测量系统100的运行参数,并提供信息给106或者其他的控制器。万一系统100中发生电力中断(例如,缺少输入电路102的电源),监控器118,120和122将被提供一备用电池,一个不间断的电源供应器(“UPS”)或者类似的手段继续去运行和传播运行的信息到适当的地方。
[0030] 监控器118,120和122通过一个信号轴承介质能被连接到控制器106,该轴承能传递信息,诸如在监控器118,120,122和控制器106之间的控制信号。此外,监控器118,120,122能包括一输入输出(I/O)端口或者类似的与外部的电脑系统进行交流的方法(没有被显示)。外部的电脑系统能在控制器106和各式各样的监控器118,120,122之间被联接。
[0031] 电阻电压监控器118和低电压监控器120给电源控制系统100的运行添加一个额外的可靠等级。通过提供一个数据流电阻电压监控器118,低电压监控器120和电压储蓄监控器122,被配置和控制器106共同工作,提供的数据流显示了电源控制系统100到控制器106或者到一个外部电脑系统的运行参数。取决于所接收到的数据的性质,控制器106能实施系统100的预先确定的运行程序或者能使指令通过一外部系统去实施一个预先确定的运行系统。
[0032] 在一个例子中,电阻电压监控器118监控通过一个或一组电阻监控电压,该电阻并且被并入到系统100中。如果电阻电压监控器118检测到在初始的第一步合适的潜在的穿过电阻器,电阻电压监控器118能随后通知控制器116或者一个外部系统,即这个系统100可以开始实施电源降低的过程。低电压监控器120类似的监控电压作为整个系统100的一部分的电压。如果这种情况出现了,电压降到一个未预期的低水平,低电压监控器120能通知控制器106或者一个外部系统。结果是,控制器106能实施一预先确定/预先编程的恢复过程,它的目的是允许电压穿过负载112来增加到一适当的等级来确保负载112的可操作性。
[0033] 电压储蓄监控器122也能与控制器106连接或者与系统100中的相似组件共同连接。在一个例子中,电压储蓄监控器122监控被提供到负载112的实际电压并比较实际电压和一个预先确定的/一个预先编程的被提供到输入电源102的线电压来确定不同的电压。过了一段时间,不同的电压可以被乘以时间段和电力的成本系数,以确定总体货币储蓄系统100的执行的结果。
[0034] 考虑本文在此所描述的实施例方法A的运行方法和装置。当操作提供电源到电源控制系统100,方法A开始提供了可能通过启动一个开关或者作为开关模块104一部分的继电器产生的电源。可能希望定位一个继电器或在电源102,变压器或者其他的电源降低模块108之间的开关。结果,电源可能不会通过导体115来被不间断提供的。在一些配置中,变压器或其他电源降低模块108可吸取电力,当在 负载112不通电的时候。因此,当负载112没有被使用会导致额外电源储蓄的时候,从电源102断开变压器或者其他电源控制设备。
[0035] 作为在示例方法A中的下一步,操作提供了全部电源到负载112来启动预期的负载112的运行。负载112通常需要全部电源在一引导期间的启动时期。在引导性的启动期之后的电源,即电压或电流,被提供给负载112的可能被减少,显著影响负载112运行的。当被提供给负载112的运行电源被降低时,负载112的定时或监控或者一些负载112的属性会开始检测。此外,监视器118或120能监控系统100的运行健康来判断继续进行如现在所描绘的电源降低操作是否安全。
[0036] 作为下一步,通过使用电阻电压监控器118来操作检查位于系统100一部分的电压电阻器。如果发现电压穿过电阻器,控制器106被电阻电压监控器118所通知,系统100是运行的,能够开始电源降低运行或过程。控制器106能随后开始转移被直接提供到负载的电源到一个电源降低模块108和或谐波降低模块110。电源的转移可能迅速发生或经过一段时间来实现平稳过渡,以此不会干涉预期的负载运行。一个或者多个环路或者电源供应器系统可能会被引入去实现一预期的过渡。
[0037] 作为下一步,一个由谐波降低模块110引起的谐波降低操作来降低可能由电源降低的一步所制造的谐波。在一个实例中,除了谐波,信号形态被降低或被消除。作为下一步,降低一定数量被提供与负载112的电源与一定数量的或等级的被提供在运行中先前步骤的电源进行比较。即使在降低电源等级,负载112继续以预期的方式运行,负载一直作为谐波降低或者其他发生信号改进的结果运行。这只是一个可能的操作方法,受益于谐波降低运行或者其他在这里被讨论的电源信号改进方法。可以设想的是,本领域的普通技术人员不脱离本发明范围的情况下可以导出操作的其他方法。
[0038] 附图2示出了一个三相电源控制系统124的一个示例的方框图。电源从主电源126处被提供。四套继电器被称为R1,R2,R3和R4在系统124各式各样的部分中被显示。
被显示的继电器R1,R2,R3,R4与一个控制器106相连接。再一次,控制器106能包括硬件,软件,或者为引起继电器R1,R2,R3运行的硬件和软件结合。所显示的继电器R1,R2与主电源126平行连接。一套保险丝128,每个用于各个阶段,保护继电器R1的输入终端。所显示的电阻电压监控器(“RVM”)118连接在继电器R2 的输出终端。同样连接到继电器R2的输出终端的是一组电阻器130,又是每个用于各个阶段。RVM118同样也连接到控制器106用来为系统126发送和接受运行信息。
[0039] 一个降压变压器的初始端132的输出终端被连接到保险丝128。保险丝128 的输出终端被连接在继电器R3 的进口终端。同样的,被显示的降压变压器的二号接头134的输出终端被连接到继电器R4的终端。也显示了连接到终端继电器R4是低电压监控(LVM)120和一个附带连接到控制器106和保险丝128。连接到R1,R2,R3,R4,终端连接点的是一附带连接着控制器106的谐波降低模块(“HRM”)110。VSM122使一个HRM110的闭环输出终端读写一个C-Type(“CT”)电压并计算电压储蓄。VSM122也拥有一个和控制器106相应的连接来发送信息到控制器106,为的是使信息能被显示给使用者。最后,所显示的负载112连接到HRM110的输出终端。
[0040] 继电器R 1, R 2, R 3, R 4被显示为继电器是为了理解的目的。出了继电器之外的设备包括开关,电磁接触器,手动开关,电阻器,变压器,电容,保险丝,和相应的监视器都可以被应用。变压器的初始接头132和第二个接头134包括一个初始降压变压器接头132和第二个降压变压器接头134,被配置成降低或者减弱被提供在初始接头132的或者第二个接头134的电压并与在电源126的电压水平相对比。目的是,一个来自于初始接头132的电压等级普遍高于在第二个接头处的电压等级。
[0041] 控制器106能包括一个可编程序逻辑控制器(“PLC”)或一个类似基于微处理的工业控制系统。控制器106能通过各式各样的作为被先前描述的系统100,系统126,或者其他外部系统一部分的数据传输器来与其他的过程控制组件相联系。因此,可以预期的是,控制器106能包括一个局部控制器,一个远程控制器,或者一个局部和远程控制系统两者的结合。一个远程控制器部分能包括一个位于外部来自于系统124的电脑系统为的是去提供冗余,类似的利益,或者只是为了便于安装。控制器106能被用于过程控制为了简单的开关工作,比例-积分-微分(“PID”)控制,复杂的数据操作,算术运算,系统100或126的定时,过程和机器控制。
[0042] 一个控制器106的示例实施可以包括一个附带的图形用户界面(“GUI”)它可以向用户展示运行信息。一个相关联的CUI能包括液晶显示器(LCD)等设备屏幕,发光二极管(“LEDs”)或类似的视觉或听觉组件。一个主倍率开关,主复位开关,或者类似的组件能与控制器106相联系,因此当发生电路瘫痪,系统100或者126能被分流或被关闭。主倍率开关或者复位开关能包括一个受用开关功能,如果需要的话用户可以手动关掉系统124。
[0043] 控制器106能包括各式各样的联系渠道为的是提供向用户提供四通100的运行状态的通知。例如,一个电话链环能把控制器106和外部网络,电脑系统或者其他类似的联系起来。控制器106能使用电话链环去通知外部的客户,万一系统100发生故障。
[0044] 转到附图3中,显示了一个所述关于谐波降低模块的110(“HRM”)的实例。HRM110能在一个单相配置或者在三相(每页都被显示)配置中被实施。一个输入电路被结合到一个自耦变压器或者降压变压器的初始线圈136上。一个中心接头将初始线圈136和第二线圈138连接起来。被显示的一个线圈138的输出端连接在晶体管140和二极管141之上,显示为并联。同样被显示的晶体管142和二极管143也并列连接。晶体管/二极管的组合140,141,和142,143被和一个可编程芯片电容器144串联在一起。可编程芯片电容器144被结合到控制器106之上,这允许控制器106去控制各式各样的可编程芯片电容器144的运行参数例如阻抗或操作电容。显示的一个芯片144的输出端连接到零线。再次,自从HRM110能在一个各式各样的单一或者三相应用中被实施,这使零线能被用作HRM110的额外的第二个输入终端成为可能。使用HRM110能降低或者消除增强的零线尺寸的需求或变压器的需求的K值。
[0045] 与早期提供的谐波信号处理来平衡负载的谐波降低系统相比,HRM110可以让系统110或124为平衡与不平衡负载降低电力,也能被设计成为了特定的负载需求而制。任何频率截止点可以通过选择合适的电容值来实现。HRM110能包括一有源滤波器可用各式各样的电力电子学,例如一些在实例中来降低或者取消来自负载112的信号谐波的演示。
[0046] 附图4 示出了一个系统124的示例电源降低方法170。方法148从开始步骤150开始,作为下一步152,一个初始的继电器或者继电器组(R1)关闭为了响应从控制器106接收的控制信号。一个电阻电压监控器118然后按预先确定的初始功能启动。这个功能查询在步骤154中是否有一个穿过电阻器130的电压。如果步骤154的结果是负面的,控制器106能确定电阻器130已经被损坏等等,通过一个在由主电源供应器126或者其他所提供的电源中的一个尖峰电压。结果是,初始的继电器组保持关闭,控制器106被通知,在一个预先定义的延误之后,一个通知信号在步骤156中被从控制器106发送到一个外部位置。在一个例子中,预先定义的延迟可以是运行时间中的60分钟。
[0047] 如果询问154的结果是积极的(例如,所示电压穿过电阻器130),LVM120按预先确定的初始功能启动。LVM120随后查询一个实测电压是否在一个可以接受的预先定义的等级内。再次,预先定义的初始化程序被LVM120所执行,它被设计来检测系统124为的是去看是否系统124已经被电源中的尖峰电压所破坏,短路或者没有恢复正常运行。例如,LVM可能测量一个电压来确定是否在系统124的一个预先定义的可接受的参数范围内。如果一个开始程序被LVM120所实施是可以接受的,控制器106会被通知。控制器106随后开始实施一个预先定义的降压过程以此来降低提供到负载112的电源。
[0048] 一个降压过程始于第二继电器或者继电器组的关闭(R2),虽然初始继电器或者继电器组在步骤160中打开(R1)。关闭一个继电器或者继电器组的和开启一个继电器或者继电器组的过程以这样一种方式执行,配电不间断的到负载112。例如,关闭/开启继电器的操作可以在一毫秒或者一微妙内完成。结果是,被提供到负载112的电源是不间断的;在一个示例运行中,连续电源被提供到负载112。
[0049] 继电器R2的目的是作为一个中间行为或者媒介物,来保证电源在关闭连接到系统124电源降低组件继电器操作之间能被连续不断的提供给负载112,返回到示例方法148,一个第三继电器或继电器组(R3)关闭,当第二继电器在步骤162中开启(R2)。步骤162允许电源从降压变压器的一个输出端进行流动来提供被降低了的电源到负载112。作为步骤164的一个中间步骤,当第三继电器开始时(R3)第二继电器再次关闭(R2)。再次,关闭/开启第二继电器的中间行为和关闭/开启电源降低继电器R3的连续操作,R4被这样完成为的是在中间行为中不破坏电力传输或者明显增加或减少被应用于负载112的电压。中间行为可以在一毫秒或者微妙内被再次执行。
[0050] 作为下一步骤166,一个第四继电器或者继电器组关闭(R4)当第二继电器开启(R2)。来自降压变压器接头2的输出电压意图是比来自降压变压器接头1 的电压更低。同样的,在步骤166中被提供到负载112的电源意图被作为被应用于负载112的目标降低电源。步骤184结束了降压过程。
[0051] 除了执行上述的电源降低步骤,额外的降压活动包括额外的系统组件,例如额外的降压变压器在必要时可以被执行来实施一个被一特定负载或情形所需的电源降低方案。控制器106可以额外的被编程来执行一个或多个示例方法1 48的步骤来使电源降低到一个给定的方案。
[0052] 在电源降低系统124的运行中,LVM120能连续不断的监控一个被提供到负载112的输出电压来保证电源被一致的提供到负载112。如果测量电压下降到低于一个预先定义的等级,LVM120能发送测量电压数据或者一个类似的通讯信号给控制器106来通知它这些情形。控制器106(在此包括一个局部的控制器,远程的控制器,或者一个局部或者远程控制器的组合)能随后采取措施来增加电压到系统中。
[0053] 在附图5中所示的一个示例的复原行为。复原方法170始于开始步骤172。第四继电器(R4)被指使开启当第二继电器作为174的一个中间步骤关闭时。第三继电器(R3)随后在步骤176中关闭当第二继电器开启。作为步骤176的结果,电压被逐渐的增加。第二继电器(R2)在步骤178中再次关闭作为中间步骤,当第三继电器(R3)开启时。初始继电器随后在步骤180中关闭当第二继电器(R2)开启时。再次,作为步骤180的结果,被提供给负载112的电压被逐渐增加。
[0054] 控制器106随后开启一个预先设定的延迟,允许巨大的电压在一预先设定的时间内进入系统 。在一个实例中, 预先设定的延迟可以被编程进控制器106来成为持续的一小时。
[0055] 预先设定延迟允许电源降低系统100的各种组件可以被控制器106以及各种其他模块或者组件来评估。预先设定的延迟能允许一个由控制器106发送的通讯信号到外部被贴出,被评论,或者给技师时间去反映。最终,被预先设定的延迟能帮助考虑一个下垂的主电源供应器可能需要时间去增加到一合适的电压等级。在预先设定的延迟过期后,方法170启动步骤182来再一次开始降压过程148。步骤184结束了复原方法170。
[0056] 转到附图6, 描述了系统100和系统124的一个额外特征。电涌放电器186被显示联接在一输入电路和地线之间。电涌放电器186包括一个通过释放或者回避冲击电流来限制冲击电压的保护设备。电涌放电器186同样阻止持续电流的流动,依然有重复限制冲击电压的功效。电涌放电器186能在单相或者三相实施中被再次发现。自耦变压器的初始线圈188或者通过一个中心接头被结合到第二线圈190的降压变压器。负载112在中心接头和第二线圈190的一个输出端之间被联接。节点连接了第二线圈190的输出终端和负载112,随后被连接到零线或者地线的。
[0057] 再次,就如先前所描述的,在系统100和124中举例的电源控制器的方法和装置能被应用到被提供至一个负载的电源是能被预期控制任何情形之下,例如,一个电源控制系统能被实施在包括一个用于塑性铸造机器的的加热器的负载112。在一个典型的方案中,塑性铸造机器能使一高数量的启动电压和/或电流加热到预期的温度成为可能。在达到预期的温度之后,然而,没必要去提供一个连续的高电压到加热器用来保持运行。一系列计算依赖于各式各样的制造参数能被应用来形成一个预先设定的运行计划,该计划可以被编程进入控制器106。同样的,当有必要在制造过程的合适时间之内引起合适的降压电压到加热器,控制器106能运行继电器R1,R2,R3,R4,随着时间来通过提供一整体的被降低的平均电压来节能。
[0058] 在第二个例子中,负载112包括一个能用于粉碎岩石的传输系统或者一个类似的操作。再次,许多大的启动电压被普遍需要来产生发动机运行传送带所需的扭矩。一旦获得启动扭矩,发动机进入了预期的每分钟的转速(“RPMs”)被应用到传输发动机的电压可以随即被降低到一合适的运行电压。监视器118和120能被配置于一个突然的负载增加(例如,巨大的摇动或者系统的巨大摩擦),这能在一毫秒或者微妙中被转述到控制器106。控制器106能随后快速实施(再次在短短的几分之一秒)一个预先设定的运行计划,该计划能包括在有必要时快速提供额外的运行电压或者所需的更少的运行电压时,开启和关闭继电器R1,R2,R3,R4。
[0059] 在提供降低电源到街道照明系统或提供预先设定电压的其他负载112(例如,120,208,240,277或480伏特),当前的装置和系统能提供降低电压来获取一个在任何的电压等级下的目标运行电压。例如,包括各式各样的系统,但是不限于:
1. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换,单一外壳
[0060] 2. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换,单一外壳。
[0061] 3. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:断相自动关闭和运行指示灯,单一外壳。
[0062] 4. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:断相自动关闭和运行指示灯,单一外壳。
[0063] 5. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换: 无负载运行的7天24小时自动开关模块,单一外壳。
[0064] 6. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,单一外壳。
[0065] 7. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭和运行指示灯,单一外壳。
[0066] 8. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭和运行指示灯,单一外壳。
[0067] 9. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换,远程数据端口通讯软件和单一外壳。
[0068] 10. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0069] 11. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:断相自动关闭,运行指示灯,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0070] 12. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:断相自动关闭,运行指示灯,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0071] 13. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0072] 14. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0073] 15. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭,运行指示灯,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0074] 16. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭,运行指示灯,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0075] 17. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:两片外壳。
[0076] 18. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:一片外壳。
[0077] 19. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳。
[0078] 20. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳。
[0079] 21. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,两片外壳。
[0080] 22. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,两片外壳。
[0081] 23. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭和运行指示灯,两片外壳。
[0082] 24. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭和运行指示灯,两片外壳。
[0083] 25. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0084] 26. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0085] 27. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:,断相自动关闭,运行指示灯,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0086] 28. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:,断相自动关闭,运行指示灯,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0087] 29. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0088] 30. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0089] 31. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭,运行指示灯,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0090] 32. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭,运行指示灯,单一外壳和远程数据端口通讯软件。
[0091] 33. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:两片外壳和远程数据端口通讯软件。
[0092] 34. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:两片外壳和远程数据端口通讯软件。
[0093] 35. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件。
[0094] 36. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件。
[0095] 37. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,两片外壳和远程数据端口通讯软件。
[0096] 38. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,两片外壳和远程数据端口通讯软件。
[0097] 39. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件。
[0098] 40. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件。
[0099] 41. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0100] 42. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0101] 43. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0102] 44. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0103] 45. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0104] 46. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:7天24小时自动开关模块和运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0105] 47. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0106] 48. 120/240V,120/208V,277/480V-1PH,277/480V-3PH,N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0107] 49. 347/600V-3PH, N3R, 单级双层电平切换,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0108] 50. 347/600V-3PH, N3R, 两级双层电平切换,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0109] 51. 347/600V-3PH, N3R, 单级双层电平切换:,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0110] 52. 347/600V-3PH, N3R, 两级双层电平切换:,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0111] 53. 347/600V-3PH, N3R, 单级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0112] 54. 347/600V-3PH, N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0113] 55. 347/600V-1PH, 277/480V-3PH, N3R, 两级双层电平切换:无负载运行的7天24小时自动开关模块,断相自动关闭,运行指示灯,两片外壳和远程数据端口通讯软件和远程控制组件。
[0114] 56. 120-277V – 1PH, 20A 额定, N3R, 单电路电压范围单元。
[0115] 57. 120-480V – 1PH, 40A 额定, N3R, 双电压范围单元。
[0116] 58. 120-480V – 1PH/两极,20A额定,N3R,电压范围单元。
[0117] 59. 120-277V – 1PH, 30A额定,N3R,电压范围单元。
[0118] 60. 120-480V – 1PH, 60A 额定, N3R, 双电压范围单元。
[0119] 61. 120-480V – 1PH/两极30A 额定, N3R,,电压范围单元。
[0120] 62. 120-240V – 1PH/两极 30A 额定,N1,自动二级电平瞬间单元切换和自动支路。
[0121] 63. 120-240V – 1PH/两极60A 额定,N1,自动二级电平瞬间单元切换和自动支路。
[0122] 64. 120-208V – 3PH/三极30A额定, N1, 自动二级电平瞬间单元切换和自动支路。
[0123] 65. 120-208V – 3PH/三极60A额定, N1, 自动二级电平瞬间单元切换和自动支路。
[0124] 66. 120-208V – 3PH/三极100A额定, N1, 自动二级电平瞬间单元切换和自动支路。
[0125] 67. 277-480V – 1PH/两极 30A 额定, N1, 自动二级电平瞬间单元切换和自动支路。
[0126] 68. 277-480V – 1PH/两极 60A 额定, N1, 自动二级电平瞬间单元切换和自动支路。
[0127] 69. 277-480V – 1PH/两极 100A 额定, N1, 自动二级电平瞬间单元切换和自动支路。
[0128] 70. ISI/JF 型号 A2011 –遥测通讯,检测,仪表和PLC控制,发射器和接收器,天线系统,对于项目1到69被纳入为实时记录选项。
[0129] 虽然所示主题内容的一个或多个实施例被详细说明,熟练的技术人员将会领悟,可以在不脱离本公开的主题内容范围修改和改变这些实施。
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