一种环形能量总线控制方法及环形能量总线与流程

本发明涉及一种环形能量总线控制方法及环形能量总线。

背景技术：

能量总线是一种用于减少能量消耗的总线仲裁控制器，可以控制系统中风能、电能、核能、动能等能量控制设备之间进行能量相互转换的能量平衡。

目前的能量总线都是基于中央调度系统的，且所有的设备都是通过中央调度系统来调度，属于单总线方式，当某一个设备与中央调度系统连接出现故障时，该设备将无法完成能量调度，此外，现有的基于中央调度系统的能量总线都是基于硬件的，将中央调度系统和设备之间建立联系需要进行复杂的硬件配置，且硬件配置的固定性使得不易对设备之间的连接和控制功能进行改变和扩展，成本高且灵活性低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种环形能量总线控制方法及环形能量总线，通过软件接口实现各设备与能量总线间的通信，无需进行复杂的硬件配置，可节约成本，且采用令牌环技术对挂接在能量总线上的设备进行管理，各设备相对能量总线的位置是对等的，扩展性高，且当某一个设备与能量总线连接出现故障时，令牌向后轮询，该设备依旧可完成能量调度，可靠性更高。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一方面，本发明提供一种环形能量总线控制方法，包括，

利用令牌对所有接入环形总线且开启了监听功能的设备进行轮询，其中，设备包括供能设备和耗能设备；

检测耗能设备的耗能需求，统计当前时刻具有耗能需求的设备总量，并根据设备总量以及根据预设的排序原则确定出各耗能设备的能量供应顺序；

根据能量供应顺序，更新令牌字段信息；

根据令牌字段信息，调度供能设备对耗能设备供能。

进一步地，还包括，

检测耗能设备的耗能停止需求；

根据耗能停止需求更新令牌字段信息；

根据令牌字段信息调度与耗能设备对应的供能设备停止对耗能设备供能。

进一步地，在利用令牌对所有接入环形总线且开启了监听功能的设备进行轮询步骤之前，还包括，

给每个接入环形总线的设备设置关键属性。

进一步地，每个设备的关键属性，包括设备属性和能量值，其中，

供能设备的设备属性为“+”，且耗能设备的设备属性为“-”。

进一步地，排序原则为，对耗能需求越小的耗能设备优先供能。

进一步地，每个设备采用同一标准的通用软件接口接入环形总线。

进一步地，令牌进行轮询的方向包括前向和后向。

进一步地，令牌字段信息包括首字符识别位和信息内容体；

首字符识别位为“^”；

信息内容体包括两个数字位，第一个数字位标识某设备所需要的能量值信息，且第二个数字位标识当前整个能量系统中的剩余能量信息。

进一步地，供能设备，包括电池，市电，油机，飞轮；

耗能设备，包括服务器，空调。

另一方面，本发明还提供一种环形能量总线，包括，令牌环模块，检测模块，调度模块；

令牌环模块，用于利用令牌对所有接入环形总线且开启了监听功能的设备进行轮询；

检测模块，用于检测耗能设备的耗能需求，统计当前时刻具有耗能需求的设备总量，并根据设备总量以及根据预设的排序原则确定出各耗能设备的能量供应顺序；

令牌环模块，还用于根据能量供应顺序，更新令牌字段信息；

调度模块，用于根据令牌字段信息，调度供能设备对耗能设备供能。

本发明提供的环形能量总线控制方法及环形能量总线，通过软件接口实现各设备与能量总线间的通信，无需进行复杂的硬件配置，可节约成本，且采用令牌环技术对挂接在能量总线上的设备进行管理，各设备相对能量总线的位置是对等的，扩展性高，且当某一个设备与能量总线连接出现故障时，令牌向后轮询，该设备依旧可完成能量调度，可靠性更高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的环形能量总线控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的环形能量总线控制方法的又一流程图；

图3是本发明实施例提供的供能设备表示图；

图4是本发明实施例提供的耗能设备表示图；

图5是本发明实施例提供的环形能量总线控制结构示意图；

图6本发明实施例提供的环形能量总线的结构框图；。

具体实施方式

下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。

实施例一

结合图1，本实施例提供的环形能量总线控制方法，包括，

步骤s1:利用令牌对所有接入环形总线且开启了监听功能的设备进行轮询，其中，设备包括供能设备和耗能设备；

步骤s2:检测耗能设备的耗能需求，统计当前时刻具有耗能需求的设备总量，并根据设备总量以及根据预设的排序原则确定出各耗能设备的能量供应顺序；

步骤s3:根据能量供应顺序，更新令牌字段信息；

步骤s4:根据令牌字段信息，调度供能设备对耗能设备供能。

本发明实施例提供的环形能量总线控制方法，通过软件接口实现各设备与能量总线间的通信，无需进行复杂的硬件配置，可节约成本，且采用令牌环技术对挂接在能量总线上的设备进行管理，各设备相对能量总线的位置是对等的，扩展性高，且当某一个设备与能量总线连接出现故障时，令牌向后轮询，该设备依旧可完成能量调度，可靠性更高。

优选地，如图2所示地，还包括，

步骤s5:检测耗能设备的耗能停止需求；

步骤s6:根据耗能停止需求更新令牌字段信息；

步骤s7:根据令牌字段信息调度与耗能设备对应的供能设备停止对耗能设备供能。

本实施例中，当某个耗能设备(例如，空调)不再需要耗能(例如，需要关闭空调)时，令牌中的令牌字段信息将被更新，且更新后令牌字段信息将通过软件接口发送回能量总线，此时，能量总线将控制与该耗能设备对应的供能设备停止对该耗能设备供能。

进一步优选地，在利用令牌对所有接入环形总线且开启了监听功能的设备进行轮询步骤之前，还包括，给每个接入环形总线的设备设置关键属性。

具体地，每个设备的关键属性，包括设备属性和能量值，其中，供能设备的设备属性为“+”，且耗能设备的设备属性为“-”。更加具体地，供能设备和耗能设备在系统中的表示方式如图3和图4所示，图3中，“+10”表示供能设备，且该供能设备可提供的能量值为10，e1为该供能设备的编号；且图4中，“-10”表示耗能设备，且该耗能设备需消耗的能量值为10，l1为该耗能设备的编号。

进一步优选地，排序原则为，对耗能需求越小的耗能设备优先供能。本实施例中，当同时有多个负载(耗能设备)需要工作时，就采用排序原则表决出一个能量的最小值，并先启动最小值对应的耗能设备。例如，同时有三个耗能设备具有耗能需求，且分别为l1，l2，l3，且l1的能量值为10，l2的能量值为20，l3的能量值为30，则先启动能量值最小的l1，再启动能量值次之的l2，最后启动l3。

进一步优选地，每个设备采用同一标准的通用软件接口接入环形总线。本实施例中，在将设备挂接在环形总线上前，每个设备都配置好通用软件接口，且通过该软件接口，设备可读能量总线信息、写能量总线信息和控制自身的能量输出或者输入。具体地，软件接口包括如下四个功能函数：

(1)readinterface(){}，用于读环形能量总线信息；

(2)writeinterface(){}，用于写环形能量总线信息；

(3)openinterface(){}，值为负时，用于打开能量输入开关，值为正时，用于关闭能量输入开关；

(4)closeinterface(){}，//值为负时，用于合上能量输出开关，值为正时，用于打开能量输出开关。

进一步优选地，令牌进行轮询的方向包括前向和后向。本实施例中，由于能量总线为环形控制，当某一个设备与能量总线连接出现故障时，令牌向后轮询，该设备依旧可完成能量调度，可靠性更高。

进一步优选地，令牌字段信息包括首字符识别位和信息内容体；首字符识别位为“^”；信息内容体包括两个数字位，第一个数字位标识某设备所需要的能量值信息，且第二个数字位标识当前整个能量系统中的剩余能量信息。具体地，例如，对于令牌字段信息“^-10-10”，“^”表示该信息为令牌信息，第一个“-10”表示某耗能设备需要开启，且开启该设备所需的能量值为10，第二个“-10”表示还不满足开启条件，且当前能量系统中剩余能量值为-10，即能量值还差10。

需要说明的是，首字符识别位为“^”是本实施例的一个优选方案，且首字符识别位还可以采用其他字符进行标识，本实施例不作具体限定。

进一步优选地，供能设备，包括但不限于电池，市电，油机，飞轮；耗能设备，包括但不限于服务器，空调。本实施例的方法适用于具有多种混合功能设备的数据中心监控系统中，能够更好地实现能量调度。需要说明的是，本实施例对供能设备以及耗能设备的具体种类以及具体数量不做具体限定。

实施例二

本实施例为实施例一提供的环形能量总线控制方法的一个具体应用。

如图5所示地，有多个设备采用通用接口挂接在环形能量总线上，其中，挂接有6个供能设备，分别为e1，e2，e3，e4，e5，e6，且挂接有3个耗能设备，分别为l1，l2，l3。本实施例中，该环形能量总线上的设备都开启监听功能，且l1，l2，l3都需要工作，l1，l2，l3将表决出一个最小的能量值，先启动最小能量值的设备l1，再启动能量值次之的l2，最后启动l3。

(1)当令牌经过l1时，就更新令牌字段信息为“^-10-10”，并调用writeinterface接口写回总线。当令牌经过e1时，e1调用readinterface获取到有设备需要能量，于是就调用closeinterface合上能量输出开关，并更新令牌字段信息为“^-10+0”，并调用writeinterface接口写回总线；当令牌再次经过l1时，l1从令牌信息，就判断当前能量值已经满足，于是，立即开启能量输出，调用openinerface，打开能量输入开关。

(2)当令牌经过l2时，就更新令牌字段信息为“^-20-20”，并写回总线。当令牌经过e2时，更新令牌字段信息为“^为-20-10”；经过e3时，更新令牌字段信息为“^-20+0”；当令牌再次经过l2时，l2从令牌信息，就判断当前能量值已经满足，于是，立即开启能量输出，调用openinerface，打开能量输入开关。

(3)当令牌经过l3时，就更新令牌字段信息为“^-30-30”，并写回总线；当令牌经过e4时，更新令牌字段信息为“^-30-20”；经过e5时，更新令牌字段信息为“^-30-10”，经过e6时，更新令牌字段信息为“^-30+0”；当令牌再次经过l3时，l3从令牌信息，就判断当前能量值已经满足，于是，立即开启能量输出，调用openinerface，打开能量输入开关。

此外，本实施例中，如果需要关掉l1，当令牌经过l1时，就更新令牌字段信息为“^+10+10”，并调用writeinterface接口写回总线；当令牌经过e1时，e1调用readinterface获取到有设备需要释放能量，于是就调用closeinterface打开能量输出开关，更新令牌字段信息为“^+10+0”，并调用writeinterface接口写回总线；当令牌再次经过l1时，l1从令牌信息，就判断当前能量值已经平衡，于是，立即关闭能量输出，调用openinerface，关闭能量输入开关。最后，系统再次平衡。

实施例三

结合图6，本发明实施例提供的环形能量总线，包括，令牌环模块1，检测模块2，调度模块3；

令牌环模块1，用于利用令牌对所有接入环形总线且开启了监听功能的设备进行轮询；

检测模块2，用于检测耗能设备的耗能需求，统计当前时刻具有耗能需求的设备总量，并根据设备总量以及根据预设的排序原则确定出各耗能设备的能量供应顺序；

令牌环模块1，还用于根据能量供应顺序，更新令牌字段信息；

调度模块3，用于根据令牌字段信息，调度供能设备对耗能设备供能。

本发明实施例提供的环形能量总线，通过软件接口实现各设备与能量总线间的通信，无需进行复杂的硬件配置，可节约成本，且采用令牌环技术对挂接在能量总线上的设备进行管理，各设备相对能量总线的位置是对等的，扩展性高，且当某一个设备与能量总线连接出现故障时，令牌向后轮询，该设备依旧可完成能量调度，可靠性更高。

尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。