并联供电系统模块数量控制方法技术方案

本发明专利技术涉及基于效率和均流指标面积和最大的并联供电系统模块数量控制方法，本发明专利技术在分别获得效率η与电源模块负载电流i之间的表达式η＝Φ(i)和均流相对偏差数学期望倒数θ与电源模块负载电流i之间的表达式θ＝Ψ(i)及对应最优点

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于效率和均流指标面积和最大的并联供电系统模块数量控制方法，用于并联供电系统电源模块运行数量优化控制，确保不同负载条件下并联供电系统的效率和均流综合性能最优，该方法同样适用于其他电子设备并联运行对效率和均流(均功率)性能指标的要求。
技术介绍
大功率并联供电电源其为多个电源模块并联输出结构，由于具备兼容性强、可N+m冗余备份、可靠性强、性价比高、设计难度较低、易于管理等一系列优势，成为解决大功率输出电源设计的首选方案之一，均流技术已成为并联供电的核心技术。均流技术是指在多个电源模块并联供电时，在满足输出电压稳态精度和动态响应的前提下，有较高精度的均匀分配各个电源模块负载电流。所以，并联供电系统均流性能的高低直接关系到整机系统的安全、可靠和高性能工作。由于并联供电系统负载电流具有时变性和随机性，导致采用传统均流控制方案(即在线运行电源模块数量不变，通过均流控制算法调节每个电源模块的输出电流达到均流目标和负荷匹配目标的方案)的并联供电系统中电源模块工作范围涵盖轻载，半载，额定负载及过载等工况。一方面，不同负载工况下并联供电系统运行时其系统均流性能存在一定差异，因而需要对并联供电系统进行优化控制，确保系统在不同负载电流情况下始终能实现较高的均流性能；另一方面，电源模块在不同负载情况下，其工作效率也不同，因而需要对并联供电系统在线电源模块的数量进行最优化控制，确保每个在线电源模块工作于最高效率点附近，确保系统在任何负载条件下系统效率最优。所以，需要一种新的控制策略，能实现并联供电系统效率和均流综合指标处于较高水平。现有的并联供电系统均流控制策略能保证并联供电系统负载电流在所有在线工作电源模块进行平均分配。但是存在以下两个问题：一、不能实现并联供电系统均流性能处于较好状态；二、并联供电系统不能实现较高的效率。所以，为了实现并联供电系统在不同负载情况下效率和均流效果综合指标处于较高，就必须建立效率和均流综合评价指标，求取综合性能指标最优时对应的电源模块输出电流值。只要控制并联供电系统电源模块输出电流处于最优输出电流附近，就能确保并联供电系统在不同负载情况下效率和均流效果综合性能指标最优和并联供电系统的高效、可靠和长寿命运行。然而，通过检索现有的论文和专利发现，尚未发现一种可靠和实用的并联供电系统模块数量控制方法来实现系统效率和均流综合性能指标的优化。因而，一种可靠和实用的并联供电系统模块数量控制方法就显得尤为重要，其对于并联供电系统的可靠运行具有重要的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足之处，提出了基于效率和均流指标面积和最大的并联供电系统模块数量控制方法。本专利技术的技术方案是：一种基于效率和均流指标面积和最大的并联供电系统模块数量控制方法，其步骤如下：(1)获取K个电源模块组成的并联供电系统负载电流Iout从按照间隔为等间距变化到时，每个电源模块在不同负载电流情况下采集V个输出电流Datacurr(m')(i)(j)，输出电压Datavolt(m')(i)(j)和输入功率P(m')(i)(j)；其中：m'为电源模块序号；i为负载电流值对应的序号值；j为输出电流采集数据序号；m'，i，j满足m'＝{1,…K本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于效率和均流指标面积和最大的并联供电系统模块数量控制方法，其特征在于：其步骤如下：(1)获取K个电源模块组成的并联供电系统负载电流Iout从按照间隔为等间距变化到时，每个电源模块在不同负载电流情况下采集V个输出电流Datacurr(m')(i)(j)，输出电压Datavolt(m')(i)(j)和输入功率P(m')(i)(j)；其中：m'为电源模块序号；i为负载电流值对应的序号值；j为输出电流采集数据序号；m'，i，j满足m'＝{1,…K},i＝{1,…U},j＝{1,…V}；IN为电源模块的额定电流；(2)获取序号为m'的电源模块输出电流与均流期望电流相对偏差和数学期望获取K个电源模块在均流期望电流为时的Em'i平均值获取Ei的倒数获取序号为m'的电源模块在均流期望电流为时效率和效率数学期望获取K个电源模块在均流期望电流为的工况下平均效率(3)分别对U个数据点和i∈[1,U]进行处理得出与电源模块负载电流i之间的关系及效率η与电源模块负载电流i之间的关系η＝Φ(i)；(4)在允许输出电流范围内，获得满足最大的及满足最大的(5)获取在和之间满足最大的电流Iref：其中：在和之间；(6)以周期Ts为间隔计算并联供电系统在线电源模块数量M，并对M个在线电源模块的输出电流进行采集，将第m个序号的在线电源模块的输出电流数据标记为Curr(m)，其中m为当前在线电源模块的序号；(7)获取M个在线电源模块组成的并联供电系统的负载电流和电源模块均流负载电流(8)|Ishare‑Iref|≤σ成立则继续步骤(6)的操作；反之获取在线电源模块输出电流为参考电流Iref时的在线电源模块数量N*，(9)N*≤1则设置N*＝2；反之则获取并联供电系统需调节在线电源模块数量ΔN*＝N*‑M；根据ΔN*的正负，集中控制器增加或减少|ΔN*|个在线电源模块。...

【技术特征摘要】
1.一种基于效率和均流指标面积和最大的并联供电系统模块数量控制方法，其特征在于：其步骤如下：(1)获取K个电源模块组成的并联供电系统负载电流Iout从按照间隔为等间距变化到时，每个电源模块在不同负载电流情况下采集V个输出电流D...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱德华，彭志辉，潘晓铭，张健，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33