可自由分配功率的电源模块及分配方法组成比例

一种可自由分配功率的电源模块及分配方法，涉及应用于大功率电源堆的电源模块及分配方法。该分配方法包括：若干电源模块并联，每个电源模块设置功率分配单元并通过功率分配单元与至少两路电源输出线路连接；上位机、各电源模块通过串行总线通信并统一自动编码作为电源模块的地址码，电源模块与上位机通信时，依靠地址码与上位机实现点对点通信；电源模块控制器接收上位机分组信息，根据指令控制该电源模块的功率分配单元连接该模块到对应的分组输出母线。本发明专利技术能够实现大功率堆多路输出时每路功率自由分配；组成大功率堆时，会省去系统大功率继电器，有效节约成本；模块端继电器主动切断功率回路，保护更及时，安全性较高。

Power module capable of distributing power freely and distribution method

The utility model relates to a power module capable of distributing power freely and a distribution method thereof, relating to a power module and a distribution method applied to a large power supply stack. Including the allocation method: a plurality of power modules in parallel, each power module set of power distribution unit and the power distribution unit is connected with at least two power output lines; the upper machine, the power supply module through serial bus communication and unified automatic encoding for power module address code, power module and PC communication, depending on the address code and host machine to achieve point-to-point communication; PC power supply module controller receives the packet information, according to the power distribution unit of command and control of the power module is connected with the corresponding output module to the packet bus. The invention can realize high power output when each power reactor free distribution; large power reactor, power system relay will save, save the cost; end module is automatically cut off power circuit protection, more timely, high security.

【技术实现步骤摘要】
可自由分配功率的电源模块及分配方法
本专利技术涉及电源模块及分配方法，特别涉及应用于大功率电源堆的电源模块及分配方法。
技术介绍
目前大功率电源堆往往通过电源模块并联实现，但在某些应用场合，往往需要一个大功率电源堆同时为多个负载提供电能，这就需要将N个最大功率为P的电源模块组合成一个组，然后每个组再通过外部接线实现同时对多个负载供电。但是这种方案有以下几个问题：1)每个组的最大输出功率固定，最大功率为N*P，在不改变外部接线的情况下，最大输出功率受到限制。2)若要通过外部接线实现功率分配，需要增加大功率继电器，会增加系统成本。3)大功率继电器在某些突发情况下切断大电流时会降低使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种功率分配灵活的可自由分配功率的电源模块的分配方法。本专利技术的另一目的在于提供一种功率分配灵活的可自由分配功率的电源模块。本专利技术的目的可以这样实现，设计一种可自由分配功率的电源模块分配方法，包括以下步骤：A、若干电源模块并联，每个电源模块设置功率分配单元并通过功率分配单元与至少两路电源输出线路连接；B、上位机、各电源模块通过串行总线通信并统一自动编码作为电源模块的地址码，电源模块与上位机通信时，依靠地址码与上位机实现点对点通信；C、电源模块控制器接收上位机分组信息，根据指令控制该电源模块的功率分配单元连接该模块到对应的分组输出母线。进一步地，上位机在报文中体现各模块分组信息，包括所属组别、分组电流、分组电压。进一步地，电源模块控制器根据接收上位机发出的分组信息启动均电流模式，电源模块控制器通过地址码以及分组标记识别自己所在组内的模块数量，计算本组内实时平均电流，实现同一组内的各模块间输出电流相等。进一步地，电源模块控制器根据接收上位机发出的分组信息启动高效率模式，组内地址号最小的电源模块自动成为该组内的主机，根据该组电流需求值计算该组所需要的电源模块，逐一分配组内子模块电流，使工作的各模块在最大电流输出状态，多出的模块处于待机状态，使该组工作在最大效率点。进一步地，按照编码由小到大排序并作为电源模块的地址码，模块地址码依次排序为0～N。进一步地，上位机根据每个车充电所需求电流和每个电源模块可输出最大电流计算该车充电组所需电源模块数量，在依所需电源模块数量对电源模块进行分组。本专利技术的另一目的可以这样实现，设计一种可自由分配功率的电源模块，包括电源主功率拓扑及其控制电路、功率分配单元，电源主功率拓扑及其控制电路的直流输出端与功率分配单元的输入端连接，功率分配单元的控制端与电源主功率拓扑及其控制电路的控制端连接；电源主功率拓扑及其控制电路，包括三相PFC电路、PFC电感、DC-DC电路、PFC输出BUS线、控制器，三相PFC电路、PFC电感为整个电源模块的前级部分，将三相交流电整流为直流电并提供功率因素校正；DC-DC电路作为后级部分，调节输出直流电压和直流电流；三相PFC电路通过PFC输出BUS线向DC-DC电路输出直流电；控制器为三相PFC电路和DC-DC电路提供PWM波信号并执行保护逻辑，接收和响应上位机发送的CAN信息并驱动功率分配单元；功率分配单元，执行与电源输出线路的连接或切断；功率分配单元，包括切换单元、切换驱动单元、控制信号回路；切换单元，连通或切断功率输出路径，切换单元的动触端连接电源的一极，切换单元的静触端与电源输出线路连接；切换驱动单元，驱动切换单元进行切换动作，切换驱动单元的驱动信号输出端连接切换单元的控制端，切换驱动单元的控制端通过控制信号回路连接至控制器；控制信号回路，控制器与切换驱动单元的控制端之间的信号通路。可选地，切换单元采用多路继电器，切换驱动单元为继电器驱动电路，多路继电器的动触端连接电源的正极，多路继电器的静触端与电源输出线路连接，多路继电器的控制端。可选地，切换单元采用切换电路。本专利技术能够实现大功率堆多路输出时每路功率自由分配；组成大功率堆时，会省去系统大功率继电器，有效节约成本；模块端继电器主动切断功率回路，保护更及时，安全性较高。附图说明图1是本专利技术较佳实施例的分配流程图；图2是本专利技术较佳实施例的示意图；图3是本专利技术较佳实施例之主功率以及控制器部分的示意图；图4是本专利技术较佳实施例之功率分配单元的示意图；图5是本专利技术较佳实施例之多路功率分配单元的示意图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步的描述。如图1、图2所示，一种可自由分配功率的电源模块分配方法，包括以下步骤：A、若干电源模块并联，每个电源模块设置功率分配单元并通过功率分配单元与至少两路电源输出线路连接；B、上位机、各电源模块通过串行总线通信并统一自动编码作为电源模块的地址码，电源模块与上位机通信时，依靠地址码与上位机实现点对点通信；C、电源模块控制器接收上位机分组信息，根据指令控制该电源模块的功率分配单元连接该模块到对应的分组输出母线。本实施例中，串行总线为can总线。上位机在报文中体现各模块分组信息，包括所属组别、分组电流、分组电压。在实际使用时，上位机会在CAN报文中体现各电源模块分组信息，电源模块在收到自己的分组信息后模块主控制单元将发出控制信号，驱动功率分配单元连接该模块到对应的分组输出母线。并且按照自己最新的所属组，接收上位机下发的分组电流、电压指令，完成充电功能。如图1所示，各电源模块可选择均电流输出模式，也可以选择最大效率模式。电源模块控制器根据接收上位机发出的分组信息启动均电流模式，电源模块控制器通过地址码以及分组标记识别自己所在组内的模块数量，计算本组内实时平均电流，实现同一组内的各模块间输出电流相等。均电流模式时，每个模块输出的电流相同，为总电流平均在每个模块的电流值。电源模块控制器根据接收上位机发出的分组信息启动高效率模式，组内地址号最小的电源模块自动成为该组内的主机，根据该组电流需求值计算该组所需要的电源模块，逐一分配组内子模块电流，使工作的各电源模块在最大电流输出状态，多出的电源模块处于待机状态，使该组工作在最大效率点。最大效率模式输出时，将尽可能保证每个模块满载输出，将多余的模块关掉。按照编码由小到大排序并作为电源模块的地址码，电源模块地址码依次排序为0～N。各电源模块可通过CAN总线通信并统一自动编码，按照编码由小到大排序并作为本电源模块的地址码,电源模块地址码依次排序为0～N，电源模块和上位机通信时，依靠本地址码与上位机实现点对点通信。上位机根据每个车充电所需求电流和每个电源模块可输出最大电流计算该车充电组所需电源模块数量，在依所需电源模块数量对电源模块进行分组。例如，当充电桩需要给两种不同类型的车充电时，每个车充电分别需求电流I1和I2，每个电源模块可输出最大电流为Imax，则上位机将对A、B两组所需模块数进行计算：A组需要的模块数量为NumA＝I1/Imax，B组需要的模块数量为NumB＝I2/Imax，然后上位机会根据地址码，将第0～NumA-1号模块分为A组，下发A组需要的电压、电流，第NumA～NumB号模块归为B组，下发B组需要的电压、电流。当启动组内均电流模式时，电源模块将自动识别自己所在组内的模块数量，实现同一组内的各电源模块间输出电流相等。当启动最大效率模式时，组内地址号最小的电源模块会自动成为该组内的主机，根据该组电流需求值计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可自由分配功率的电源模块分配方法，其特征在于，包括以下步骤：A、若干电源模块并联，每个电源模块设置功率分配单元并通过功率分配单元与至少两路电源输出线路连接；B、上位机、各电源模块通过串行总线通信并统一自动编码作为电源模块的地址码，电源模块与上位机通信时，依靠地址码与上位机实现点对点通信；C、电源模块控制器接收上位机分组信息，根据指令控制该电源模块的功率分配单元连接该模块到对应的分组输出母线。

【技术特征摘要】
1.一种可自由分配功率的电源模块分配方法，其特征在于，包括以下步骤：A、若干电源模块并联，每个电源模块设置功率分配单元并通过功率分配单元与至少两路电源输出线路连接；B、上位机、各电源模块通过串行总线通信并统一自动编码作为电源模块的地址码，电源模块与上位机通信时，依靠地址码与上位机实现点对点通信；C、电源模块控制器接收上位机分组信息，根据指令控制该电源模块的功率分配单元连接该模块到对应的分组输出母线。2.根据权利要求1所述的可自由分配功率的电源模块分配方法，其特征在于：上位机在报文中体现各模块分组信息，包括所属组别、分组电流、分组电压。3.根据权利要求1所述的可自由分配功率的电源模块分配方法，其特征在于：电源模块控制器根据接收上位机发出的分组信息启动均电流模式，电源模块控制器通过地址码以及分组标记识别自己所在组内的模块数量，计算本组内实时平均电流，实现同一组内的各模块间输出电流相等。4.根据权利要求1所述的可自由分配功率的电源模块分配方法，其特征在于：电源模块控制器根据接收上位机发出的分组信息启动高效率模式，组内地址号最小的电源模块自动成为该组内的主机，根据该组电流需求值计算该组所需要的电源模块，逐一分配组内子模块电流，使工作的各模块在最大电流输出状态，多出的模块处于待机状态，使该组工作在最大效率点。5.根据权利要求1所述的可自由分配功率的电源模块分配方法，其特征在于：按照编码由小到大排序并作为电源模块的地址码，模块地址码依次排序为0～N。6.根据权利要求1所述的可自由分配功率的电源模块分配方法，其特征在于：上位机根据每个车充电所需求电流和每个电源模块可输出最大电流计算该车充电组所需电...

【专利技术属性】
技术研发人员：祖连兴，傅超，陈锐，陈加杰，许鹏，
申请(专利权)人：长园深瑞继保自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44