切换电源以管理变换器内的输入电力制造技术

各示例公开了一种系统，具有第一变换器输入端以及第二变换器输入端，所述第一变换器输入端用于接收来自第一电源的第一输入电力，所述第二变换器输入端用于接收来自第二电源的第二输入电力。此外，各示例提供所述系统变换器，用于通过第一多个开关和第二多个开关提供第一电力输入和第二电力输入之间的隔离。此外，各示例还公开了一种控制器，用于通过基于第一多个开关和第二多个开关在第一电源和第二电源之间交替，管理第一电力输入和第二电力输入。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切换电源以管理变换器内的输入电力
技术介绍
随着技术进步，存在对提供供电系统内的可靠性的更大的依赖性。利用电力系统内的冗余电源，通过在输入电源故障时提供另一个电源提高了可靠性。在意外的电力中断发生时这保护了计算机和系统，意外的电力中断可能导致损坏、数据损失和/或业务中断。 【附图说明】 在各附图中，相同的附图标记指相同的组件或方框。下面详细的描述参考各图，其中: 图1是一示例系统的框图，该示例系统包括第一电源和第二电源，第一电源和第二电源具有到变换器和控制器输入，该控制器用于在第一输入电力和第二输入电力之间交替； 图2是一示例系统的框图，该示例系统包括第一电源和第二电源，第一电源和第二电源连接至第一源模块和第二源模块，第一源模块和第二源模块用于向变换器和控制器提供第一输入电力和第二输入电力，控制器用于基于第一多个开关和第二多个开关，在第一输入电力和第二输入电力之间交替； 图3是一示例控制器的框图，该示例控制器用于通过控制变换器内的第一多个开关和第二多个开关在第一电源和第二电源之间交替，并用于测量来自变换器的输出电压； 图4A是一示例变换器的示意图，该示例变换器具有:用于通过在第一多个开关和第二多个开关之间切换生成变压器两端的输出电压的第一源和第二源，以及用于平衡该变压器的多个二极管； 图4B是一示例变换器的示意图，该示例变换器具有:用于通过在第一多个开关和第二多个开关之间切换生成变压器两端的输出电压的第一源和第二源，以及用于平衡该变压器的多个附加开关； 图4C是一示例变换器的示意图，该示例变换器具有:用于通过在第一多个开关和第二多个开关之间切换生成变压器两端的输出电压的第一源和第二源，以及用于平衡该变压器的多个电容器；以及 图5是在计算设备上执行用于接收输入电力并在第一电源和第二电源之间交替输入电力的一示例方法的流程图。 【具体实施方式】 通过提供冗余电源，准备用于电力故障情况的系统。一个解决方案提供冗余电源以及冗余变换器。在这样的解决方案中，每个冗余电源利用冗余变换器接收来自各电源的电力以提供负载。这样的解决方案是低效的，且增加了成本。例如，冗余电源会彼此交互，减小了系统的功率密度。作为又一示例，冗余变换器的使用增加了系统大小。 在另一解决方案中，多个冗余电源利用同样的变换器。这样的解决方案使用两个电源，通过两个电源均向负载供电而共用变换器。但是，该解决方案未提供各电源之间的隔离，且因此，会导致从一个电源到另一个电源的供电故障。例如，电流会从一个电源到另一个电源泄漏，导致供电停止运行。此外，该解决方案会包括每个电源的多个变压器绕组。由于每个绕组会产生漏感，这样减小了功率密度及效率。 为了解决这些问题，本文公开的多个示例实施例提供了一种系统，该系统具有第一变换器输入端以及第二变换器输入端，第一变换器输入端用于接收来自第一电源的第一输入电力，第二变换器输入端用于接收来自第二电源的第二输入电力。此外，该系统包括变换器，用于通过第一多个开关和第二多个开关隔离第一输入电力和第二输入电力。隔离第一电力输入和第二电力输入，阻塞在第一电源和第二电源之间流动的电流的路径。通过防止电流从一个电源到另一个电源的泄漏，这增加了冗余电力系统的可靠性。 此外，该系统提供了一种控制器，该控制器用于通过基于变换器内的第一多个开关和第二多个开关在第一电源和第二电源之间交替来管理第一输入电力和第二输入电力。在第一电源和第二电源之间交替使得各电源能够独立运行。此外，由于使得各电源能够共用变换器，在各电源之间交替还最小化了对冗余变换器的需求。再有，在各电源之间交替并共用变换器维持了效率、功率密度，且还减小了系统的大小。例如，通过防止一个电源故障时的系统故障，然后系统能够将电力偏移到非故障电源，从而提高了可靠性。 在另一实施例中，第一源模块以及第二源模块调节从第一电源和第二电源接收到的每个电力，以分别产生第一输入电力和第二输入电力。调节每个输入电力使第一电源和第二电源提供不同水平的功率和/或频率。这使该系统能够有效运行，即便每个电源可能具有不匹配的特性。 在又一实施例中，第一多个开关和第二多个开关每个与变压器串联，以引导通过变压器的电流，产生负载上的电压。此外，在这样的实施例中，第一变换器输入端和第二变换器输入端包括多个二极管、多个附加开关以及多个电容器中的至少之一，用于引导通过变压器的电流，以平衡变压器。在这样的实施例中，各电源共用提供变换器和负载之间的附加隔离的变换器中的变压器绕组。此外，在这样的实施例中，一旦传递向负载供电的能量，变压器被平衡以确保变换器运行，而变压器不饱和和/或击穿。 总的来说，本文公开的各示例的实施例提供一种冗余电源系统，该系统包括用于提供各电源之间的隔离以提高可靠性的变换器。这还使各电源能够彼此独立运行。此外，各示例实施例维持了效率和功率密度，同时，减小了电源系统的大小。 现在参考各附图，图1是一示例系统100的框图，系统100包括第一电源102以及第二电源114,用于向变换器106传送第一输入电力104以及第二输入电力112。此外，系统100包括控制器116,用于通过基于第一多个开关108以及第二多个开关110在第一电源102和第二电源114之间交替,来分别管理第一电力输入104和第二电力输入112。系统100支持具有第一电源102、第二电源114以及变换器106的冗余电力系统,用于提供负载。系统100的各实施例包括计算设备、服务器、或适于支持第一电源102以及第二电源114并提供负载的任意其他计算系统。 第一电源102是一种向系统100提供电力以为负载供电的设备。特别地,第一电源102向变换器106提供第一输入电力104。在一个实施例中，第一电源102可在系统100外部，而在另一个实施例中，第一电源102可在系统100内部。在又一个实施例中，第一电源102独立于第二电源114运行。在这样的实施例中，变换器接收来自第一电源102或第二电源114( S卩，不同时)的输入电力。在另一个实施例中，控制器116可检测第一电源102或第二电源114的故障，并将变换器106接收到的输入电力104或112偏移到第一电源102或第二电源114 ( S卩，未故障的电源)。第一电源102的各实施例包括电源、储能器、电池、燃料电池、发电机、交流发电机、太阳能发电、机电供应、或能够向变换器106提供第一输入电力104的其他电源。 第一输入电力104为通过第一电源102传送的并由变换器106在第一变换器输入端接收的电力。第一输入电力104为从第一电源102提供的并在变换器106接收的电能，且因此，第一输入电力104的各实施例包括电流、电压、电荷、或第一电源102提供的其他类型的电能。 第二电源114向变换器106传送电能(S卩，第二输入电力)。第二电源114可在结构和功能上类似于第一电源102，且因此，第二电源114的各实施例包括电源、储能器、电池、燃料电池、发电机、交流发电机、太阳能发电、机电供应、或能够向变换器106提供第二输入电力112的其他电源。在另一实施例中，第二电源114可为与第一电源102不同类型的电源。例如，第二电源114可包括电池，第一电源102可包括发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：第一变换器输入端以及第二变换器输入端，所述第一变换器输入端用于接收来自第一电源的第一输入电力，所述第二变换器输入端用于接收来自第二电源的第二输入电力；变换器，用于通过连接至所述第一变换器输入端的第一多个开关以及连接至所述第二变换器输入端的第二多个开关提供所述第一输入电力和所述第二输入电力之间的隔离；以及控制器，用于通过基于所述第一多个开关以及所述第二多个开关在所述第一电源和所述第二电源之间交替，管理所述第一输入电力和所述第二输入电力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，包括: 第一变换器输入端以及第二变换器输入端，所述第一变换器输入端用于接收来自第一电源的第一输入电力，所述第二变换器输入端用于接收来自第二电源的第二输入电力； 变换器，用于通过连接至所述第一变换器输入端的第一多个开关以及连接至所述第二变换器输入端的第二多个开关提供所述第一输入电力和所述第二输入电力之间的隔离；以及 控制器，用于通过基于所述第一多个开关以及所述第二多个开关在所述第一电源和所述第二电源之间交替，管理所述第一输入电力和所述第二输入电力。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器进一步用于: 通过测量所述变换器的输出电压，并基于所述输出电压、利用所述第一多个开关和所述第二多个开关切换所述第一输入电力或所述第二输入电力开或闭，维持所述输出电压。3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括: 第一源模块，从所述第一电源连接至所述第一变换器输入端，用于将所述第一输入电力调节为所述变换器额定的电力；以及 第二源模块，从所述第二电源连接至所述第二变换器输入端，用于将所述第二输入电力调节为所述变换器额定的电力。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器进一步用于: 检测故障并将输入电力偏移到所述第一电源或所述第二电源。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述变换器进一步包括变压器，所述变压器在所述第一变换器输入端和所述第二变换器输入端之间共用，且进一步由所述第一电源或所述第二电源供电，以实现输出电压。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一变换器输入端以及所述第二变换器输入端包括以下中的至少之一: 多个二极管、多个附加开关以及多个电容器，用于引导通过所述变压器的电流，以平衡所述变压器。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述变换器包括以下中结构的至少之一:全桥式变换器、半桥式变换器以及多个晶体管变换器。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一多个开关和所述第二多个开关与变压器串联，用于引导电流通过所述变压器以传递能量，产生所述变换器的输出电压。9.一种控制器，包括: 第一通道，连接在第一源和第一变换器输入端之间，用于控制变换器内的第一多个开关，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·汉弗莱，穆罕默德·阿明·贝马特，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US