一种冗余热备份电源及其均流控制方法技术

本发明专利技术公开了一种冗余热备份电源，包括前级变换电路、多个后级变换电路和控制电路，所述前级变换电路恒压输出，其输出端并联中间直流母线，所述后级变换电路与所述中间直流母线并联，控制电路，用于控制所述后级变换电路，包括，电流控制外环，采样所述前级变换电路的输出电流并与第一参考值进行调节后输出第二参考值，电流控制内环，采样所述后级变换电路的输入电流并与第二参考值进行调节后输出第一信号，所述第一信号用于控制所述后级变换电路中的功率开关。本发明专利技术实现输入并联的后级变换电路的输入恒功率控制，并实现多个输入并联电路的输入均流控制和冗余热备份功能。路的输入均流控制和冗余热备份功能。路的输入均流控制和冗余热备份功能。

【技术实现步骤摘要】
一种冗余热备份电源及其均流控制方法


[0001]本专利技术有关多模块并联的电源技术，且特别是有关于均流控制方法。

技术介绍

[0002]为了满足电源的功率需求和可靠性要求，在将多个电路以串联或并联形式进行连接的同时经常需要考虑冗余备份。对于包括多个并联运行(例如：输入并联、输出并联或输入输出并联)的电路的电源系统，为了降低单个电路模块的电流应力，需要对电源系统实现均流控制以平均分散热应力；且当其中一个或多个电路模块失效时，剩余的可正常工作的电路模块能够继续稳定运行以维持系统功率需求，从而满足电源系统的可靠性要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种冗余热备份电源及其均流控制方法，进行电流内环和电流外环控制，能够实现冗余热备份。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种冗余热备份电源，包括
[0006]前级变换电路，所述前级变换电路恒压输出，其输出端并联中间直流母线，
[0007]多个后级变换电路，所述后级变换电路与所述中间直流母线并联，
[0008]控制电路，用于控制所述后级变换电路，包括，
[0009]电流控制外环，采样所述前级变换电路的输出电流并与第一参考值进行调节后输出第二参考值，
[0010]电流控制内环，采样所述后级变换电路的输入电流并与第二参考值进行调节后输出第一信号，所述第一信号用于控制所述后级变换电路中的功率开关。
[0011]上述电流控制外环包括第一加法器和第一调节器，所述第一加法器将前级变换电路的输出电流和第一参考值做差值后经过第一调节器调节后输出第二参考值。
[0012]上述控制电路包括多个所述电流控制内环，所述电流控制内环分别控制一所述后级变换电路中功率开关，所述电流控制内环包括第二加法器、第二调节器和驱动信号生成器，所述第二加法器将一所述后级变换电路的输入电流和第二参考值做差值后经过第二调节器调节后输出第一信号至驱动信号生成器，驱动信号生成器根据所述第一信号生成所述功率开关的驱动信号。
[0013]上述电流控制内环包括第三加法器，所述第三加法器将所述第一信号和所述第二参考值相加后输出第二信号至驱动信号生成器，驱动信号生成器根据所述第二信号生成所述功率开关的驱动信号。
[0014]上述后级变换电路的输出端分别并联负载。
[0015]上述多个所述后级变换电路的输出端并联后再并联负载。
[0016]上述一种冗余热备份电源还包括用电负荷，所述用电负荷与所述直流母线并联。
[0017]本专利技术还提供一种均流控制方法，用于控制所述一种冗余热备份电源，包括，
[0018]步骤S1采样前级变换电路的输出电流；
[0019]步骤S2前级变换电路的输出电流与第一参考值做差后经过调节控制输出第二参考值；
[0020]步骤S3采样后级变换电路的输入电流；
[0021]步骤S4后级变换电路的输入电流与第二参考值做差后经过调节控制产生第一信号。
[0022]步骤S5第一信号经过计算产生驱动信号控制后级变换电路中功率开关管导通与关断。
[0023]上述步骤S5第一信号与第二参考值相加后经过计算产生驱动信号控制后级变换电路中功率开关管导通与关断。
[0024]本专利技术实现输入并联后级变换电路的输入恒功率控制，并实现多个输入并联电路的输入均流控制和冗余热备份功能。
[0025]为让专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
[0026]图1为本专利技术冗余热备份电源的第一具体实施例。
[0027]图2为本专利技术冗余热备份电源的第二具体实施例。
[0028]图3为本专利技术控制电路的第一具体实施例。
[0029]图4为本专利技术控制电路的第二具体实施例。
[0030]图5为图1的一具体实施例。
[0031]图6为本专利技术均流控制方法的流程图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]本专利技术中所述的“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)用于在类似要素之间进行区别，并且不一定是描述特定的次序或者按时间的顺序。要理解，这样使用的这些术语在适当的环境下是可互换的，使得在此描述的主题的实施例如是能够以与那些说明的次序不同的次序或者以在此描述的另外的次序来进行操作。另外，凡可能之处，在图示及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤，系代表相同或类似部件。
[0034]图1所示，一种冗余热备份电源包括前级变换电路1和中间直流母线BUS，所述前级变换电路1的输出端并联中间直流母线BUS，所述前级变换电路为恒压输出。中间直流母线BUS上并联多个后级变换电路2n以及用电负荷3。所述后级变换电路2n的输出端分别并联负载R
n
并输出电压V
on
。所述中间直流母线BUS上还并联用电负荷3。
[0035]请再参考图2，与图1所示实施例不同的是，所述后级变换电路2n的输出端并联再并联负载R并输出电压V
o
。
[0036]在图1和图2所示的冗余热备份电源中，前级变换电路1作为供能端提供功率，后级变换电路2n和用电负荷3作为前级变换电路1的负载吸收功率，前级变换电路1恒压输出，功率流动可用式(1)表示。
[0037]I
bus
＝I
in_1
+I
in_2
+
…
+I
in_n
+I
L
ꢀꢀꢀ
(1)
[0038]其中，电流I
bus
为前级变换电路1输出到直流母线BUS的总电流，I
in_n
分别为后级变换电路2n的输入电流，电流I
L
为用电负荷3的输入电流。维持电流I
bus
保持不变，I
L
为自变量，I
in_n
为因变量，功后级变换电路2n做冗余设计
[0039]图3为本专利技术的控制电路4用于控制所述后级变换电路2n，所述控制电路4包括电流控制外环40和电流控制内环4n。所述电流控制外环40采样前级变换电路1的输出电流I
bus
，电流I
bus
与第一参考值I
bus_ref
经过加法器401做差值后经过调节器402进行PID闭环控制输出第二参考值I
_ref
。采样后级变换电路2n的输入电流I
in_n
，将第二参考值I
_ref
作为后级变换电路2n电流控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冗余热备份电源，其特征在于，包括前级变换电路，所述前级变换电路恒压输出，其输出端并联中间直流母线，多个后级变换电路，所述后级变换电路与所述中间直流母线并联，控制电路，用于控制所述后级变换电路，包括，电流控制外环，采样所述前级变换电路的输出电流并与第一参考值进行调节后输出第二参考值，电流控制内环，采样所述后级变换电路的输入电流并与第二参考值进行调节后输出第一信号，所述第一信号用于控制所述后级变换电路中的功率开关。2.如权利要求1所述一种冗余热备份电源，其特征在于，所述电流控制外环包括第一加法器和第一调节器，所述第一加法器将前级变换电路的输出电流和第一参考值做差值后经过第一调节器调节后输出第二参考值。3.如权利要求2所述一种冗余热备份电源，其特征在于，所述控制电路包括多个所述电流控制内环，所述电流控制内环分别控制一所述后级变换电路中功率开关，所述电流控制内环包括第二加法器、第二调节器和驱动信号生成器，所述第二加法器将一所述后级变换电路的输入电流和第二参考值做差值后经过第二调节器调节后输出第一信号至驱动信号生成器，驱动信号生成器根据所述第一信号生成所述功率开关的驱动信号。4.如权利要求3所述一种冗余热备份电源，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚伟，耿中星，王磊，王来振，
申请(专利权)人：南京博兰得电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：