一种开关电源控制方法、装置及电源系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种开关电源控制方法、装置及电源系统，方法包括：确定N个变换器模组中的任意一个变换器模组为主机模组，并将N个变换器模组中除主机模组外的余下变换器模组作为从机模组；当接收到控制指令时，输出同步信号至各个从机模组；根据输出同步信号的第一时间和各个从机模组接收到同步信号的第二时间确定各个从机模组对应的延迟时间；对主机模组进行移相控制，并基于延迟时间对各个从机模组进行移相控制，以使各个变换器模组以及各个变换器模组内的各个变换器的驱动信号均在预设周期内均匀移相。本发明专利技术的技术方案能够有效降低开关电源的输入电流纹波，进而实现降低与开关电源相连的输入源的输出电流纹波，保证输入源的性能和使用寿命。的性能和使用寿命。的性能和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种开关电源控制方法、装置及电源系统


[0001]本专利技术涉及电源控制
，具体而言，涉及一种开关电源控制方法、装置及电源系统。

技术介绍

[0002]目前，在很多应用场合中，需要将开关电源的输入电流纹波控制在允许范围内，从而实现将与开关电源相连的输入源的输出电流纹波控制在允许范围内，以保证输入源的性能和使用寿命。以输入源为燃料电池为例，在使用过程中若其输出电流有纹波，燃料电池的内阻上会产生相应的电压纹波，造成输出功率波动，导致能量损耗和燃料电池的使用寿命减少。因此，要求燃料电池的输出电流纹波尽可能的小，即输入到开关电流的电流纹波尽可能的小，从而保证燃料电池的使用寿命。
[0003]当前，开关电源常采用多级交错并联的DC/DC(直流/直流)变换器或DC/AC(直流/交流)变换器来降低输入电流纹波。然而，由于数字处理芯片端口数量的限制，单个模组内能够交错并联的变换器数量有限，其中，单个模组内包括一个数字处理芯片和多个变换器，因此常采用多个模组进行并联，但此时容易出现交错相位随机的情况，导致无法有效降低开关电源输入电流纹波。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是如何有效降低开关电源输入电流纹波，从而实现降低与开关电源相连的输入源的输出电流纹波，保证输入源的性能和使用寿命。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种开关电源控制方法、装置及电源系统。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种开关电源控制方法，所述开关电源包括N个并联的变换器模组，N≥2，每个所述变换器模组中包含多个交错并联的变换器，所述开关电源控制方法包括：
[0007]确定N个所述变换器模组中的任意一个变换器模组为主机模组，并将N个所述变换器模组中除所述主机模组外的余下变换器模组作为从机模组；
[0008]当接收到控制指令时，输出同步信号至各个所述从机模组；
[0009]根据输出所述同步信号的第一时间和各个所述从机模组接收到所述同步信号的第二时间确定各个所述从机模组对应的延迟时间；
[0010]对所述主机模组进行移相控制，并基于所述延迟时间对各个所述从机模组进行移相控制，以使各个所述变换器模组以及各个所述变换器模组内的各个所述变换器的驱动信号均在预设周期内均匀移相。
[0011]可选地，所述预设周期为开关周期。
[0012]可选地，所述对所述主机模组进行移相控制包括：
[0013]确定所述主机模组中的任意一个变换器为主机，将所述主机模组中各个所述变换器的驱动信号的移相时间设置为第一参考时间，将所述主机的驱动信号的相位设置为第一
参考相位；
[0014]基于预设相位和所述主机模组内包含的变换器总数量，确定所述主机模组中除所述主机外的各个变换器的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的第一相位差，所述预设相位为2π；
[0015]根据参数为所述第一参考时间和所述第一参考相位的驱动信号控制所述主机动作，并根据参数为所述第一参考时间和所述第一相位差的驱动信号分别控制所述主机模组中除所述主机外的各个所述变换器动作。
[0016]可选地，所述基于所述预设相位和所述主机模组内包含的变换器总数量，确定所述主机模组中除所述主机外的各个变换器的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的第一相位差包括：
[0017]基于预设规则确定所述主机模组中除所述主机外的各个所述变换器相对于所述主机的编号；
[0018]根据所述预设相位和所述主机模组包含的变换器总数量确定所述主机模组中每两个相邻的所述变换器的驱动信号之间的第二相位差；
[0019]对于所述主机模组中除所述主机外的任意一个变换器i，根据所述第二相位差和所述变换器i的编号确定所述变换器i的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的所述第一相位差。
[0020]可选地，所述基于所述延迟时间对各个所述从机模组进行移相控制包括：
[0021]在各个所述从机模组中分别确定任意一个变换器为目标变换器，将所述目标变换器的相位设置为第二参考相位；
[0022]基于所述开关周期、所述变换器模组的总数量和各个所述从机模组对应的所述延迟时间，分别确定各个所述从机模组中各个所述变换器的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的相对移相时间；
[0023]基于所述预设相位和各个所述从机模组中包括的变换器总数量，确定各个所述从机模组中除所述目标变换器以外的各个所述变换器的驱动信号相对于对应的所述目标变换器的驱动信号的第三相位差；
[0024]根据参数为所述相对移相时间和所述第二参考相位的驱动信号分别控制各个所述目标变换器动作，并根据参数为所述相对移相时间和所述第三相位差的驱动信号分别控制各个所述从机模组中除所述目标变换器以外的各个所述变换器动作。
[0025]可选地，所述基于所述开关周期、所述变换器模组的总数量和各个所述从机模组对应的所述延迟时间，分别确定各个所述从机模组中各个所述变换器的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的相对移相时间包括：
[0026]根据接收到所述同步信号的顺序对各个所述从机模组进行编号；
[0027]根据所述开关周期和所述变换器模组的总数量确定每两个相邻的所述变换器模组之间的移相时间差；
[0028]对于任意一个所述从机模组j，根据所述移相时间差和所述从机模组j的编号确定所述从机模组j中各个所述变换器的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的移相时间初始值；
[0029]根据所述移相时间初始值和所述从机模组j对应的所述延迟时间确定所述从机模
组j中各个所述变换器的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的所述相对移相时间。
[0030]可选地，所述基于所述预设相位和各个所述从机模组中包括的变换器总数量，确定各个所述从机模组中除所述目标变换器以外的各个所述变换器的驱动信号相对于对应的所述目标变换器的驱动信号的第三相位差包括：
[0031]对于任意一个所述从机模组j，基于预设规则确定所述从机模组j中除所述目标变换器外的各个所述变换器相对于相应的所述目标变换器的编号；
[0032]根据所述预设相位和所述从机模组j包含的变换器总数量确定所述从机模组j中每两个相邻的所述变换器的驱动信号之间的第四相位差；
[0033]对于所述从机模组j中除所述目标变换器外的任意一个变换器k，根据所述第四相位差和所述变换器k的编号确定所述变换器k的驱动信号相对于所述从机模组j中所述目标变换器的驱动信号的所述第三相位差。
[0034]第二方面，本专利技术提供了一种开关电源控制装置，所述开关电源包括N个并联的变换器模组，N≥2，每个所述变换器模组中包含多个交错并联的变换器，所述开关电源控制装置包括：
[0035]配置模块，用于确定N个所述变换器模组中的任意一个变换器模组为主机模组，并将N个所述变换器模组中除所述主机模组外的余下变换器模组作为从机模组；
[0036]处理模块，用于当接收到控制指令时，输出同步信号至各个所述从机模组；根据输出所述同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电源控制方法，其特征在于，所述开关电源包括N个并联的变换器模组，N≥2，每个所述变换器模组中包含多个交错并联的变换器，所述开关电源控制方法包括：确定N个所述变换器模组中的任意一个变换器模组为主机模组，并将N个所述变换器模组中除所述主机模组外的余下变换器模组作为从机模组；当接收到控制指令时，输出同步信号至各个所述从机模组；根据输出所述同步信号的第一时间和各个所述从机模组接收到所述同步信号的第二时间确定各个所述从机模组对应的延迟时间；对所述主机模组进行移相控制，并基于所述延迟时间对各个所述从机模组进行移相控制，以使各个所述变换器模组以及各个所述变换器模组内的各个所述变换器的驱动信号均在预设周期内均匀移相。2.根据权利要求1所述的开关电源控制方法，其特征在于，所述预设周期为开关周期。3.根据权利要求2所述的开关电源控制方法，其特征在于，所述对所述主机模组进行移相控制包括：确定所述主机模组中的任意一个变换器为主机，将所述主机模组中各个所述变换器的驱动信号的移相时间设置为第一参考时间，将所述主机的驱动信号的相位设置为第一参考相位；基于预设相位和所述主机模组内包含的变换器总数量，确定所述主机模组中除所述主机外的各个变换器的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的第一相位差，所述预设相位为2π；根据参数为所述第一参考时间和所述第一参考相位的驱动信号控制所述主机动作，并根据参数为所述第一参考时间和所述第一相位差的驱动信号分别控制所述主机模组中除所述主机外的各个所述变换器动作。4.根据权利要求3所述的开关电源控制方法，其特征在于，所述基于所述预设相位和所述主机模组内包含的变换器总数量，确定所述主机模组中除所述主机外的各个变换器的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的第一相位差包括：基于预设规则确定所述主机模组中除所述主机外的各个所述变换器相对于所述主机的编号；根据所述预设相位和所述主机模组包含的变换器总数量确定所述主机模组中每两个相邻的所述变换器的驱动信号之间的第二相位差；对于所述主机模组中除所述主机外的任意一个变换器i，根据所述第二相位差和所述变换器i的编号确定所述变换器i的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的所述第一相位差。5.根据权利要求3所述的开关电源控制方法，其特征在于，所述基于所述延迟时间对各个所述从机模组进行移相控制包括：在各个所述从机模组中分别确定任意一个变换器为目标变换器，将所述目标变换器的相位设置为第二参考相位；基于所述开关周期、所述变换器模组的总数量和各个所述从机模组对应的所述延迟时间，分别确定各个所述从机模组中各个所述变换器的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的相对移相时间；
基于所述预设相位和各个所述从机模组中包括的变换器总数量，确定各个所述从机模组中除所述目标变换器以外的各个所述变换器的驱动信号相对于对应的所述目标变换器的驱动信号的第三相位差；根据参数为所述相对移相时间和所述第二参考相位的驱动信号分别控制各个所述目标变换器动作，并根据参数为所述相对移相时间和所述第三相位差的驱动信号分别控制各个所述从机模组中除所述目标变换器以外的各个所述变换器动作。6.根据权利要求5所述的开关电源控制方法，其特征在于，所述基于所述开关周期、所述变换器模组的总数量和各个所述从机模组对应的所述延迟时间，分别确定各个所述从机模组中各个所述变换器的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的相对移相时间包括：根据接收到所述同步信号的顺序对各个所述从机模组进行编号；根据所述开关周期和所述变换器模组的总数量确定每两个相邻的所述变换器模组之间的移相时间差；对于任意一个所述从机模组j，根据所述移相时间差和所述从机模组j的编号确定所述从机模组j中各个所述变换器的驱动信号相对于所述主机的驱动信号的移相时...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘影，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：