直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法及系統(tǒng)，所述方法包括：主機(jī)周期采集當(dāng)前負(fù)載電流，并結(jié)合上一次向多個(gè)并聯(lián)的從機(jī)下發(fā)的上次均流給定值計(jì)算當(dāng)前均流給定值并將其下發(fā)；各個(gè)從機(jī)依據(jù)獲取的當(dāng)前均流給定值以及保存的上次均流給定值判斷是否執(zhí)行其負(fù)載電流調(diào)節(jié)，當(dāng)當(dāng)前均流給定值與上次均流給定值的差值大于或等于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值時(shí)，則依據(jù)該當(dāng)前均流給定值執(zhí)行該從機(jī)的負(fù)載電流調(diào)節(jié)，其中，所述最小均流誤差閾值可以設(shè)置為零。采用本發(fā)明，其直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流系統(tǒng)在出現(xiàn)干擾或負(fù)載切換后依然可以穩(wěn)定運(yùn)行，表現(xiàn)出非常好的魯棒性。
【專利說明】直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信電源領(lǐng)域，具體而言，涉及一種直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在通信電源【技術(shù)領(lǐng)域】中，采用多個(gè)電源模塊并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)大功率輸出是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。
[0003]電源并聯(lián)具有供電的集中管理、易擴(kuò)容、兼容性好、冗余備份、可靠性高、性價(jià)比高等多種優(yōu)勢，并且由于其具有這些優(yōu)勢，由此輻射并推動了整個(gè)電源領(lǐng)域在電源模塊并聯(lián)技術(shù)方面的研究、進(jìn)步以及發(fā)展。
[0004]電源并聯(lián)技術(shù)已成為大功率分布式電源系統(tǒng)的核心技術(shù)，而實(shí)現(xiàn)電源并聯(lián)運(yùn)行的核心就是均流技術(shù)。所謂均流技術(shù)，是指在η個(gè)電源模塊并聯(lián)的系統(tǒng)中，均勻分配各個(gè)電源模塊負(fù)載電流的措施，要求每個(gè)電源模塊處理所承受電流的自平衡，同時(shí)在輸入電壓和負(fù)載電流變化時(shí)，保持系統(tǒng)的輸出電壓穩(wěn)定，并且均流精度和瞬態(tài)響應(yīng)均有較好的表現(xiàn)。
[0005]如今，隨著電源系統(tǒng)朝著數(shù)字化方向的演化，高度集成、易于移植、智能化的數(shù)字電源系統(tǒng)也必將成為整個(gè)電源系統(tǒng)的主流。作為數(shù)字電源設(shè)計(jì)中極為重要的一環(huán)，均流技術(shù)的數(shù)字控制方案已經(jīng)開始被關(guān)注。
[0006]其中，均流技術(shù)的數(shù)字控制方案是指通過數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)均流的解決方案。如圖1所示，其描述了現(xiàn)有的數(shù)字均流方案架構(gòu)框圖，該該系統(tǒng)框架中，多臺電源模塊并聯(lián)到CAN(Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線上面,采用有主機(jī)或無主機(jī)均流方式進(jìn)行均流。
[0007]現(xiàn)有的主機(jī)電流給定的算法是:主機(jī)直接將自己的負(fù)載的電流發(fā)給從機(jī)，從機(jī)直接根據(jù)電流給定進(jìn)行均流運(yùn)算，該算法所存在的缺點(diǎn)是無法保證收斂性，容易導(dǎo)致均流系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩，難以趨于穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服在現(xiàn)有的均流運(yùn)算過程中，無法保證收斂，容易導(dǎo)致均流系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩，難以穩(wěn)定的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法及系統(tǒng)。
[0009]為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0010]一種直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法，包括:
[0011]A、主機(jī)周期采集當(dāng)前負(fù)載電流，并結(jié)合上一次向多個(gè)并聯(lián)的從機(jī)下發(fā)的上次均流給定值計(jì)算當(dāng)前均流給定值并將其下發(fā)；
[0012]B、各個(gè)從機(jī)依據(jù)獲取的當(dāng)前均流給定值以及保存的上次均流給定值判斷是否執(zhí)行其負(fù)載電流調(diào)節(jié)，當(dāng)當(dāng)前均流給定值與上次均流給定值的差值大于或等于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值時(shí)，則依據(jù)該當(dāng)前均流給定值執(zhí)行該從機(jī)的負(fù)載電流調(diào)節(jié)，其中，所述最小均流誤差閾值可以設(shè)置為零。[0013]優(yōu)選地，在所述步驟A中，主機(jī)采用以下數(shù)學(xué)式計(jì)算在T=n時(shí)刻其下發(fā)至多個(gè)從機(jī)的當(dāng)前均流給定值Icn+1:
[0014]Ica^1 =.[0015]其中，Icn為T=n-1時(shí)刻主機(jī)下發(fā)的上次均流給定值；Ιζη為Τ=η時(shí)刻主機(jī)采集的當(dāng)前負(fù)載電流值^為系統(tǒng)最大并聯(lián)電源模塊數(shù)。
[0016]優(yōu)選地，在所述步驟B中，當(dāng)當(dāng)前均流給定值與上次均流給定值的差值小于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值時(shí)，則該從機(jī)依據(jù)其保存的上次均流給定值執(zhí)行負(fù)載電流調(diào)節(jié)。
[0017]優(yōu)選地，從機(jī)在接收到主機(jī)發(fā)送的當(dāng)前均流給定值前，其上一個(gè)負(fù)載電流調(diào)節(jié)過程已經(jīng)穩(wěn)定，以及所有從機(jī)的均流環(huán)都是穩(wěn)定的，其均分別可以穩(wěn)定跟蹤主機(jī)發(fā)送的均流給定。
[0018]優(yōu)選地，在所述步驟A中，主機(jī)通過數(shù)字通訊通道將計(jì)算出的均值給定廣播下發(fā)至多個(gè)從機(jī)。
[0019]一種直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流系統(tǒng)，包括:
[0020]主機(jī)，用于周期采集當(dāng)前負(fù)載電流，并結(jié)合上一次向多個(gè)并聯(lián)的從機(jī)下發(fā)的上次均流給定值計(jì)算當(dāng)前均流給定值并將其下發(fā)；
[0021]從機(jī)，用于依據(jù)獲取的當(dāng)前均流給定值以及保存的上次均流給定值判斷是否執(zhí)行其負(fù)載電流調(diào)節(jié)，當(dāng)當(dāng)前均流給定值與上次均流給定值的差值大于或等于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值時(shí)，則依據(jù)該當(dāng)前均流給定值執(zhí)行該從機(jī)的負(fù)載電流調(diào)節(jié)，其中，所述最小均流誤差閾值可以設(shè)置為零。
[0022]優(yōu)選地,主機(jī)采用以下數(shù)學(xué)式計(jì)算在Τ=η時(shí)刻其下發(fā)至多個(gè)從機(jī)的當(dāng)前均流給定值 Icn+1:`rITIIZn-1cr
[0023]Ica^1 = Ica.[0024]其中，Icn為T=n-1時(shí)刻主機(jī)下發(fā)的上次均流給定值；Ιζη為Τ=η時(shí)刻主機(jī)采集的當(dāng)前負(fù)載電流值^為系統(tǒng)最大并聯(lián)電源模塊數(shù)。
[0025]優(yōu)選地，當(dāng)當(dāng)前均流給定值與上次均流給定值的差值小于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值時(shí)，則從機(jī)依據(jù)其保存的上次均流給定值執(zhí)行負(fù)載電流調(diào)節(jié)。
[0026]優(yōu)選地，從機(jī)在接收到主機(jī)發(fā)送的當(dāng)前均流給定值前，其上一個(gè)負(fù)載電流調(diào)節(jié)過程已經(jīng)穩(wěn)定，以及所有從機(jī)的均流環(huán)都是穩(wěn)定的，其均分別可以穩(wěn)定跟蹤主機(jī)發(fā)送的均流給定。
[0027]優(yōu)選地，主機(jī)通過數(shù)字通訊通道將計(jì)算出的均值給定廣播下發(fā)至多個(gè)從機(jī)。
[0028]通過上述本發(fā)明的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0029]1、由于在本發(fā)明中，主機(jī)均流算法是必然收斂，使得在同一套參數(shù)條件下、擴(kuò)展均流模塊時(shí)更易于穩(wěn)定，但是最大并聯(lián)數(shù)不能超過設(shè)置的參數(shù)K1，否則會破壞主機(jī)均流算法的收斂性。
[0030]2、由于主機(jī)電流必然收斂，通過采用本發(fā)明，只要從機(jī)的均流環(huán)參數(shù)穩(wěn)定，則整個(gè)均流系統(tǒng)就能穩(wěn)定工作，從而給從機(jī)的均流環(huán)參數(shù)選擇留有很大的余地，特別對于三相輸入的并聯(lián)均流系統(tǒng)，選擇較快的均流環(huán)參數(shù)可以大大的減小不同相線之間工頻環(huán)流，增加模塊工作的可靠性?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0031]圖1是直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是主機(jī)每個(gè)調(diào)節(jié)周期的均流算法流程示意圖；
[0033]圖3是從機(jī)每個(gè)調(diào)節(jié)周期的均流算法流程圖。
[0034]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)異效果，下面將結(jié)合具體實(shí)施例以及附圖做進(jìn)一步的說明。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0036]本發(fā)明提出一種有主機(jī)的數(shù)字均流方法，此種主從均流方式的工作原理是:由主機(jī)發(fā)出均流給定，從機(jī)接收到均流給定后按照給定的電流大小經(jīng)過數(shù)字調(diào)節(jié)算法，調(diào)節(jié)輸出電流，從而達(dá)到均流的目的。
[0037]例如，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法，包括如下具體步驟:
[0038]S300、主機(jī)周期采集當(dāng)前負(fù)載電流，并結(jié)合上一次向多個(gè)并聯(lián)的從機(jī)下發(fā)的上次均流給定值計(jì)算當(dāng)前均流給定值并將其下發(fā)；例如，在具體實(shí)施時(shí)，主機(jī)通過數(shù)字通訊通道將計(jì)算出的均值給定廣播下發(fā)至多`個(gè)從機(jī)，所述數(shù)字通訊通道可以采用CAN總線實(shí)現(xiàn)；
[0039]在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述采集的當(dāng)前負(fù)載電流可以進(jìn)行濾波運(yùn)算，同樣也可以不進(jìn)行濾波運(yùn)算。
[0040]另外，所述周期可以視具體情況而由本領(lǐng)域技術(shù)人員自行設(shè)定，本文對此不做細(xì)述。
[0041]S400、各個(gè)從機(jī)依據(jù)獲取的當(dāng)前均流給定值以及保存的上次均流給定值判斷是否執(zhí)行其負(fù)載電流調(diào)節(jié)，當(dāng)當(dāng)前均流給定值與上次均流給定值的差值大于或等于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值時(shí)，則依據(jù)該當(dāng)前均流給定值執(zhí)行該從機(jī)的負(fù)載電流調(diào)節(jié)，其中，所述最小均流誤差閾值可以設(shè)置為零。
[0042]對于本實(shí)施例，在所述步驟S300中，主機(jī)采用以下數(shù)學(xué)式計(jì)算在T=n時(shí)刻其下發(fā)至多個(gè)從機(jī)的當(dāng)前均流給定值Icn+1:
[0043]Ica+! = Icrs-;
[0044]其中，Icn+1為T=n時(shí)刻主機(jī)下發(fā)的當(dāng)前均流給定值，也是Τ=η+1時(shí)刻從機(jī)在滿足一定條件下的工作電流值；Icn為T=n-1時(shí)刻主機(jī)下發(fā)的上次均流給定值；Ιζη為Τ=η時(shí)刻主機(jī)采集的當(dāng)前負(fù)載電流值A(chǔ)1為系統(tǒng)最大并聯(lián)電源模塊數(shù)。
[0045]在所述步驟S400中，當(dāng)當(dāng)前均流給定值與上次均流給定值的差值小于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值時(shí)，則該從機(jī)依據(jù)其保存的上次均流給定值執(zhí)行負(fù)載電流調(diào)節(jié)。
[0046]從機(jī)在接收到主機(jī)發(fā)送的均流給定后，將其與上次收到的均流給定進(jìn)行比較，如果和上次的變化量太小，例如小于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值e，則保持均流給定不變，即從機(jī)依然按照該存儲的均流給定進(jìn)行工作電流(或稱輸出電流、負(fù)載電流)的調(diào)節(jié)，以使得其工作電流達(dá)到主機(jī)所給的均流給定值；當(dāng)變化量大于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值e，則從機(jī)將從主機(jī)接收的當(dāng)前均流給定作為本次調(diào)節(jié)的依據(jù)，從而進(jìn)行負(fù)載電流的調(diào)節(jié)，其中，從機(jī)進(jìn)行電流調(diào)節(jié)的算法可表達(dá)為:
[0047]
【權(quán)利要求】
1.一種直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法，其特征在于，包括: A、主機(jī)周期采集當(dāng)前負(fù)載電流，并結(jié)合上一次向多個(gè)并聯(lián)的從機(jī)下發(fā)的上次均流給定值計(jì)算當(dāng)前均流給定值并將其下發(fā)； B、各個(gè)從機(jī)依據(jù)獲取的當(dāng)前均流給定值以及保存的上次均流給定值判斷是否執(zhí)行其負(fù)載電流調(diào)節(jié)，當(dāng)當(dāng)前均流給定值與上次均流給定值的差值大于或等于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值時(shí)，則依據(jù)該當(dāng)前均流給定值執(zhí)行該從機(jī)的負(fù)載電流調(diào)節(jié)，其中，所述最小均流誤差閾值可以設(shè)置為零。
2.如權(quán)利要求1所述的直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法，其特征在于，在所述步驟A中，主機(jī)采用以下數(shù)學(xué)式計(jì)算在T=n時(shí)刻其下發(fā)至多個(gè)從機(jī)的當(dāng)前均流給定值Icn+1:
3.如權(quán)利要求1所述的直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法，其特征在于，在所述步驟B中，當(dāng)當(dāng)前均流給定值與上次均流給定值的差值小于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值時(shí)，則該從機(jī)依據(jù)其保存的上次均流給定值執(zhí)行負(fù)載電流調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法，其特征在于，從機(jī)在接收到主機(jī)發(fā)送的當(dāng)前均流給定值前，其上一個(gè)負(fù)載電流調(diào)節(jié)過程已經(jīng)穩(wěn)定，以及所有從機(jī)的均流環(huán)都是穩(wěn)定的，其均分別可以穩(wěn)定跟蹤主機(jī)發(fā)送的均流給定。
5.如權(quán)利要求4所述的直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流方法，其特征在于，在所述步驟A中，主機(jī)通過數(shù)字通訊通道將計(jì)算出的均值給定廣播下發(fā)至多個(gè)從機(jī)。
6.一種直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流系統(tǒng)，其特征在于，包括: 主機(jī)，用于周期采集當(dāng)前負(fù)載電流，并結(jié)合上一次向多個(gè)并聯(lián)的從機(jī)下發(fā)的上次均流給定值計(jì)算當(dāng)前均流給定值并將其下發(fā)； 從機(jī)，用于依據(jù)獲取的當(dāng)前均流給定值以及保存的上次均流給定值判斷是否執(zhí)行其負(fù)載電流調(diào)節(jié)，當(dāng)當(dāng)前均流給定值與上次均流給定值的差值大于或等于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值時(shí)，則依據(jù)該當(dāng)前均流給定值執(zhí)行該從機(jī)的負(fù)載電流調(diào)節(jié)，其中，所述最小均流誤差閾值可以設(shè)置為零。
7.如權(quán)利要求6所述的直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流系統(tǒng)，其特征在于，主機(jī)采用以下數(shù)學(xué)式計(jì)算在Τ=η時(shí)刻其下發(fā)至多個(gè)從機(jī)的當(dāng)前均流給定值Icn+1:
8.如權(quán)利要求6所述的直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)當(dāng)前均流給定值與上次均流給定值的差值小于預(yù)設(shè)的最小均流誤差閾值時(shí)，則從機(jī)依據(jù)其保存的上次均流給定值執(zhí)行負(fù)載電流調(diào)節(jié)。
9.如權(quán)利要求6-8任一所述的直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流系統(tǒng)，其特征在于，從機(jī)在接收到主機(jī)發(fā)送的當(dāng)前均流給定值前，其上一個(gè)負(fù)載電流調(diào)節(jié)過程已經(jīng)穩(wěn)定，以及所有從機(jī)的均流環(huán)都是穩(wěn)定的，其均分別可以穩(wěn)定跟蹤主機(jī)發(fā)送的均流給定。
10.如權(quán)利要求9所述的直流變換器數(shù)字并聯(lián)均流系統(tǒng)，其特征在于，主機(jī)通過數(shù)字通訊通道將計(jì)算出 的均值給定廣播下發(fā)至多個(gè)從機(jī)。
【文檔編號】H02M3/00GK103780078SQ201210410249
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】鮑勝華, 劉秀, 邱旭強(qiáng), 王陶 申請人:中興通訊股份有限公司