N+1冗余電源系統(tǒng)及其實現智能降耗的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電源領域，尤其涉及一種N+1冗余電源系統(tǒng)及其實現智能降耗的方法。
【背景技術】
[0002]冗余電源系統(tǒng)是在一個由有多個電源模塊組成的供電系統(tǒng)，多個電源模塊共同給用電設備供電，當某個電源模塊發(fā)生異常時，其它電源模塊仍可以繼續(xù)工作，不影響設備的正常運行，操作人再更換異常的電源模塊，使供電系統(tǒng)恢復正常。
[0003]傳統(tǒng)的冗余電源系統(tǒng)是在上電后所有電源模塊均啟動，并同時給用電設備供電，但是，電源系統(tǒng)中各電源模塊的效率會因負載情況的不同而變化，如圖1所示，當負載太小(〈20%)時效率明顯降低。以一個5+1冗余電源系統(tǒng)為例，單個電源模塊的滿載功率為1200W，該冗余電源系統(tǒng)的輸出功率為6000W。如果負載功率僅為600W，那么每個電源模塊分得的負載功率為100W，小于滿載功率的10%。由圖1的曲線來看，電源模塊的效率小于80%，進而該電源系統(tǒng)的整機效率也小于80%，此時，六個電源模塊的輸出功率為750ff(600ff/0.8)，該電源系統(tǒng)的損耗為150W(750W-600W)，因此，該電源系統(tǒng)在負載較小時損耗較大，轉換效率較低。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述電源系統(tǒng)在負載過小時效率降低缺陷，提供一種能提升電源轉換效率的N+1冗余電源系統(tǒng)及其實現智能降耗的方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種N+1冗余電源系統(tǒng)實現智能降耗的方法，在負載減少時，進行以下步驟:
[0006]Al.判斷正常模式下的電源模塊的數量是否大于I ;
[0007]A2.在正常模式下的電源模塊的數量大于I時，檢測電源系統(tǒng)的總輸出功率，并判斷電源系統(tǒng)的總輸出功率是否小于等于第一預設值；其中，所述電源系統(tǒng)的總輸出功率為正常模式下的電源模塊的功率之和，所述第一預設值與正常模式下的電源模塊的數量相關;
[0008]A3.在電源系統(tǒng)的總輸出功率小于等于第一預設值時，將其中一個正常模式下的電源模塊切換至降耗模式。
[0009]在本發(fā)明所述的N+1冗余電源系統(tǒng)實現智能降耗的方法中，所述步驟A3為:
[0010]在電源系統(tǒng)的總輸出功率小于等于第一預設值時，按照電源模塊的預設順序將其中一個正常模式下的電源模塊切換至降耗模式。
[0011]在本發(fā)明所述的N+1冗余電源系統(tǒng)實現智能降耗的方法中，所述第一預設值為(M-1) *Pm*X，其中，M為正常模式下的電源模塊的數量，Pm為單個電源模塊的滿載功率，X為系數，且30%彡X ( 60%。
[0012]在本發(fā)明所述的N+1冗余電源系統(tǒng)實現智能降耗的方法中，在負載增加時，進行以下步驟:
[0013]B1.檢測正常模式下的電源模塊的功率，并判斷正常模式下的電源模塊的功率是否大于第二預設值；
[0014]B2.在任何一個正常模式下的電源模塊的功率大于第二預設值時，將其中一個降耗模式下的電源模塊切換至正常模式。
[0015]在本發(fā)明所述的N+1冗余電源系統(tǒng)實現智能降耗的方法中，所述步驟B2為:
[0016]在任何一個正常模式下的電源模塊的功率大于第二預設值時，按照電源模塊的預設順序將其中一個降耗模式下的電源模塊切換至正常模式。
[0017]在本發(fā)明所述的N+1冗余電源系統(tǒng)實現智能降耗的方法中，在負載增加時，進行以下步驟:
[0018]Cl.降耗模式下的電源模塊檢測自身的功率，并判斷自身的功率是否大于第三預設值；
[0019]C2.在自身的功率大于第三預設值時，退出降耗模式進入正常模式。
[0020]本發(fā)明還構造一種N+1冗余電源系統(tǒng)，包括N+1個電源模塊，N彡2，所述電源系統(tǒng)包括:
[0021]數量判斷單元，用于判斷正常模式下的電源模塊的數量是否大于I ;
[0022]總功率判斷單元，用于在正常模式下的電源模塊的數量大于I時，檢測電源系統(tǒng)的總輸出功率，并判斷電源系統(tǒng)的總輸出功率是否小于等于第一預設值；其中，所述電源系統(tǒng)的總輸出功率為正常模式下的電源模塊的功率之和，所述第一預設值與正常模式下的電源模塊的數量相關；
[0023]模式控制單元，用于在電源系統(tǒng)的總輸出功率小于等于第一預設值時，將其中一個正常模式下的電源模塊切換至降耗模式。
[0024]在本發(fā)明所述的N+1冗余電源系統(tǒng)中，所述第一預設值為(M-1)*Pm*X，其中，M為正常模式下的電源模塊的數量，Pm為單個電源模塊的滿載功率，X為系數，且30%彡X彡60%。
[0025]在本發(fā)明所述的N+1冗余電源系統(tǒng)中，所述電源系統(tǒng)還包括模塊功率判斷單元，而且，
[0026]所述模塊功率判斷單元，用于檢測正常模式下的電源模塊的功率，并判斷正常模式下的電源模塊的功率是否大于第二預設值；
[0027]所述模式控制單元，還用于在任何一個正常模式下的電源模塊的功率大于第二預設值時，將其中一個降耗模式下的電源模塊切換至正常模式。
[0028]在本發(fā)明所述的N+1冗余電源系統(tǒng)中，所述電源模塊包括:
[0029]功率檢測單元，用于在降耗模式下檢測自身的功率，并判斷自身的功率是否大于第三預設值；
[0030]模式切換單元，用于大于第三預設值時，退出降耗模式進入正常模式。
[0031]實施本發(fā)明的技術方案，當負載減小時，電源系統(tǒng)中所有電源模塊的輸出功率都比較小，此時，若電源系統(tǒng)的總輸出功率小于等于第一預設值，則將其中一個正常模式下的電源模塊切換至降耗模式，這樣處于正常模式的電源模塊則會拉上更多的負載，因此，正常模式下的電源模塊的效率就提高了，從而使得電源系統(tǒng)的整機電源轉換效率得到提升。
【附圖說明】
[0032]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0033]圖1是現有技術中供電系統(tǒng)的效率與負載的關系曲線圖；
[0034]圖2是本發(fā)明N+1冗余電源系統(tǒng)實現智能降耗的方法實施例一的流程圖；
[0035]圖3是本發(fā)明N+1冗余電源系統(tǒng)實現智能降耗的方法實施例二的流程圖；
[0036]圖4是本發(fā)明N+1冗余電源系統(tǒng)實現智能降耗的方法實施例三的流程圖；
[0037]圖5是本發(fā)明N+1冗余電源系統(tǒng)實施例一的邏輯圖；
[0038]圖6是本發(fā)明N+1冗余電源系統(tǒng)實施例二的邏輯圖。
【具體實施方式】
[0039]圖2是本發(fā)明N+1冗余電源系統(tǒng)實現智能降耗的方法實施例一的流程圖，該方法在負載減少時，進行以下步驟:
[0040]Al.判斷正常模式下的電源模塊的數量是否大于1，若是，則執(zhí)行步驟A2 ;若否，則重復執(zhí)行步驟Al ；
[0041]A2.檢測電源系統(tǒng)的總輸出功率，并判斷電源系統(tǒng)的總輸出功率是否小于等于第一預設值，若是，則執(zhí)行步驟A3 ;若否，則執(zhí)行步驟Al ;其中，所述電源系統(tǒng)的總輸出功率為正常模式下的電源模塊的功率之和，所述第一預設值與正常模式下的電源模塊的數量相關;
[0042]A3.將其中一個正常模式下的電源模塊切換至降耗模式，然后執(zhí)行步驟Al。
[0043]在上述實施例中，需說明的是，在該N+1冗余電源系統(tǒng)上電后，所有的(N+1個)電源模塊均進入正常模式，即，均向用電設備輸出功率。另外，關于電源模塊降耗模式的進入和退出可通過以下方式來實現:當一個電源模塊需要由正常模式切換至降耗模式時，可將該電源模塊的輸出電壓調低，由于隔離的作用，該電源模塊將不輸出能量。當該電源模塊接收到退出降耗模式的指令時，該電源模塊再將電壓調回正常值。
[0044]而且，可預先通過硬件或軟件的方式對各個電源模塊進行編號，設置該N+1個電源模塊的順序，這樣，在步驟A3中，可按照電源模塊的預設順序將其中一個正常模式下的電源模塊切換至降耗模式。
[0045]另外，關于第一預設值，其與正常模式下的電源模塊的數量相關，例如該第一預設值為(M-1)*Pm*X，其中，M為正常模式下的電源模塊的數量，Pm為單個電源模塊的滿載功率，X為系數，且30%<X<60%，X優(yōu)選為50 %。例如，在一個例子中，若該電源系統(tǒng)為5+1冗余電源系統(tǒng)，當上電后，六個電源模塊均進入正常模式，即，M = 6，當判斷電源系統(tǒng)的總輸出功率小于等于2.5*Pm(5*Pm*50% )時，可關斷第六個電源模塊。這樣，正常模式下的電源模塊剩下五個，即，M = 5，若此時判斷電源系統(tǒng)的總輸出功率小于等于2*Pm(4*Pm*50% )時，可關斷第五個電源模塊。依次類推，直到剩下最后一個電源模塊。
[0046]圖3是本發(fā)明N+1冗余電源系統(tǒng)實現智能降耗的方法實施例二的流程圖，該方法在負載增加時，進行以下步驟:
[0047]B1.檢測正常模式下的電源模塊的功率，并判斷正常模式下的電源模塊的功率是否大于第二預設值，若是，則執(zhí)行步驟B2，若否，則重復執(zhí)行步驟BI。在該步驟中，第二預設值例如，為Pm*Y，其中，Y為系數，且60%彡Y ( 90%，優(yōu)選70% ；
[0048]B2.將其中一個降耗模式下的電源模塊切換至正常模式，然后再執(zhí)行步驟BI。