[发明专利]一种电源均流系统及其均流控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源均流系统及其均流方法，尤其涉及一种大功率电源均流系统及其均流控制方法。

背景技术

通信、电力等大功率直流电源模块(以下简称模块)并联运行组成电源系统，以扩展直流系统的输出功率。此系统一般要求电源的输出稳压，输出稳流值都可以由面板整定或由外部监控连续调节。多模块并联运行时，并联中的每一个模块，是通过均流电路来实现模块输出均分负载电流。

目前，两台或更多模块并联运行，均流参数很不理想。我国参照国际标准制定大电源并机均分电流的参数，用“均流不平衡度”(均流不平衡度参见国标GB/T19826-2005)来衡量。标准规定：均流不平衡度不超过±5％。其中测试条件要求模块输出电流大于50％额定电流，并且试验时采用不超过3台模块并联。也就是说当电源输出电流小于50％额定电流时，均流不平衡度超过5％甚至更大情况，国标不予规定。

技术上，模块并机均流传统上常采用的均流方式有：输出阻抗法、主从设置法、按平均电流值自动均流法、最大电流自动均流法、热应力自动均流法、外加均流控制器均流法。

其中，采用输出阻抗法电压调整率下降、效率下降、均流效果不好；主从设置法主模块人为设定，假如主模块出现故障时，整个并联电源组失控而不能正常工作，不适合n+1电源系统。按平均电流值自动均流法，在实际应用中，当总线发生短路时，或接在总线上的任何一个模块不能工作时，均流总线电压下降，将是各模块电压调到其下限值而产生故障。最大电流法自动均流，动设置主从模块，电路本身决定主模块的均流总是较差。并且小电流时的非线性，使小电流均流较差。外加均流控制器均流法电路复杂，均流控制环路设计容易使系统不稳定，或者系统动态性能变差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种均流效果好、运行稳定性强、结构比较简单的电源均流系统。

本发明提供了一种电源均流系统，其特征在于：包括

一个主模块，用于控制均流电路，提供电源系统的电压外环，控制并联电源系统的输出电压，

一个均流控制总线Bc，用于接收和传输主模块发出的控制信号，

至少一个从模块，与所述主模块并联设置，

一个竞争数据总线Bd，用于接收/发送主模块和从模块的数据信号，

一个竞争信号总线Bs，用于接收和传输主模块发送的高电平信号。

其中，所述的主模块包括

MCU1微机芯片，用于向竞争数据总线Bd和竞争信号总线Bs输出/接收数据和电平信号，

电压外环，用于控制系统的电压；

电压内环，用于在竞争过程中使模块输出各自默认电压；

电流内环和电流外环，用于对模块各自进行限流，电流内环用于限制模块最大输出电流，电流外环用于用户的外部整定，

在所述的电压外环由MCU1通过电子开关Sa1控制接入

Sb1用于切换到电压外环工作和接入电流外环。Sb1和Sc1是联动电子开关，动作顺序是先接通Sb1然后迅速断开Sc1，保证电压环不会开环。

所述的从模块包括

MCU2微机芯片，用于向竞争数据总线Bd和竞争信号总线Bs输出/接收数据和电平信号，

电压外环，用于控制系统的电压；

电压内环，用于在竞争过程中使模块输出各自默认电压；

电流内环和电流外环，用于对模块各自进行限流。

在所述的电压外环由MCU2通过电子开关Sa2控制接入，

Sb2用于切换到电压外环工作和接入电流外环。Sb2和Sc2是联动电子开关，动作顺序是先接通Sb2然后迅速断开Sc2，保证电压环不会开环。

在所述的输入到各个模块的控制信号与所述的均流控制总线Bc之间设有均流调节电位器，通过调节主、从模块各自控制信号回路的电位器，以调节电压环(PID)的比例常数，以达到调节并联的主、从模块的均流不平衡度。

所述的并联的从模块可设有1～15个。

本发明还提供了一种均流控制方法，采用如上所述的电源均流系统，该方法包括：

确定主模块；

通过电子开关有序的开合，将主模块和从模块由电压内环都切换到主模块的电压外环，同时接通所有模块各自电流外环。

所述的确定主模块包括：

Bs设为低电平，触发竞争开始；

各并联的模块向Bd发信/收信，每台模块发信内容包含模块自身的地址信息；

并联模块中预定的一个发信/收信周期结束后，从并联的模块中，自动仲裁出一主模块。