[发明专利]一种数字化电源并机均流方法及均流系统

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别涉及一种数字化电源并机均流的方法和实现该方法的均流系统，该方法包括各电源模块之间进行通信的协议，该系统中设置了实现所述协议的装置。

背景技术

大功率输出电源设计在电源领域中一直是一个研究热点。多个电源模块并联输出，是解决大功率输出电源设计的最优方案之一。由于电源并联具有兼容性强、可N+m冗余备份、可靠性强、性价比高、设计难度较低、易于管理等一系列优势，电源模块并联技术在不断的提高和发展，并已经成为了大功率分布式电源的核心技术。而电源模块并联的核心，则在于并机均流技术。均流技术是指在多个电源模块并联时，均匀的分配各个电源模块负载电流的措施，同时满足输出电压在输入电压和输出电流变化时保持相对稳定，并且要有较好的均流精度以及瞬态响应。

通过模拟电路实现均流的方法有很多种，但模拟器件的局限性很强，并且容易受外界环境的影响，抗干扰能力差。随着电源技术的数字化发展趋势，采用数字化均流技术实现的数字均流方案必将成为主流。

现有技术的数字均流方案往往以RS485、I²C、CAN总线通信技术来实现。目前依靠CAN总线实现数字均流已成为研究热点，并且我国国家知识产权局于2011年4月6日公布了一种使用CAN总线的数字均流专利申请，专利申请号为：CN102005903A。

发明人在实现本发明的过程中发现现有技术至少具有如下缺点：

一般的数字均流技术往往依靠通讯系统实现，一方面这种方案对整个通讯系统包括通讯协议要求极高，一旦通信出现故障，整个系统极易崩溃，提高了电源系统的潜在风险。另一方面，这种方案的控制算法较为复杂，需选用高功能的芯片实现，提高了设计和生产成本。模拟均流方法，则具有器件的局限性很强，并且容易受外界环境的影响，抗干扰能力差等缺陷。

发明内容

本发明实施例提供一种数字化电源并机均流方案和均流系统，在此方案中提出了一种自行设计的总线及协议。以简化数字均流的设计难度，进一步提高系统的可靠性，降低成本。

一方面本发明提供一种数字化电源并机均流方法，该方法中使用的各电源模块内设置有功能相同的控制器，控制器内可实现均流，各电源模块之间建立起一个高速数据通道，该通道由一条串行的数据总线和一条时钟线组成，各个电源模块均挂在此条总线上；每个均流环周期内、在各模块的控制器内进行如下步骤：

步骤1、检测各自电源模块的输出电流数值的步骤；

步骤2、将各自电源输出电流数值进行处理的步骤；

步骤3、将处理完成的输出电流数值通过总路线发送的步骤；

步骤4、接收总路线数据的步骤；

步骤5、将接收到的每个数据与本模块中的处理完成的输出电流数值进行比较的步骤，该步骤中如果本模块中的处理完成的输出电流数值分别大于接收的所有数据，转向步骤6，继续发送处理完成的输出电流数值，否则，转向步骤7；

步骤6、获得获得时钟总路线的控制权，继续向总路线发送处理完成的输出电流数值；

步骤7、停止发送，控制本模块为接收数据状态；

步骤8、在本模块内，将获取到的最大电流输出数值与本模块的输出电流数值作出调整。

在该方法中：

在所述的步骤1之前，还包括步骤0、检测系统是否存在故障的步骤，若存在故障，则转入处理故障的步骤，若没有故障，则转向步骤1。

所述的步骤2中，对输出电流数值进行处理时，是对输出电流数值作反码处理的步骤。

所述的步骤5中，在接收到一个由数据总路线发来的另一个电源模块的输出电流数值后，与本电源模块的输出电流数值从高位开始，一位一位进行比较，若一位数值相同，则比较下一位，当有一位不同时，该位数值为1的表示其对应的电源模块的输出电流数值小。

另一方面，本发明还提供实现前述数字化电源并机均流方法均流系统，该系统包括设置在各电源模块中的控制器和连接各电源模块使各电源模块之间进行通信的通信总线；所述的通信总线包括一条串行的数据总线和一条时钟线，所述的各电源模块通过各自的控制器与所述数据总路线和时钟总路线相连；

所述的控制器包括：检测各自电源模块的输出电流数值的电流检测单元、对电流检测单元检测到的电流值进行处理的处理单元、将处理完成的电流值输出到总线的数据输出单元、从数据总线接收数据的数据接收单元、将接收单元接收到的数据与处理单元处理的数据进行比较的比较单元、将接收到的最大电流值与本单元输出电流数进行均流的均流单元。

该系统中：