[发明专利]采用限流控制的电源并联系统

说明书

技术领域

本发明是涉及一种采用限流控制的电源并联系统，特别是指一种对电源并联系统中的电源模块执行输出电流限流控制，以提高系统效率且支持相同电压、不同电流电源模块相互并联的相关技术。

背景技术

为确保电源系统供电的稳定性与可靠度，既有电源系统大都将电源供应器模块化，并使采用同一规格系列的电源模块相互并联，以提高输出能力。而现有的并联技术主要有二类，其一为主动均流法（Active Current-Sharing Method），另一为电压下降法（Droop Method），所称的主动均流法包含平均电流法（Average current Method）、直接主从法（Dedicated Master Method）及自动主从法（Automatic Master Method）。以上两类并联技术都是以达到均流为目的。

但如前揭所述，采用多个电源模块并联主要是为了提高输出能力，而电压下降法虽然可以达到均流目的，但是降低了输出电压且必须牺牲输出电压的调整能力，显然与提高输出能力的目的相左。而且各个电源模块若达成均流，则负载不管是轻载或重载，并联系统中的每一个电源模块都必须工作，且每一个电源模块都输出相同的电流，因而在轻载状态下，系统运转效率明显偏低。

再者，既以均流为目的，意即并联的所有电源模块必须都是相同电压、相同电流，若使用者拥有相同电压但不同电流的电源模块，在达成均流的前提下，不同电流的电源模块即无法加入并联系统，形成可用资源的浪费。

由上述可知，并联系统以多个电源模块并联后供电，主要在提高输出能力，虽然采取电压下降法虽可达到均流目的，但是输出能力降低，所以如何确保系统稳定又不影响输出能力，实有待进一步检讨，并谋求可行的解决方案。

发明内容

因此本发明主要目的在提供一种采用限流控制的电源并联系统，主要是对电源并联系统中各个电源模块执行输出电流分配，使各个电源模块依分配到的输出电流供应电源，且依负载状况决定投入供电的电源模块数量，以提升系统运转效率。由于是对各个电源模块分配其输出电流，因此各电源模块可以是不同电流，进而可支持相同电压但不同电流的电源模块相互并联，且并联的电源模块数量不受限制。

为达成前述目的采取的一主要技术手段是令前述采用限流控制的电源并联系统包括：

多个仆模块，每一仆模块分别具有一转换器和一限流控制单元，该转换器具有一输出端，且共同连接至一输出总线；该限流控制单元设定有一最大输出电流，且和输出总线连接以取得负载电流，并据以产生一限流命令以限定输出电流，而由转换器将限定的输出电流加载到输出总线；

一主模块，与前述各仆模块并联，且和输出总线连接，以根据输出总线回授的负载电压对输出电压作定电压控制；

前述采用限流控制的电源并联系统主要是由主、仆模块分摊输出总线的负载，但不是平均分摊，而是由仆模块、主模块根据其限流控制单元设定的最大输出电流和负载电流大小，依序地加载到输出总线，也就是由各个仆模块、主模块依序以最大输出电流一一加载到输出总线，直到负载电流被满足为止。在此状况下，加载到输出总线的电源模块数量是视负载的轻重载状况而定，若为重载状态，加入并联的电源模块数量即多，若为轻载状态，则加入并联的电源模块数量即可相对减少，也就是不需要让全部电源模块都工作，以此可提高运转效率。而依照前述系统的限流控制技术，将可容许不同电流（容量）的电源模块加入并联系统，以充分运用资源，并提高系统整合弹性。

为达成前述目的采取的又一主要技术是令前述采用限流控制的电源并联系统包括：

一主模块，包括一转换器、一限流控制单元和一电压控制器，该转换器具有一输出端，且共同连接至一输出总线；该限流控制单元具有一输出端和一输出电流控制端，其输出端与转换器连接；该电压控制器具有一控制信号输出端，是和限流控制单元的输出电流控制端连接；

多个仆模块，每一仆模块分别具有一转换器和一限流控制单元，该转换器具有一输出端，且共同连接至一输出总线；该限流控制单元具有一输出端和一输出电流控制端，其输出端与转换器连接，其输出电流控制端通过一运算器和相邻一仆模块或主模块的限流控制单元的输出端和输出电流控制端连接；

前述采用限流控制的电源并联系统仍由主、仆模块分摊输出总线的负载，其分摊方式是由主模块控制本身和各个仆模块的输出电流，而依序加载到输出总线。在此状况下，加载到输出总线的电源模块数量可视负载状况决定。