[发明专利]一种并联供电系统输出功率均衡控制系统

说明书

本发明提供一种并联供电系统输出功率均衡控制系统，其包括Δv_k生成电路、采样电路、PWM调制单元、同步触发单元、电源模块控制算法、PWM驱动电路、功率变换器主电路、检测电路，将输出功率标幺值的差值转换为两路占空比分别为和的PWM信号的导通时间差值然后对导通时间差值为的PWM信号进行低通滤波得出输出功率标幺值的差值进而执行并联供电系统输出功率均衡控制算法实现输出功率均衡控制功能；该方案避免了模拟信号受高频开关信号的干扰和阻抗不平衡导致的均功率基准的偏差，尤其是电源模块在进行热插拔情况下，均功率控制响应速度较现有方案动态响应指标优越；这是由于信号在模块热插拔之后进行快速调整，只需一个同步信号Syn的周期即可实现调整之后的输出，其值不受电源模块个数的影响。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种并联供电系统输出功率均衡控制系统。

背景技术

通信设备需要并联开关电源供电系统为其设备提供电力供应，这是基于并联供电系统为多电源模块并联输出结构，具备兼容性强、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，成为解决通信电源设计的首选方案之一。现有通信设备的供电电源采用的是多个同型号电源模块并联供电，这将导致系统某些电源模块损坏之后，不能使用具有相同输出电压的其他型号的电源模块进行替换。为保证系统稳定运行，往往需要储备大量的电源模块备用，显然提高了成本，不利于并联供电系统的柔性控制。当采用具有相同输出电压不同功率容量的电源模块并联供电时，如何均衡控制每个电源模块输出功率大小一个挑战。

不同功率大小的电源模块的并联运行，除了要保证每个模块的输出电压相同之外，还应确保每个电源模块输出功率相对均衡分配。由于电源模块的额定功率大小不同，因而额定功率大的电源模块输出的功率相应较大，而额定功率小的电源模块输出功率则相应较小。那么就自然而然地引出了一个并联供电系统需要解决的问题——输出功率如何定量分配问题。

在电力系统供电领域，为解决上述问题，提出了标幺值定义，即用实际值除以基准值，得到一个无纲量的相对值，该相对值大于0而小于1。借用电力系统中标幺值定义，在并联供电系统中，我们可以对电源模块输出功率标幺值进行均衡控制。其物理意义是：每个电源模块以自身额定输出功率为基准，那么具有相同的输出功率标幺值的电源模块则意味着电源模块具有相同的输出功率能力，从而确保每个电源模块的相对负荷处于相同状态，提高电源模块的运行性能和寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供了一种电路结构简单、实用性好、抗干扰能力强的并联供电系统输出功率均衡控制系统，可实现并联供电系统的电源模块输出功率标幺值的均衡控制。

本发明提供一种并联供电系统输出功率均衡控制系统，其包括

Δv_k生成电路，基于PWM信号PWM_max和PWM信号异或获得PWM信号并将PWM信号转换为电压Δv_k；

采样电路，与所述Δv_k生成电路的输出端连接，获取电压Δv_k；

PWM调制单元、与所述Δv_k生成电路的一个输入端连接，并将将p_k(t)信号调制为周期为T，占空比为导通时间为的PWM信号

同步触发单元，获取同步信号Syn；

PWM驱动电路，输出控制脉冲，并驱动外部用电设备；

检测电路，分别检测PWM驱动电路的输出电压v_k(t)和输出电流i_k(t)；

电源控制模块，分别与所述采样电路、PWM调制单元、同步触发单元、PWM驱动电路以及检测电路连接，所述电源控制模块的控制步骤如下：