電源模塊的數字均流方法、電源模塊及通信設備的製作方法
2023-07-06 19:15:46
專利名稱：電源模塊的數字均流方法、電源模塊及通信設備的製作方法
技術領域：
本發明關於電源技術領域，特別關於一種電源模塊的數字均流方法、電源模塊及 通信設備。
背景技術：
在通信電源領域中，採用多個電源模塊並聯來實現大功率輸出是一項非常重要的 技術，電源並聯具有供電的集中管理、易擴容、兼容性好、冗餘備份、可靠性高、性價比高等 優勢，並且由於其所具有的強大優勢，輻射並推動了整個電源領域在電源模塊並聯技術方 面的研究、進步與發展。電源並聯技術已成為大功率分布式電源系統的核心技術，而實現電 源並聯運行的核心就是均流技術。均流技術，是指在η個電源模塊並聯的系統中，均勻分配 各個電源模塊負載電流的措施，要求每個模塊能承受電流的自平衡，同時在輸入電壓和負 載電流變化時保持輸出電壓穩定，並且均流精度和瞬態響應好。隨著電源系統朝著數位化方向的演化，高度集成、易於移植、智能化的數字電源系 統必將成為整個電源系統的主流。作為數字電源設計中極為重要的一環，均流技術的數字 控制方案已經開始被關注。數字均流方案是指通過數字控制實現均流的解決方案。圖1為現有技術的數字均流方案原理框圖。如圖1所示由均流控制器(可集成 在監控模塊內)通過採樣或RS485或I2C接收多個電源模塊的負載電流值，計算出均流後 的負載電流值，然後通過RS485或I2C總線發送給各個電源模塊，由各電源模塊主動調節自 身的輸出負載電流以達到均流；或者在均流控制器的幹預和管理下，控制各電源模塊實現 負載均流。發明人在實現本發明的過程當中發現現有技術至少存在如下缺點現行數字均流技術必須通過外加均流控制器(如監控模塊)才能實現，屬於被動 式均流方式，一旦外部均流控制器出現故障，整個均流控制都將崩潰，對系統的運行將產生 嚴重的影響，因此，現有技術存在著很大的風險。
發明內容
本發明實施例提供一種電源模塊的數字均流方法、電源模塊和通信設備，以解決 現有的數字均流方案過於依賴均流控制器所導致的系統不穩定及較高的故障風險問題。一方面，本發明實施例提供一種電源模塊的數字均流方法，所述方法包括接收多 個並聯電源模塊通過廣播發送的各電源模塊的當前負載電流值；根據接收的所述多個並聯 電源模塊的當前負載電流值以及自身的當前負載電流值，生成所有電源模塊的負載平均電 流值；根據所述負載平均電流值對自身的輸出電流進行調整，使自身的輸出電流值調整為 所述負載平均電流值。另一方面，本發明實施例提供一種電源模塊，所述電源模塊包括廣播信息接收單 元，用於接收多個並聯電源模塊通過廣播發送的各電源模塊的當前負載電流值；平均電流 生成單元，用於根據接收的所述多個並聯電源模塊的當前負載電流值以及自身的當前負載
4電流值，生成所有電源模塊的負載平均電流值；輸出電流調整單元，用於根據所述負載平均 電流值對自身的輸出電流進行調整，使自身的輸出電流值調整為所述負載平均電流值。又一方面，本發明實施例還提供一種通信設備，包括電源系統單元和通信系統單 元，其中，所述電源系統單元包括多個並聯的電源模塊，所述電源模塊包括廣播信息接收 單元，用於接收多個並聯電源模塊通過廣播發送的各電源模塊的當前負載電流值；平均電 流生成單元，用於根據接收的所述多個並聯電源模塊的當前負載電流值以及自身的當前負 載電流值，生成所有電源模塊的負載平均電流值；輸出電流調整單元，用於根據所述負載平 均電流值對自身的輸出電流進行調整，使自身的輸出電流值調整為所述負載平均電流值。本發明的有益效果在於本發明實施例的數字均流方法採用廣播的方式由每個電 源模塊自行控制自己的負載電流，各電源模塊地位相同，無主、從模塊之分，若某個電源模 塊故障，則自動退出工作，對當前系統無任何影響，該方法解決了現有技術由於均流控制器 故障或主模塊故障導致整個均流控制崩潰的風險問題，提高了電源系統的安全性。
圖1為現有技術的數字均流方案原理框圖；圖2為本發明實施例1的方法流程圖；圖3為本發明實施例2的方法流程圖；圖4為本發明實施例2的有差調節的控制原理示意圖；圖5為本發明實施例3的電源模塊50的功能框圖；圖6為本發明實施例3的電源模塊60的功能框圖；圖7為本發明實施例4通信設備功能框圖；圖8為本發明實施例4的通信設備所採用的電源系統架構圖；圖9為本發明實施例4的電源系統的數據傳輸流向圖；圖10為本發明實施例的電源系統原理示意圖之一；圖11為本發明實施例的電源系統原理示意圖之二 ；圖12為本發明實施例的電源系統原理示意圖之三；圖13為本發明實施例的電源系統原理示意圖之四。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例 中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員 在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例一本實施例提供了一種電源模塊的數字均流方法，用以降低現有技術數字均流方案 存在的風險，提高電源系統的安全性。本實施例的方法包括在各個電源模塊之間建立一個高速的數字通訊通道，各個 電源模塊將本模塊的當前的負載電流值以廣播的方式傳輸給其它的電源模塊，同時接收其 它電源模塊傳送過來的負載電流值並存儲(如存儲在在DSP晶片的內部寄存器中)，每個電源模塊根據所有電源模塊的當前負載電流值計算出一個系統的負載平均電流值，根據該負 載平均電流值對每個模塊自身的輸出電流進行調整，使自身的輸出電流值調整為負載平均 電流值。圖2為本發明實施例1的方法流程圖，如圖2所示，該方法包括如下步驟S201、接收至少一個並聯電源模塊通過廣播發送的各電源模塊的當前負載電流 值；S202、根據接收的所述至少一個並聯電源模塊的當前負載電流值以及自身的當前 負載電流值，生成所有電源模塊的負載平均電流值；S203、根據所述負載平均電流值對自身的輸出電流進行調整，使自身的輸出電流 值調整為所述負載平均電流值。圖2所示的方法，採用廣播方式來傳輸每個電源模塊當前的負載電流值，因此，每 個電源模塊可以根據接收到的其他模塊的當前負載電流值計算負載平均電流值，並根據該 平均負載電流值獨立調整自身的輸出負載電流值。該方法不需要通過一個集中控制器來控 制所有電源模塊進行電流調整，避免了由於集中控制器故障導致的系統崩潰，提高了系統 的可靠性。可選地，為了使電流調整的實時性更好，本實施例還需要生成一個用於進行輸出 負載電流調整的擾動值，該擾動值可以反映當前負載電流的變化量，可選地，該擾動值還能 夠反映負載平均電流值的變化量。
權利要求
1.一種電源模塊的數字均流方法，其特徵在於，所述方法包括接收至少一個並聯電源模塊通過廣播發送的各電源模塊的當前負載電流值； 根據接收的所述至少一個並聯電源模塊的當前負載電流值以及自身的當前負載電流 值，生成所有電源模塊的負載平均電流值；根據所述負載平均電流值對自身的輸出電流進行調整，使自身的輸出電流值調整為所 述負載平均電流值。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 根據所述負載平均電流值生成負載平均電流值的變化量； 根據所述負載平均電流值的變化量生成負載電流值的擾動值； 根據所述負載平均電流值和所述擾動值生成控制電壓；根據所述控制電壓獲得負載輸出電流。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 根據當前負載電流值生成當前負載電流值的變化量；根據所述當前負載電流值的變化量和所述負載平均電流值的變化量生成所述負載電 流值的擾動值。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 對自身的負載電流值進行採樣，生成自身的當前負載電流值； 將自身的當前負載電流值廣播給多個並聯的電源模塊。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述電源模塊通過CAN總線進行數據傳輸。
6.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述擾動值△採用以下公式進行計算AI + b-Ai1，其中a、b為調節係數；Δ I為本模塊當前負載電流值的變化量；Δ i為負載平均電流值的變化量。
7.根據權利要求2或3所述的方法，其特徵在於，所述控制電壓u(k)滿足《(幻=4咻)+ (^>(/) +麼，6(10為第k次電流調節的負載平均電流值I與給定輸入電流Im的差值，Kp是比例係數A1是積分係數；所述根據所述控制電壓獲得負載輸出電流包括對U(k)進行放大得到輸出電壓Ud ；根 據所述輸出電壓Ud獲得負載輸出電流if。
8.一種電源模塊，其特徵在於，所述電源模塊包括廣播信息接收單元，用於接收至少一個並聯電源模塊通過廣播發送的各電源模塊的當 前負載電流值；平均電流生成單元，用於根據接收的所述至少一個並聯電源模塊的當前負載電流值以 及自身的當前負載電流值，生成所有電源模塊的負載平均電流值；輸出電流調整單元，用於根據所述負載平均電流值對自身的輸出電流進行調整，使自 身的輸出電流值調整為所述負載平均電流值。
9.根據權利要求8所述的電源模塊，其特徵在於，所述電源模塊還包括擾動值生成單元，用於根據所述負載平均電流值生成負載平均電流值的變化量；根據 所述負載平均電流值的變化量生成負載電流值的擾動值；所述輸出電流調整單元，還用於根據所述負載平均電流值和所述擾動值生成控制電 壓；根據所述控制電壓獲得負載輸出電流。
10.根據權利要求9所述的電源模塊，其特徵在於，所述擾動值生成單元，還用根據當前負載電流值生成當前負載電流值的變化量；根據 所述當前負載電流值的變化量和所述負載平均電流值的變化量生成負載電流值的擾動值。
11.根據權利要求8所述的電源模塊，其特徵在於，所述電源模塊還包括廣播信息發送單元，用於對自身的負載電流值進行採樣，生成自身的當前負載電流值; 將自身的當前負載電流值廣播給多個並聯的電源模塊。
12.一種通信設備，其特徵在於，包括電源系統單元和通信系統單元，其中，所述電源系 統單元包括多個並聯的電源模塊，所述電源模塊包括廣播信息接收單元，用於接收多個並聯電源模塊通過廣播發送的各電源模塊的當前負 載電流值；平均電流生成單元，用於根據接收的所述多個並聯電源模塊的當前負載電流值以及自 身的當前負載電流值，生成所有電源模塊的負載平均電流值；輸出電流調整單元，用於根據所述負載平均電流值對自身的輸出電流進行調整，使自 身的輸出電流值調整為所述負載平均電流值。
13.根據權利要求12所述的通信設備，其特徵在於，所述電源模塊為交流輸入、直流輸出；或所述電源模塊為直流輸入、直流輸出；或所述電源模塊為直流輸入、交流輸出；或所述電源模塊為交流輸入、交流輸出。
14.如權利要求12所述的通信設備，其特徵在於各電源模塊之間通過CAN總線進行數據傳輸。
全文摘要
本發明實施例提供一種電源模塊的數字均流方法、電源模塊及通信設備，所述方法包括接收至少一個並聯電源模塊通過廣播發送的各電源模塊的當前負載電流值；根據接收的所述至少一個並聯電源模塊的當前負載電流值以及自身的當前負載電流值，生成所有電源模塊的負載平均電流值；根據所述負載平均電流值對自身的輸出電流進行調整，使自身的輸出電流值調整為所述負載平均電流值。該方法採用了廣播的方式，由每個電源模塊自行控制自己的負載電流，各電源模塊地位相同，無主、從模塊之分，若某個電源模塊故障，則自動退出工作，對當前系統無任何影響，該方法解決了現有的數字均流技術由於均流控制器故障或主模塊故障導致整個均流控制崩潰的風險問題。
文檔編號H04M19/00GK102005903SQ20091017142
公開日2011年4月6日 申請日期2009年8月28日 優先權日2009年8月28日
發明者李方林 申請人:華為技術有限公司