并聯供電系統模塊數量控制方法技術方案

本發明專利技術涉及基于效率和均流指標面積和最大的并聯供電系統模塊數量控制方法，本發明專利技術在分別獲得效率η與電源模塊負載電流i之間的表達式η＝Φ(i)和均流相對偏差數學期望倒數θ與電源模塊負載電流i之間的表達式θ＝Ψ(i)及對應最優點

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及基于效率和均流指標面積和最大的并聯供電系統模塊數量控制方法，用于并聯供電系統電源模塊運行數量優化控制，確保不同負載條件下并聯供電系統的效率和均流綜合性能最優，該方法同樣適用于其他電子設備并聯運行對效率和均流(均功率)性能指標的要求。
技術介紹
大功率并聯供電電源其為多個電源模塊并聯輸出結構，由于具備兼容性強、可N+m冗余備份、可靠性強、性價比高、設計難度較低、易于管理等一系列優勢，成為解決大功率輸出電源設計的首選方案之一，均流技術已成為并聯供電的核心技術。均流技術是指在多個電源模塊并聯供電時，在滿足輸出電壓穩態精度和動態響應的前提下，有較高精度的均勻分配各個電源模塊負載電流。所以，并聯供電系統均流性能的高低直接關系到整機系統的安全、可靠和高性能工作。由于并聯供電系統負載電流具有時變性和隨機性，導致采用傳統均流控制方案(即在線運行電源模塊數量不變，通過均流控制算法調節每個電源模塊的輸出電流達到均流目標和負荷匹配目標的方案)的并聯供電系統中電源模塊工作范圍涵蓋輕載，半載，額定負載及過載等工況。一方面，不同負載工況下并聯供電系統運行時其系統均流性能存在一定差異，因而需要對并聯供電系統進行優化控制，確保系統在不同負載電流情況下始終能實現較高的均流性能；另一方面，電源模塊在不同負載情況下，其工作效率也不同，因而需要對并聯供電系統在線電源模塊的數量進行最優化控制，確保每個在線電源模塊工作于最高效率點附近，確保系統在任何負載條件下系統效率最優。所以，需要一種新的控制策略，能實現并聯供電系統效率和均流綜合指標處于較高水平。現有的并聯供電系統均流控制策略能保證并聯供電系統負載電流在所有在線工作電源模塊進行平均分配。但是存在以下兩個問題：一、不能實現并聯供電系統均流性能處于較好狀態；二、并聯供電系統不能實現較高的效率。所以，為了實現并聯供電系統在不同負載情況下效率和均流效果綜合指標處于較高，就必須建立效率和均流綜合評價指標，求取綜合性能指標最優時對應的電源模塊輸出電流值。只要控制并聯供電系統電源模塊輸出電流處于最優輸出電流附近，就能確保并聯供電系統在不同負載情況下效率和均流效果綜合性能指標最優和并聯供電系統的高效、可靠和長壽命運行。然而，通過檢索現有的論文和專利發現，尚未發現一種可靠和實用的并聯供電系統模塊數量控制方法來實現系統效率和均流綜合性能指標的優化。因而，一種可靠和實用的并聯供電系統模塊數量控制方法就顯得尤為重要，其對于并聯供電系統的可靠運行具有重要的影響。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述不足之處，提出了基于效率和均流指標面積和最大的并聯供電系統模塊數量控制方法。本專利技術的技術方案是：一種基于效率和均流指標面積和最大的并聯供電系統模塊數量控制方法，其步驟如下：(1)獲取K個電源模塊組成的并聯供電系統負載電流Iout從按照間隔為等間距變化到時，每個電源模塊在不同負載電流情況下采集V個輸出電流Datacurr(m')(i)(j)，輸出電壓Datavolt(m')(i)(j)和輸入功率P(m')(i)(j)；其中：m'為電源模塊序號；i為負載電流值對應的序號值；j為輸出電流采集數據序號；m'，i，j滿足m'＝{1,…K本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于效率和均流指標面積和最大的并聯供電系統模塊數量控制方法，其特征在于：其步驟如下：(1)獲取K個電源模塊組成的并聯供電系統負載電流Iout從按照間隔為等間距變化到時，每個電源模塊在不同負載電流情況下采集V個輸出電流Datacurr(m')(i)(j)，輸出電壓Datavolt(m')(i)(j)和輸入功率P(m')(i)(j)；其中：m'為電源模塊序號；i為負載電流值對應的序號值；j為輸出電流采集數據序號；m'，i，j滿足m'＝{1,…K},i＝{1,…U},j＝{1,…V}；IN為電源模塊的額定電流；(2)獲取序號為m'的電源模塊輸出電流與均流期望電流相對偏差和數學期望獲取K個電源模塊在均流期望電流為時的Em'i平均值獲取Ei的倒數獲取序號為m'的電源模塊在均流期望電流為時效率和效率數學期望獲取K個電源模塊在均流期望電流為的工況下平均效率(3)分別對U個數據點和i∈[1,U]進行處理得出與電源模塊負載電流i之間的關系及效率η與電源模塊負載電流i之間的關系η＝Φ(i)；(4)在允許輸出電流范圍內，獲得滿足最大的及滿足最大的(5)獲取在和之間滿足最大的電流Iref：其中：在和之間；(6)以周期Ts為間隔計算并聯供電系統在線電源模塊數量M，并對M個在線電源模塊的輸出電流進行采集，將第m個序號的在線電源模塊的輸出電流數據標記為Curr(m)，其中m為當前在線電源模塊的序號；(7)獲取M個在線電源模塊組成的并聯供電系統的負載電流和電源模塊均流負載電流(8)|Ishare?Iref|≤σ成立則繼續步驟(6)的操作；反之獲取在線電源模塊輸出電流為參考電流Iref時的在線電源模塊數量N*，(9)N*≤1則設置N*＝2；反之則獲取并聯供電系統需調節在線電源模塊數量ΔN*＝N*?M；根據ΔN*的正負，集中控制器增加或減少|ΔN*|個在線電源模塊。...

【技術特征摘要】
1.一種基于效率和均流指標面積和最大的并聯供電系統模塊數量控制方法，其特征在于：其步驟如下：(1)獲取K個電源模塊組成的并聯供電系統負載電流Iout從按照間隔為等間距變化到時，每個電源模塊在不同負載電流情況下采集V個輸出電流D...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱德華，彭志輝，潘曉銘，張健，
申請(專利權)人：溫州大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33