[發明專利]不斷電源的并聯模塊控制方法

無效

• 申請號: 201110272672.4
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN103001306A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 謝宏明;楊鎧聰;周瑞鴻;湯世謙
• 申請（專利權）人: 碩天科技股份有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明是一種不斷電源的并聯模塊控制方法，特別是涉及一種通過動態調整負載比以提升并聯電源模塊輸出效率的控制方法。

背景技術

許多現代化電子設備都有不斷電源(UPS)的需求，特別是電腦類的訊息設備，對于不斷電源有更精密的要求，為提高不斷電源的可靠性和可用性，可采取并聯冗余系統。所謂的并聯冗余系統是如圖3所示，主要是由多個電源模塊70分別通過一切換開關71并聯地和一負載80連接，各個切換開關71的導通與否是由一控制器90作控制，當控制器90控制切換開關71導通，對應的電源模塊90即接入負載80并對其供電，而參與并聯運行的各個電源模塊在并聯冗余系統中具有相同地位，而平均分攤負載，當其中任一電源模塊70出現故障，其他電源模塊將自動分攤多出來的負載，故障的電源模塊70將因對應的切換開關71斷開而對負載80卸載。通過前述平均負載的方法可使系統的可靠性獲得很大的提升。

盡管如此，并聯冗余系統仍存在電源模塊輸出效率猶待提升的問題。如前揭所述，現有并聯冗余系統采取平均負載方式，舉例來說，如果一并聯冗余系統有四個電源模塊，負載為1200W，通過平均負載，每一個電源模塊分別承載300W，在此狀況下，每一個電源模塊的效益是相同的。然而根據實驗得知，并聯冗余系統的電源模塊在負載不同時分別有不同的效率表現，如圖4所示，一般電源模塊在半載(負載比50％)附近具有較佳的效率表現，而在低載(負載比小于30％)時則效率表現不佳。

由上述可知，如果從節能的角度來看，在低載狀況下采取平均負載的方式是相當缺乏效率的，然而并聯冗余系統令多個電源模塊并聯以均分負載，主要著眼在于確保系統的可靠性，所以也無法只重視輸出效率而忽略可靠性。因此，如何兼顧系統的可靠性和各電源模塊的輸出效率，即有待進一步檢討，并謀求可行的解決方案。

發明內容

因此本發明主要目的在提供一種兼顧可靠性和節能的不斷電源并聯模塊控制方法，其在滿足冗余性的前提下動態調整系統的負載比，以有效提升已接入負載的電源模塊的輸出效率，以兼顧系統可靠性與電源模塊的輸出效率。

為達成前述目的采取的主要技術手段是令前述不斷電源的并聯模塊控制方法包括：

令多個電源模塊并聯且可卸載地和一負載連接；

取得已接入負載的電源模塊數量和負載瓦數，以換算取得一即時負載比；

提供一小于已接入負載的電源模塊數量的模擬電源模塊數量，并根據該模擬電源模塊數量和負載瓦數換算取得一模擬負載比；

判斷該模擬負載比是否比即時負載比趨近半載，且滿足一冗余性條件；

若符合前述條件，使一個以上已接入負載的電源模塊卸載，令已接入負載的電源模塊數量等于前述的模擬電源模塊數量；

前述的并聯模塊控制方法主要是在滿足系統冗余性的前提下(接入負載的電源模塊數量必須在二個以上)，視負載狀況機動地使一個以上已接入負載的電源模塊卸載，由其他已接入負載的電源模塊分攤多出的負載，在此狀況下可提高已接入負載的電源模塊的負載比，從而提高其輸出效率，由此可兼顧系統冗余性和電源模塊的輸出效率，并達到節能的目的。

本發明又一目的在提供一種可延長電源模塊使用壽命的并聯模塊控制方法，為達成前述目的采取的技術手段是周期地變換可卸載的電源模塊，讓各個接入負載的電源模塊都有獲得卸載休眠的機會，以延長其工作壽命。

附圖說明

圖1為本發明的系統方框圖；

圖2為本發明的工作流程圖；

圖3為現有不斷電并聯冗余系統的方框圖；

圖4為現有不斷電并聯冗余系統中電源模塊的負載比和輸出效率對比的特性曲線圖。

具體實施方式

以下配合圖式及本發明的較佳實施例，進一步說明本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段。

請參考圖1所示，是本發明的系統架構示意圖，其包括多個電源模塊101～10n和一中央控制模塊20；各個電源模塊101～10n的輸出端分別通過一切換開關K1～Kn和一負載30連接，而構成一并聯冗余系統；

各個切換開關K1～Kn的通斷是由中央控制模塊20所控制，意即中央控制模塊20可根據負載的狀況控制各個切換開關K1～Kn的通斷，當任一個切換開關K1～Kn接通，即表示一相對應的電源模塊101～10n和負載30連接，反之，當任一個切換開關斷開時，其對應的電源模塊也和負載30斷開而卸載。

而中央控制模塊20將執行以下的控制方法，以決定各電源模塊101～10n的通斷，從而使接入負載30的電源模塊101～10n具有較佳的效率表現，請參考圖2所示，前述控制方法包括：