[發明專利]冗余供電電源及在冗余供電電源上實現冗余供電的方法

在審

• 申請號: 202011372236.X
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112531878A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 張平;宋棟梁;王躍斌
• 申請（專利權）人: 深圳市皓文電子有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 劉顯揚

1.一種冗余供電電源，包括N個供電模塊和一個冗余供電模塊，其特征在于，所述冗余供電模塊的輸出端通過N個獨立受控的開關通道分別連接在所述N個供電模塊的輸出端上，一個供電模塊的輸出端對應于一個開關通道；所述開關通道分別依據其對應的供電模塊的供電狀態決定該開關通道的導通狀態；在全部供電模塊的供電狀態正常時，全部開關通道斷開；在一個供電模塊的供電狀態異常時，對應的開關通道導通；在一個所述開關通道導通的情況下，保持其他開關通道的斷開；其中，N為正整數。

2.根據權利要求1所述的冗余供電電源，其特征在于，所述開關通道包括第一開關和第二開關，所述第一開關和第二開關串接在所述冗余供電模塊輸出端和供電模塊輸出端之間；每個所述第一開關和每個所述第二開關分別由不同的控制信號控制；N個所述第一開關由N個獨立的第一控制信號控制，N個所述第二開關由N個獨立的第二控制信號控制；所述N個供電模塊正常工作時，所述N個獨立的第一控制信號分別使得其控制的N個第一開關導通，所述N個獨立的第二控制信號分別使得其控制的N個第二開關截止。

3.根據權利要求2所述的冗余供電電源，其特征在于，所述第一開關和第二開關均為MOS管，其控制信號均由其柵極輸入，該MOS管的源極和漏極分別作為所述第一開關和第二開關的開關端；在一個開關通道中，所述第一開關的MOS管的源極和第二開關的MOS管的源極連接，所述第一開關的MOS管的漏極與所述冗余供電模塊輸出端連接，所述第二開關的MOS管的漏極連接在該開關通道對應的供電模塊的輸出端上。

4.根據權利要求3所述的冗余供電電源，其特征在于，所述第二開關包括防止輸出倒灌電壓的二極管，所述二極管并接在所述第二開關的MOS管的漏極和源極上，所述二極管的陽極和所述所述第二開關的MOS管的源極連接，所述二極管的陰極和所述第二開關的MOS管的漏極連接。

5.根據權利要求2-4任意一項所述的冗余供電電源，其特征在于，還包括用于產生輸出所有第一開關和第二開關的控制信號的微控制器，每個第一開關和第二開關的控制信號由所述微控制器的不同輸出端輸出并連接到相應的開關控制端。

6.根據權利要求5所述的冗余供電電源，其特征在于，通過使用所述微控制器的不同輸入端口檢測所述各供電模塊的故障上報信息，并判斷其是否正常工作；在檢測到一個供電模塊出現故障時，輸出控制信號使得其對應的第二開關導通，并關斷除該供電模塊對應的第一開關外的所有第一開關。

7.根據權利要求6所述的冗余供電電源，其特征在于，所述微控制器在檢測到一個供電模塊出現故障時，檢測是否已經有第二開關導通，如有，則不改變其輸出的控制信號。

8.一種在冗余供電電源上實現冗余供電的方法，其特征在于，所述冗余供電電源包括N個供電模塊和一個冗余供電模塊，所述冗余供電模塊的輸出端通過N個獨立受控的開關通道分別連接在所述N個供電模塊的輸出端上，一個所述開關通道包括第一開關和第二開關，所述第一開關和第二開關串接在所述冗余供電模塊輸出端和供電模塊輸出端之間；每個所述第一開關和每個所述第二開關分別由不同的控制信號控制；N個所述第一開關由N個獨立的第一控制信號控制，N個所述第二開關由N個獨立的第二控制信號控制；所述方法包括如下步驟：

判斷供電模塊是否出現故障，如否，維持當前第一控制信號和第二控制信號的輸出，并重復本步驟；如是，執行下一步驟；

使得冗余供電模塊鎖定出現故障的供電模塊的負載，為所述負載供電并斷開所述冗余供電模塊和其余負載的連接。

9.根據權利要求8所述的在冗余供電電源上實現冗余供電的方法，其特征在于，所述使得冗余供電模塊鎖定出現故障的供電模塊的負載，為所述負載供電并斷開所述冗余供電模塊和其余負載的連接包括：確定出現故障的供電模塊對應的開關通道，維持該開關通道的第一開關導通，改變該開關通道的第二控制信號使得其第二開關導通，使得所述冗余供電模塊為該出現故障的供電模塊的負載供電；同時，使得其余開關通道的第一開關截止，斷開所述冗余供電模塊和其余供電模塊的連接。

10.根據權利要求8所述的在冗余供電電源上實現冗余供電的方法，其特征在于，在執行使得冗余供電模塊鎖定出現故障的供電模塊的負載之前還包括如下步驟：判斷所述冗余供電模塊是否已為一個負載供電，如是，維持維持當前第一控制信號和第二控制信號的輸出，并返回判斷供電模塊是否出現故障步驟；否則，執行使得冗余供電模塊鎖定出現故障的供電模塊的負載步驟；其中，通過判斷是否存在使一個第二開關導通的第二控制信號來判斷所述冗余供電模塊是否已為一個負載供電。