本申請(qǐng)涉及電池管理，尤其涉及一種非隔離電源并聯(lián)環(huán)流抑制方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，非隔離電源模塊因其高效率、低成本和高穩(wěn)定性，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。特別是在數(shù)據(jù)中心電源領(lǐng)域，新型的移相變壓器+非隔離的電源方案從效率上提升了接近2%，相比較于通用的隔離模塊電源，具備更高效率和更優(yōu)的系統(tǒng)穩(wěn)定性。在新數(shù)據(jù)中心能源解決方案中，由于電力能源消耗成本在總成本中占比較高，移相變壓器+非隔離電源模塊具有顯著優(yōu)勢(shì)。然而非隔離拓?fù)涞碾娫茨K，在并聯(lián)使用時(shí)，輸入和輸出并聯(lián)，電源模塊之間容易產(chǎn)生環(huán)流，環(huán)流電流疊加在模塊自身功率電流上，并且流過一些半導(dǎo)體功率器件和內(nèi)部pcb走線，如果疊加后的總輸入電流大于所選模塊器件的最大允許輸入電流，容易導(dǎo)致部分模塊出現(xiàn)過熱失效現(xiàn)象。

2、當(dāng)前的電源模塊并聯(lián)環(huán)流抑制策略需要通過電源模塊之間的通訊進(jìn)行慢速調(diào)節(jié)，當(dāng)前調(diào)節(jié)策略在突加動(dòng)態(tài)負(fù)載的工況下，各電源模塊之間由于通訊延時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流尖峰，從而對(duì)環(huán)流路徑上的所有器件均有過流失效風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N非隔離電源并聯(lián)環(huán)流抑制方法及裝置，通過給多個(gè)并聯(lián)的電源模塊設(shè)定一致的母線電壓，每個(gè)模塊再根據(jù)buck電路的正輸出端的正端電流和負(fù)輸出端的負(fù)端電流的正負(fù)電流差進(jìn)行母線電壓調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)慢速穩(wěn)態(tài)環(huán)流調(diào)節(jié)；以及，根據(jù)輸入電感的輸出端的電感電流對(duì)母線電壓進(jìn)行下垂控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)流尖峰的快速抑制。能夠?qū)崿F(xiàn)全工況下的環(huán)流抑制和均衡多個(gè)模塊的母線電壓，提高電源模塊的可靠性和使用壽命。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種非隔離電源并聯(lián)環(huán)流抑制方法，應(yīng)用于dc/dc變換電路的控制器，所述dc/dc變換電路包括三相電流源、并聯(lián)的多個(gè)非隔離電源模塊及負(fù)載，所述多個(gè)非隔離電源模塊均分別與所述三相電流源以及所述負(fù)載連接；單個(gè)非隔離電源模塊包括三相整流電路、電流采集電路、boost電路和buck電路，所述控制器分別與所述電流采集電路和所述boost電路連接，所述boost電路與所述buck電路通過直流母線連接，所述電流采集電路與所述boost電路的輸入端連接，以及所述電流采集電路與所述buck電路的正輸出端和負(fù)輸出端分別連接；所述方法包括：

3、針對(duì)所述多個(gè)非隔離電源模塊中的每個(gè)非隔離電源模塊執(zhí)行如下處理，以使得所述多個(gè)非隔離電源模塊中任意兩個(gè)非隔離電源模塊對(duì)應(yīng)的兩個(gè)母線電壓的差值小于預(yù)設(shè)差值；

4、通過當(dāng)前處理的非隔離電源模塊的電流采集電路獲取所述非隔離電源模塊的電流采集結(jié)果，所述電流采集結(jié)果包括所述boost電路的輸入端的電感電流或者所述buck電路的輸出端的電流，所述buck電路的輸出端的電流包括所述正輸出端的正端電流和所述負(fù)輸出端的負(fù)端電流；

5、根據(jù)所述電流采集結(jié)果確定所述非隔離電源模塊的直流母線的母線電壓的參考調(diào)整值；

6、根據(jù)所述參考調(diào)整值確定用于控制所述非隔離電源模塊中的boost電路的被控器件的控制信號(hào)，所述被控器件包括pwm控制器；

7、向所述非隔離電源模塊中的所述boost電路的所述被控器件發(fā)送所述控制信號(hào)；

8、檢測(cè)到所述多個(gè)非隔離電源模塊中任意兩個(gè)非隔離電源模塊對(duì)應(yīng)的兩個(gè)母線電壓的差值小于所述預(yù)設(shè)差值。

9、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種非隔離電源并聯(lián)環(huán)流抑制裝置，應(yīng)用于dc/dc變換電路的控制器，所述dc/dc變換電路包括三相電流源、并聯(lián)的多個(gè)非隔離電源模塊及負(fù)載，所述多個(gè)非隔離電源模塊均分別與所述三相電流源以及所述負(fù)載連接；單個(gè)非隔離電源模塊包括三相整流電路、電流采集電路、boost電路和buck電路，所述控制器分別與所述電流采集電路和所述boost電路連接，所述boost電路與所述buck電路通過直流母線連接，所述電流采集電路與所述boost電路的輸入端連接，以及所述電流采集電路與所述buck電路的正輸出端和負(fù)輸出端分別連接；所述裝置包括：

10、處理單元，用于針對(duì)所述多個(gè)非隔離電源模塊中的每個(gè)非隔離電源模塊執(zhí)行如下處理，以使得所述多個(gè)非隔離電源模塊中任意兩個(gè)非隔離電源模塊對(duì)應(yīng)的兩個(gè)母線電壓的差值小于預(yù)設(shè)差值；

11、采集單元，用于通過當(dāng)前處理的非隔離電源模塊的電流采集電路獲取所述非隔離電源模塊的電流采集結(jié)果，所述電流采集結(jié)果包括所述boost電路的輸入端的電感電流或者所述buck電路的輸出端的電流，所述buck電路的輸出端的電流包括所述正輸出端的正端電流和所述負(fù)輸出端的負(fù)端電流；

12、第一確定單元，用于根據(jù)所述電流采集結(jié)果確定所述非隔離電源模塊的直流母線的母線電壓的參考調(diào)整值；

13、第二確定單元，用于根據(jù)所述參考調(diào)整值確定用于控制所述非隔離電源模塊中的boost電路的被控器件的控制信號(hào)，所述被控器件包括pwm控制器；

14、發(fā)送單元，用于向所述非隔離電源模塊中的所述boost電路的所述被控器件發(fā)送所述控制信號(hào)；

15、檢測(cè)單元，用于檢測(cè)到所述多個(gè)非隔離電源模塊中任意兩個(gè)非隔離電源模塊對(duì)應(yīng)的兩個(gè)母線電壓的差值小于所述預(yù)設(shè)差值。

16、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器，以及一個(gè)或多個(gè)程序，所述一個(gè)或多個(gè)程序被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并且被配置由所述處理器執(zhí)行，所述程序包括用于執(zhí)行本申請(qǐng)實(shí)施例第一方面中的步驟的指令。

17、第四方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序/指令，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行實(shí)現(xiàn)上述第一方面所述方法的步驟。

18、可以看出，本申請(qǐng)實(shí)施例中，控制器首先通過當(dāng)前處理的非隔離電源模塊的電流采集電路獲取非隔離電源模塊的電流采集結(jié)果；然后，根據(jù)電流采集結(jié)果確定非隔離電源模塊的直流母線的母線電壓的參考調(diào)整值；接著，根據(jù)參考調(diào)整值確定用于控制非隔離電源模塊中的boost電路的被控器件的控制信號(hào)；其次，向非隔離電源模塊中的boost電路的被控器件發(fā)送控制信號(hào)；最后，檢測(cè)到多個(gè)非隔離電源模塊中任意兩個(gè)非隔離電源模塊對(duì)應(yīng)的兩個(gè)母線電壓的差值小于預(yù)設(shè)差值。如此相對(duì)于現(xiàn)有的通過多個(gè)電源之間的通訊進(jìn)行慢速調(diào)節(jié)的環(huán)流抑制方案，能夠根據(jù)電流采集結(jié)果實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)環(huán)流尖峰的快速抑制，以及實(shí)現(xiàn)慢速穩(wěn)態(tài)的環(huán)流調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)全工況下的環(huán)流抑制和均衡多個(gè)模塊的母線電壓，有利于提高電源模塊的可靠性和安全性。

技術(shù)特征：

1.一種非隔離電源并聯(lián)環(huán)流抑制方法，其特征在于，應(yīng)用于dc/dc變換電路的控制器，所述dc/dc變換電路包括三相電流源、并聯(lián)的多個(gè)非隔離電源模塊及負(fù)載，所述多個(gè)非隔離電源模塊均分別與所述三相電流源以及所述負(fù)載連接；單個(gè)非隔離電源模塊包括三相整流電路、電流采集電路、boost電路和buck電路，所述控制器分別與所述電流采集電路和所述boost電路連接，所述boost電路與所述buck電路通過直流母線連接，所述電流采集電路與所述boost電路的輸入端連接，以及所述電流采集電路與所述buck電路的正輸出端和負(fù)輸出端分別連接；所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，單個(gè)非隔離電源模塊還包括電壓采集電路，所述電壓采集電路與所述直流母線連接，所述控制器與所述電壓采集電路連接；所述根據(jù)所述電流采集結(jié)果確定所述非隔離電源模塊的直流母線的母線電壓的參考調(diào)整值，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述非隔離電源模塊對(duì)應(yīng)的所述電流采集結(jié)果和預(yù)設(shè)的比例系數(shù)的乘積確定所述直流母線的母線電壓調(diào)節(jié)值，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述非隔離電源模塊的直流母線當(dāng)前的母線電壓值、所述母線電壓調(diào)節(jié)值和所述電流采集結(jié)果確定所述直流母線的母線電壓的參考調(diào)整值，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述boost電路包括依次連接的輸入電感和開關(guān)管，所述控制器采用平均電流控制方式以控制所述boost電路的輸入端的電感電流在所述開關(guān)管的每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的平均值小于預(yù)設(shè)值，所述電流采集電路通過采集所述輸入電感的輸出端的電流以獲取所述boost電路的輸入端的電感電流；所述通過當(dāng)前處理的非隔離電源模塊的電流采集電路獲取所述非隔離電源模塊的電流采集結(jié)果，所述方法還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)到所述多個(gè)非隔離電源模塊中任意兩個(gè)非隔離電源模塊對(duì)應(yīng)的兩個(gè)母線電壓的差值小于所述預(yù)設(shè)差值，所述方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述針對(duì)所述多個(gè)非隔離電源模塊中的每個(gè)非隔離電源模塊執(zhí)行如下處理，以使得所述多個(gè)非隔離電源模塊中任意兩個(gè)非隔離電源模塊對(duì)應(yīng)的兩個(gè)母線電壓的差值小于預(yù)設(shè)差值之前，所述方法還包括：

8.一種非隔離電源并聯(lián)環(huán)流抑制裝置，其特征在于，應(yīng)用于dc/dc變換電路的控制器，所述dc/dc變換電路包括三相電流源、并聯(lián)的多個(gè)非隔離電源模塊及負(fù)載，所述多個(gè)非隔離電源模塊均分別與所述三相電流源以及所述負(fù)載連接；單個(gè)非隔離電源模塊包括三相整流電路、電流采集電路、boost電路和buck電路，所述控制器分別與所述電流采集電路和所述boost電路連接，所述boost電路與所述buck電路通過直流母線連接，所述電流采集電路與所述boost電路的輸入端連接，以及所述電流采集電路與所述buck電路的正輸出端和負(fù)輸出端分別連接；所述裝置包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序，以實(shí)現(xiàn)上述權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述方法的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種非隔離電源并聯(lián)環(huán)流抑制方法及裝置，包括：針對(duì)多個(gè)非隔離電源模塊中的每個(gè)非隔離電源模塊執(zhí)行如下處理；通過當(dāng)前處理的非隔離電源模塊的電流采集電路獲取電流采集結(jié)果；根據(jù)電流采集結(jié)果確定非隔離電源模塊的直流母線的母線電壓的參考調(diào)整值；根據(jù)參考調(diào)整值確定用于控制非隔離電源模塊中的boost電路的被控器件的控制信號(hào)；向非隔離電源模塊中的boost電路的被控器件發(fā)送控制信號(hào)；檢測(cè)到多個(gè)非隔離電源模塊中任意兩個(gè)非隔離電源模塊對(duì)應(yīng)的兩個(gè)母線電壓的差值小于預(yù)設(shè)差值。本申請(qǐng)能夠有效抑制由于母線電壓差異導(dǎo)致的并聯(lián)環(huán)流問題，降低由于并聯(lián)環(huán)流引起的過流失效風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：謝謙,張凱旋,陳小平,張海東,郭振宇,朱建國(guó)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市永聯(lián)科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19