CN101471567A - 一种并联通信电源系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种并联通信电源系统及其控制方法，主电源的正、负母排和从电源的正、负母排分别连接；从电源额定输出电压高于主电源额定输出电压；从电源还设有限流点，其输出的电流不超过限流点对应的电流。当外界负载为轻载或正常负载时，限流点为正常限流点，且正常限流点维持不变；当外界负载为重载时，限流点随着负载的变化而变化。并联的两套电源间无需通信即可实现扩容，主、从电源间具有电压偏差，并在从电源上设置一限流点，实现并联电源模块间的电流自动分配，从而使得负载在电源模块间合适分配，且参数的调节设定简单，割接过程简单，只需将两套电源的正、负母排分别连接。该系统可以用于对现有一套电源的扩容，也可以实现部分容量的1+1热备份。
Description
技术领域
本发明涉及通信电源，尤其是涉及一种并联通信电源系统及其控制方法。
背景技术
在通信电源的应用中，有时需要对电源进行扩容，或者需要对电源系统1+1热备份，这两种情况都可以归结为两套电源共同负担同一组负载的情况。如果需要对已有的一套电源进行扩容或1+1热备份，在两套电源系统相互之间不能进行通信的情况下，由于两套电源之间负载的分配不可控制，所以不同型号的电源并机时的工作点状况较差。对于一套电源系统，现有的扩容技术只能通过增加整流模块或整流柜实现，其不足之处是用户在扩容时，必须选用原厂家整流模块，如果该模块已经技术落后——但往往价格昂贵，则会使用户处于两难之地，如果该整流模块已经停产或生产厂家已经不能提供相应服务，甚至无法扩容。对于电源系统的1+1热备份需求，现有的一套电源系统没有办法通过增加整流模块或整流柜来实现。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是弥补以上缺陷，提出一种并联通信电源系统。
本发明所要解决的另一个技术问题是弥补以上缺陷，提出一种并联通信电源系统的控制方法。
对于本发明的一种并联通信电源系统来说，其技术问题通过以下技术方案予以解决。
这种并联通信电源系统包括至少一个主电源和至少一个从电源。
这种并联通信电源系统的特点在于：
所述主电源的正、负母排和从电源的正、负母排分别连接；
所述从电源额定输出电压高于主电源额定输出电压；
所述从电源还设有限流点，其输出的电流不超过限流点对应的电流，所述限流点为从电源在该状态点工作时输出的电流占从电源额定输出电流的百分比；
当外界负载为轻载或正常负载时，所述限流点设为正常限流点，且正常限流点维持不变；当外界负载为重载时，所述限流点随着负载的变化而变化。
优选的，所述从电源的额定输出电压高于主电源的额定输出电压，该电压偏差参数可在0.1V～1.0V范围内设定。
所述从电源正常限流点可在整个从电源的输出范围内选定，缺省值为60％。
所述主电源设有并联的备用电池。
所述从电源设有并联的备用电池。
对于本发明的一种并联通信电源系统的控制方法来说，其技术问题通过以下技术方案予以解决。
这种并联通信电源系统的控制方法的特点在于：
当外界负载为轻载时，所述限流点维持在正常限流点的位置，且从电源输出电流随负载变化而变化；
当外界负载为正常负载时，所述限流点维持在正常限流点的位置，从电源输出恒定的正常限流点对应的电流，主电源输出电流随负载变化而变化；
当外界负载为重载时，所述限流点随负载变化而调整。
进一步地，当外界负载高于重载时，从电源和主电源输出额定电流。
所述从电源正常限流点可在整个从电源的输出范围内选定，缺省值为60％。
本发明与现有技术对比的有益效果是：并联的两套电源间无需通信，方便不同类型不同厂家的通信电源并联实现扩容；主电源和从电源间具有电压偏差，并在从电源上设置限流点，实现并联电源模块间的电流自动分配，从而使得负载在电源模块间合适分配，且参数的调节设定简单，可以按照用户的需要来分担负载；割接过程简单，只需将两套电源的正、负母排分别连接，实现容易。该系统可以用于对现有一套电源的扩容，也可以实现部分容量的1+1热备份。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的接线图；
图2是本发明具体实施方式的输出电流-负载特性曲线图；
图3是本发明具体实施方式的输出电压-负载特性曲线图。
具体实施方式
如图1所示的一种并联通信电源系统，包括主电源1和从电源2。主电源1和从电源2的输出母排的正端连接在一起，负端连接在一起，共同承担外界负载。主电源和从电源分别设有并联的备用电池3。
主电源1的额定输出电压为53.5V，该电压也是通信电源系统正常工作时系统输出电压的设定值，即浮充电压。
从电源的额定输出电压为浮充电压+电压偏差，电压偏差可以选定，一般范围为0.1V～1.0V，缺省值为0.5V。从电源还设有限流点，其输出的电流不超过限流点对应的电流。所述限流点为从电源在该状态点工作时输出的电流占从电源额定输出电流的百分比。
正常限流点是限流点变化范围的起始位置点。设定从电源的正常限流点所对应的输出电流为从电源额定输出电流的60％。
两套电源输出电流的分配控制方式如下所述，相应的输出电流-负载特性曲线如图2所示。
轻载：即外界负载小于或等于从电源正常限流点所对应的输出容量，由于从电源的额定输出电压高于主电源的额定输出电压，此时由从电源单独承担负载，从电源的输出电流随负载的增大而增大，随负载的减少而减少。主电源不输出。轻载的上限可以设定，即通过设置正常限流点来改变。当从电源的输出电流达到正常限流点所对应的输出电流时，即为轻载的上限。一般设定正常限流点为60％，当然也可以根据电源的特性调整正常限流点的位置，可在整个从电源的输出范围内选定。轻载时输出的系统电压为从电源的额定输出电压，即浮充电压+电压偏差。外界负载全部由从电源承担，相应的输出电压-负载特性曲线如图3所示。
正常负载：即外界负载大于从电源正常限流点所对应的输出容量且小于或等于从电源正常限流点所对应的输出容量加主电源额定输出容量，从轻载上限开始，从电源输出的电流限定在正常限流点对应的电流，即从电源承担的负载是恒定的，负载进一步增加，引起系统电压下降，主电源工作，增加的负载由主电源承担，主电源输出电流随负载的增加而增大，随负载的减少而减少。正常负载的上限为从电源正常限流点对应的负载容量加上主电源的额定负载容量。正常负载时系统输出的电压为主电源的额定输出电压，即浮充电压。外界负载由主电源和从电压共同承担，相应的输出电压-负载特性曲线如图3所示。
重载：即外界负载大于从电源正常限流点所对应的输出容量加主电源额定输出容量，且小于或等于主电源和从电源的额定容量和，从正常负载上限开始，主电源的输出电流恒定在额定输出电流。此时若从电源的输出电流仍恒定在正常限流点对应的电流，则随着负载的进一步增加，系统电压会进一步下降。这时电源系统通过调节限流点的位置，使得从电源的输出电流增加，以承担增加的负载。限流点的调节通过电源监控模块监视系统电压，用一个闭环的反馈调解算法即PI控制，使系统电压维持在浮充电压—电压偏差的附近。其计算公式如下：
限流点的增量(单位：％)＝{(上一次测量系统电压—当前系统电压)/100+(浮充电压—电压偏差—当前系统电压)×控制周期/积分时间}×比例增益
当前限流点(单位：％)＝上次输出限流点+限流点的增量
重载的上限为主电源的额定负载容量加上从电源的额定负载容量。重载时系统输出的电压为浮充电压—电压偏差的差值以上，外界负载由主电源和从电源共同承担，相应的输出电压-负载特性曲线如图3所示。
过载：即外界负载大于主电源和从电源的额定容量和，从重载上限开始，主电源和从电源输出的电流为额定电流，随着负载的进一步增加，系统电压降低，直至电池开始输出电流，承担增加的负载。过载时系统的输出电压由电池电压决定，外界负载由主电源、从电源和电池共同承担，相应的输出电压-负载特性曲线如图3所示。
这种并联电源系统在不同的外界负载情况下，主电源和从电压承担不同的负载，在整个负载变化过程中，各处于不同的工作状态。通过改变正常限流点的位置，可以改变负载在两套电源间的分配比例。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种并联通信电源系统，包括至少一个主电源和至少一个从电源；其特征在于：
所述主电源的正、负母排和从电源的正、负母排分别连接；
所述从电源额定输出电压高于主电源额定输出电压；
所述从电源还设有限流点，其输出的电流不超过限流点对应的电流；
当外界负载为轻载或正常负载时，所述限流点为正常限流点，且正常限流点维持不变；当外界负载为重载时，所述限流点随着负载的变化而变化。
2.如权利要求1所述的并联通信电源系统，其特征在于：所述从电源的额定输出电压高于主电源的额定输出电压0.1V～1.0V。
3.如权利要求1所述的并联通信电源系统，其特征在于：所述从电源的正常限流点选定为60％。
4.如权利要求1至3所述的并联通信电源系统，其特征在于：所述主电源设有并联的备用电池。
5.如权利要求1至3所述的并联通信电源系统，其特征在于：所述从电源设有并联的备用电池。
6.一种控制如权利要求1所述的并联通信电源系统的方法，其特征在于：
当外界负载为轻载时，所述限流点维持在正常限流点的位置，且从电源输出电流随负载变化而变化；
当外界负载为正常负载时，所述限流点维持在正常限流点的位置，从电源输出恒定的正常限流点对应的电流，主电源输出电流随负载变化而变化；
当外界负载为重载时，所述限流点随负载变化而调整。
7.如权利要求6所述的并联通信电源的控制方法，其特征在于：当外界负载高于重载时，从电源和主电源输出额定电流。
8.如权利要求7所述的并联通信电源的控制方法，其特征在于：所述从电源的正常限流点选定为60％。
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