CN116846009A

CN116846009A - 一种供电装置及供电方法

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Publication number: CN116846009A
Application number: CN202310648893.XA
Authority: CN
Inventors: 吴宇坤; 程杰斌
Original assignee: Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2023-10-03
Also published as: EP4148932A4; US20230088993A1; EP4148932A1; WO2021238686A1; CN111769536A

Abstract

本申请实施例公开的供电装置包括电源接口、控制单元和N个第一功率单元，N个第一功率单元的供电输入端与电源接口分别耦接，N个第一功率单元的供电输出端与受电系统的供电输入端分别耦接，N个第一功率单元的输出功率大于或等于受电系统的最大需求功率，控制单元用于根据受电系统的当前需求功率控制N个第一功率单元中M个所述第一功率单元处于工作状态，当控制单元控制N个第一功率单元都处于工作状态、且处于工作状态的N个第一功率单元中的一个第一功率单元发生故障时，控制单元向受电系统发送功率降额指令。

Description

一种供电装置及供电方法

技术领域

本申请实施例涉及电源技术领域，尤其涉及一种供电装置及供电方法。

背景技术

随着信息通信技术(information communication technology，ICT)的发展，ICT设备(或者称为信息通信设备)被广泛应用于各种通信环境中，因而，如何为ICT设备提供既可靠又高效的供电方案已成为研究热点。

如图1所示，在ICT设备的供电架构中，电压转换器件，如直流转直流(directcurrent-direct current，DC/DC)模块(也可称为DC/DC转换模块或DC/DC转换器)是其主要组成部分，用于对输入的电信号(如Vin)进行变压处理(如降压或升压处理)，并将处理后的电信号(如Vout)输出给ICT设备(也可称为负载)，以匹配不同ICT设备对供电电压的需求，并为其进行供电。

一般而言，由于负载与供电架构为串联关系，且负载的输入端口与供电架构的输出端口之间没有耗能装置，因此可以认为负载的输入功率与供电架构的输出功率相同。在现有技术中，为了匹配不同工作场景下负载对于输入功率的需求，供电架构需要始终(即在不同的功率输出场景)保持其各个电压转换器件(如DC/DC转换器)全负荷运行，以便当负载需要较大输入功率时，供电架构能够为其提供足够的输出功率。

当前，在供电架构进行供电输出时，其工作在低负载(即负载的功率需求较低)状态下的供电效率低于工作在高负载(即负载的功率需求较高)状态下的供电效率。且在实际工作场景中，较多系统处于高负载运行的时间占比较少，很大一部分时间处于低负载运行的状态，由此导致供电架构在进行供电输出时，会经常处于供电效率较低的工作状态，进而无法实现高效节能的供电输出。

发明内容

本申请实施例提供一种供电装置及供电方法，解决了现有供电架构的供电效率低，无法实现高效节能的问题。

为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种供电装置，包括：电源接口，控制单元和N个第一功率单元，N为大于1的整数。其中，该电源接口与该N个第一功率单元中每个第一功率单元的供电输入端耦接，该N个第一功率单元中每个第一功率单元的供电输出端与该受电系统的供电输入端耦接。该控制单元的控制端与该N个第一功率单元中每个第一功率单元的控制端耦接，该N个第一功率单元的输出功率大于或等于该受电系统的最大需求功率。在该电源接口接入电源的状态下，该控制单元用于获取该受电系统的当前需求功率，并根据该受电系统的当前需求功率，通过该控制单元的控制端控制该N个第一功率单元中的M个第一功率单元为该受电系统供电，并控制N-M个第一功率单元处于关闭状态，该M个第一功率单元的输出功率大于或等于该受电系统的当前需求功率，M为大于或等于1，且小于或等于N的整数。

基于该方案，在上述供电装置中，可以通过一个控制单元实现对多个第一功率单元的集中控制。由此便为控制单元根据功率需求对多个第一功率单元的工作进行统筹管理提供了可能。在该装置工作时，控制单元可以根据当前所需要输出的功率的大小，选择性地控制一部分或全部第一功率单元进行功率输出，使得供电装置一直工作在合理的负载范围内，避免由于工作在轻负载状态下导致的供电效率低下的问题，由此进行高效节能的供电。

在一种可能的设计中，该控制单元的通信端与该受电系统的通信端耦接。该控制单元用于获取该受电系统的功率，包括：该控制单元用于通过该控制单元的通信端，接收来自该受电系统的当前需求功率。基于该方案，提供了一种控制单元获取当前需求功率的方案。即，受电系统可以通过与控制单元之间的通信，主动上报当前需求的功率大小。

在一种可能的设计中，该控制单元用于获取该受电系统的当前需求功率，包括：该控制单元用于监测该N个第一功率单元中每个第一功率单元的供电输出端的输出功率，根据监测到的该N个第一功率单元中每个第一功率单元的供电输出端的输出功率确定该受电系统的当前需求功率。基于该方案，提供了又一种控制单元获取当前需求功率的方案。即控制单元通过监测工作中的每个第一功率单元的输出功率，确定当前需求功率。可以理解的是，由于处于工作状态的一个或多个第一功率单元的总的输出功率等于受电系统的需求功率，因此可以通过该方案准确地获取当前需求功率。同时，由于不需要受电系统主动上报，因此能够实现供电装置与受电系统一定程度上的解耦，降低对于受电系统的要求。

在一种可能的设计中，该供电装置还包括第二功率单元，该第二功率单元的供电输入端与该电源接口耦接，该第二功率单元的供电输出端与该受电系统的供电输入端耦接。该第二功率单元的控制端与该控制单元的控制端耦接。该控制单元，还用于当该M个第一功率单元中存在故障功率单元时，通过该控制单元的控制端控制该第二功率单元为该受电系统供电。基于该方案，在供电装置中可以设置备份功率单元，以便在第一功率单元出现故障，无法进行正常的供电输出时，启动该备份功率单元进行功率输出，以保证对受电系统的供电不会受到影响，进而提升供电装置供电输出的可靠性，并为修理替换出现故障的第一功率单元提供必要的时间。需要说明的是，本申请实施例中，是以通过启动第二功率单元以实现启动备份功率单元进行供电输出为例的，在另一些实施例中，在第一功率单元出现故障时，如果供电装置中存在其他第一功率单元处于关闭状态，控制单元也可以通过控制这些处于关闭状态的的第一功率单元开始进行功率输出，以达到与启动第二功率单元进行供电输出相同的效果。

在一种可能的设计中，该控制单元的通信端与该受电系统的通信端耦接。该控制单元，还用于当该M个第一功率单元存在故障功率单元时，通过该控制单元的通信端向该受电系统发送故障消息，用于指示该受电系统进行功率降额。基于该方案，控制单元可以应当处于工作状态的第一功率单元出现故障而无法进行正常的功率输出时，通知受电系统进行功率降额，例如受电系统可以通过关闭一些不必要的负载，以降低当前需求功率实现功率降额。由此以保证供电装置可以为受电系统正常运行所必须的负载进行正常的供电，以使得第一功率单元出现故障对受电系统正常工作的影响降低到最小。

在一种可能的设计中，该第一功率单元包括：变压模块。该变压模块的输入端为该第一功率单元的供电输入端，该变压模块的输出端为该第一功率单元的供电输出端，该变压模块的控制端为该第一功率单元的控制端。该控制单元用于通过该控制单元的控制端控制该N个第一功率单元中的M个第一功率单元为该受电系统供电，包括：针对该M个第一功率单元中的每个第一功率单元，该控制单元用于通过该控制单元的控制端向该第一功率单元发送控制信号。该第一功率单元用于根据该控制信号通过该变压模块对从该电源接口输入的电信号进行变压处理，以使得该第一功率单元为该受电系统供电。基于该方案，提供了第一功率单元的一种具体组成。示例性的，该第一功率单元中可以包括能够进行变压操作的变压模块。供电信号通过该变压模块的变压处理，就可以满足受电系统对于供电电压的需求。

在一种可能的设计中，该第一功率单元包括：变压模块和驱动模块。该变压模块的输入端为该第一功率单元的供电输入端，该变压模块的输出端为该第一功率单元的供电输出端，该变压模块的控制端与该驱动模块的输出端藕接，该驱动模块的输入端为该第一功率单元的控制端。该控制单元用于通过该控制单元的控制端控制该N个第一功率单元中的M个第一功率单元为该受电系统供电，包括：针对上述M个第一功率单元中的每个第一功率单元，该控制单元用于通过该控制单元的控制端向该第一功率单元的该驱动模块发送控制信号。该第一功率单元用于根据该控制信号通过该驱动模块控制该变压模块对从该电源接口输入的电信号进行变压处理，以使为该受电系统供电。基于该方案，提供了又一种第一功率单元的一种具体组成。示例性的，在第一功率单元中，除了包括变压模块，还可以包括驱动模块。可以理解的是，一般而言，控制模块输出的控制信号(如DPWM信号)，并不能很好地适配所有类型的变压模块，因此，可以在该将该控制信号输入给变压模块控制其进行变压处理之前，通过与变压模块对应的驱动模块进行信号转换，例如，将DPWM信号转换为PWM信号，以便输出能够有效地控制对应边压模块进行变压处理的控制信号。需要说明的是，本申请实施例中，是以驱动模块设置在第一功率单元中为例进行说明的。在另一些实施例中，驱动模块也可设置在变压模块与控制单元之间的任何位置，例如，设置在控制单元内，又如，设置在控制单元和第一功率单元外，变压模块与控制单元链路上的任意位置。

第二方面，提供一种供电方法，应用于包括N个第一功率单元的供电装置，N为大于1的整数，该方法包括：在该供电装置接入电源的状态下，该供电装置获取受电系统的当前需求功率，并根据该受电系统的当前需求功率，控制该N个第一功率单元中的M个第一功率单元为该受电系统供电，并控制N-M个第一功率单元处于关闭状态，该M个第一功率单元的输出功率大于或等于该受电系统的当前需求功率，M为大于或等于1，且小于或等于N的整数。

在一种可能的设计中，该供电装置获取受电系统的当前需求功率，包括：该供电装置接收来自该受电系统的当前需求功率。

在一种可能的设计中，该供电装置获取受电系统的当前需求功率，包括：该供电装置监测该N个第一功率单元中每个第一功率单元的输出功率，根据监测到的该输出功率确定该受电系统的当前需求功率。

在一种可能的设计中，该供电装置还包括第二功率单元。该方法还包括：当该M个第一功率单元中存在故障功率单元时，该供电装置控制该第二功率单元为该受电系统供电。

在一种可能的设计中，该方法还包括：当该M个第一功率单元存在故障功率单元时，该供电装置向该受电系统发送故障消息，用于指示该受电系统进行功率降额。

第三方面，提供一种供电装置，该通信装置包括一个或多个处理器和一个或多个存储器。该一个或多个存储器与该一个或多个处理器耦合，该一个或多个存储器存储有计算机指令。当该一个或多个处理器执行该计算机指令时，使得该供电装置执行上述第二方面及其可能的设计中涉及的供电方法。

可以理解的是，上述第二方面提供的供电方法，及其可能的设计，以及上述第三方面提供的供电装置，均可对应到第一方面及其可能的设计中提供的供电装置及其工作机制，因此其所能达到的有益效果类似，此处不再赘述。

附图说明

图1为一种供电架构的组成示意图；

图2为一种采用CPA对受电系统进行供电的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种供电装置的组成示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种供电装置的组成示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种供电装置的组成示意图；

图6为本申请实施例提供的一种CU的接口示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种供电装置的组成示意图；

图8为本申请实施例提供的一种PU的组成示意图；

图9为本申请实施例提供的一种变压模块的组成示意图；

图10为本申请实施例提供的一种变压模块的控制信号的示意图；

图11为本申请实施例提供的又一种PU的组成示意图；

图12为本申请实施例提供的一种驱动模块的工作示意图；

图13为本申请实施例提供的一种需求功率曲线的示意图；

图14为本申请实施例提供的又一种需求功率曲线的示意图；

图15为本申请实施例提供的又一种供电装置的组成示意图；

图16为本申请实施例提供的又一种供电装置的组成示意图；

图17为本申请实施例提供的一种供电方法的流程示意图；

图18为本申请实施例提供的一种供电场景的示意图；

图19为本申请实施例提供的又一种供电场景的示意图；

图20为本申请实施例提供的又一种供电场景的示意图；

图21为本申请实施例提供的又一种供电场景的示意图；

图22为本申请实施例提供的又一种供电场景的示意图；

图23为本申请实施例提供的一种供电效率的对比示意图；

图24为本申请实施例提供的又一种供电装置的组成示意图。

具体实施方式

一般而言，负载的供电需求，可以包括对供电功率的需求和对供电电压的需求。

其中，在本申请实施例中，可以将作为负载的一个或多个ICT设备组成的系统称为受电系统。受电系统在某时刻对于供电功率的需求，由在该时刻受电系统中正在工作的负载决定。例如，以受电系统包括负载1-负载n为例。在第一时刻，受电系统中只有部分负载(如负载1，负载2以及负载3)在工作，则在该第一时刻受电系统对于供电功率的需求就是负载1，负载2以及负载3工作所需的功率之和。又如，在第二时刻，受电系统处于满负载状态，即所有负载(即负载1-负载n)都处于工作状态，则该第二时刻受电系统对于供电功率的需求就是所有负载(即负载1-负载n)工作所需的功率之和。只有当作为供电信号的供电电压和供电功率同时能够满足受电系统的需求时，才能保证受电系统的正常工作。

为了保证对受电系统的供电，现有技术中提供了不同的供电架构以满足不同受电系统的供电需求。例如，目前被广泛应用的供电架构有集中供电架构(centralize powerarchitecture，CPA)。

示例性的，图2示出了一种采用CPA对受电系统进行供电的示意图。如图2所示，该CPA中可以包括一个电压转换器件，该电压转换器件可以为如图2所示的DC/DC转换器。该DC/DC转换器可以用于对输入的供电信号(如Vin)进行升压或降压处理，以便使得处理后的供电信号(如Vout)的电压能够匹配受电系统对于供电电压的需求。需要说明的是，如图2以及所示，CPA可以为包括多个负载(如负载1-n)的受电系统进行供电。其中，各个负载需求的供电电压可以相同，也可以不同。当各个负载需求的供电电压不同时，各个负载所在支路在获取CPA输出的具有一定电压的电信号后，可以通过在支路上设置二级电压转换器件，以便再次对电信号进行变压处理，以获取匹配当前支路的负载所需求的供电电压的电信号。

如上述关于供电功率的说明，在不同时刻，由于工作负载数量的差异，受电系统对于供电功率的需求是不同的。为了满足受电系统在不同时刻对于供电功率的需求，CPA中的DC/DC转换器需要能够至少提供受电系统处于满负载状态下所需的供电功率(如称为满负载功率)。并且该DC/DC转换器需要持续不断地为受电系统提供满负载功率的供电信号，以便受电系统工作在类似于上述示例中第二时刻的满负载状态下时，CPA依然能够为受电系统提供足够的供电功率以保证其正常工作。

由于一个DC/DC转换器能够输出的电信号的最大功率有限，其变压能力也是有限的。因此，CPA一般用于对供电功率适中，供电电压较高的受电系统进行供电。

一般而言，供电架构工作在低负载状态下的供电效率，低于工作在高负载状态下的供电效率。而受电系统在正常工作过程中，在不同时刻可能需要不同的负载进行工作。其中，开启受电系统中部分负载进行工作的低功率需求场景占据了受电系统工作的大部分时间。而CPA在工作时，一直会保持能够输出满足受电系统中所有负载同时工作时的功率需求的状态，因此，当上述受电系统中的负载工作在低功率需求场景(如受电系统中的负载只有部分在工作状态中，其他负载未工作)时，对应CPA就处于低负载的工作状态下。这样就使得在CPA在为受电系统供电的过程中，会长时间的处于较低供电效率的状态下，由此导致显著的能量浪费。即供电架构无法实现高效节能地对受电系统进行供电。

可以理解的是，随着受电系统组成的复杂化，其中包括的负载的数量以及每个负载需求的供电功率的大小也越来越大。例如，为第五代移动通信技术(5th generationmobile networks，5G)提供通信服务的基站就可以作为受电系统。在5G基站中，可以包括一个或多个天线以及每个天线对应的射频链路。每个射频链路上都设置有需要被供电的功率放大器(Power Amplifier，PA)，天线开关(antenna switch)等射频器件。因此，一个射频链路就可以作为该受电系统中的一个负载。需要说明的是，在5G基站中，还可以包括其他需要供电才能工作的部件，如现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)，模拟数字转换器(analog digital converter，ADC)/数字模拟转换器(digital analogconverter，DAC)，时钟信号(clock，CLK)发生器等信号链路器件等，这些部件都可以称为5G基站中的负载。由于5G通信对于基站的通信能力要求非常高，因此，5G基站(特别是支持多输入输出(multiple input-output，MIMO)技术的5G基站)中一般会包括多个由射频链路构成的负载。而同样出于对通信能力的要求，每个负载所需求的供电功率也会较以往更高。在为诸如5G基站的受电系统进行供电时，上述供电架构的能量浪费就变得更加不可接受。因此，如何提高供电效率，使得供电架构能够实现高效节能地对受电系统进行供电，成为了亟待解决的一个问题。

本申请实施例提供一种供电架构和供电方法，能够使得供电架构可以灵活地根据受电系统对于供电的需求调整自身供电策略，有效地使得供电架构能够始终工作在具有较高供电效率的状态下，同时减小供电架构在为受电系统供电的过程中，轻负载(即受电系统需求的供电功率较小)时供电架构的能量损耗，实现对受电系统进行高效节能的供电。

以下结合附图对本申请实施例进行详细说明。需要说明的是，以下示例中，供电架构也可称为供电装置。

请参考图3，为本申请实施例提供的一种供电装置310的组成示意图。为了方便说明，图3中同时示出了受电系统320，供电装置310可以为受电系统320供电，以支持受电系统320的正常工作。如图3所示，该供电装置310中可以包括电源接口301，控制单元302和N个第一功率单元303。其中，N为大于1的整数。如，N个第一功率单元303分别为：第一功率单元1，第一功率单元2，…，第一功率单元N。本申请实施例中，控制单元302也可称为CU(controlunit)302，第一功率单元303也可称为PU(power unit)303。

如图3所示，电源接口301与N个PU 303的供电输入端(如图3中的A端)分别耦接，PU303的供电输出端(如图3中的D端)分别与受电系统320的供电输入端(如图3中的E端)耦接。

CU 302的控制端(如图3中的C端)与上述N个PU中每个PU 303的控制端(如图3中的B端)耦接。其中，上述N个PU 303的输出功率，如PU 1，PU 2，直至PU N的所有功率单元的输出功率之和，大于或等于受电系统320的最大需求功率。

在电源接口301接入电源的状态下，供电装置310可以对受电系统320进行供电输出。示例性的，CU 302可以用于获取受电系统320的当前需求功率，并根据受电系统320的当前需求功率，通过C端控制N个PU 303中的一部分PU 303(如M个PU 303)为受电系统320供电，并控制剩余的PU 303(如N-M个PU 303)处于关闭状态。其中，M个PU 303的输出功率大于或等于受电系统320的当前需求功率，M为大于或等于1，且小于或等于N的整数。

由此，供电装置310就实现了在通过M个PU 303为受电系统320输出足够的供电功率的同时，使得处于工作状态的PU 303避免工作在低负载状态下，提升其供电效率。同时能够节省剩余N-M个PU 303所产生的不必要的功率损耗。这样，供电装置310也就能够根据受电系统320的需求功率的变化，灵活地调整处于工作状态的PU 303的数量，如控制对应数量的PU 303进行供电输出，同时控制剩余的PU 303关闭。进而提升整个宫殿装置310的供电效率，同时也节省不必要的功率损耗，达到高效节能得为受电系统320进行供电的目的。

为了能够对本申请实施例提供的供电装置310进行更加清楚的说明，以下对其中的CU 302以及PU 303进行详细说明。

1、关于CU 302的说明。

如图4所示，CU 302中可以包括处理模块。其中，处理模块可以包括一个或多个处理单元，例如：处理单元可以为中央处理器(central processing unit，CPU)，数字信号处理器(digital signal processing，DSP)，脉宽调制芯片(pulse-width modulationintegrated circuit chip，PWM IC)，或神经网络处理器(neural-network processingunit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理模块中。

作为一种示例，在本申请实施例中，处理模块可以用于实现CU 302的获取以及控制功能。示例性的，处理模块可以通过CU 302上设置的一个或多个接口，与PU 303建立通信联系，该通信联系包括但不限于控制信号的传输以及数据的采集等。例如，处理模块可以采集PU 303的供电输出端输出电信号的电压和/或电流和/或功率等电参数，以便确定供电装置310的输出功率大小，由此获取受电系统的当前需求功率。又如，处理模块可以将控制信号传输给PU 303，以便根据受电系统的当前需求功率，控制如图3所示的N个PU 303中M个PU303进行供电输出，同时该控制剩余N-M个PU 303关闭，以使得低负载状态下，供电装置能够节省N-M个PU 303工作时产生的功率损耗，由此达到高效节能地对受电系统进行供电的目的。

在另一些实施例中，处理模块还可以通过其中设置的接口，与受电系统320建立通信联系。示例性，请参考图5，为本申请实施例提供的又一种供电装置的组成示意图。如图5所示，CU 302可以通过其通信端(如图5中的F端)与受电系统的通信端(如图5中的G端)耦接以建立通信联系。该通信联系可以用于CU 302接收受电系统320发送的当前需求功率，以便CU 302能够知晓受电系统320的当前需求功率。该通信联系还可以用于在出现一个或多个PU 303无法正常进行供电输出(即出现故障)时，CU 302对受电系统320进行降额工作的指示的传递。

作为一种示例，图6示出了一种CU 302的接口示意图。其中的一个或多个处理模块可以通过这些接口与外界进行通信。如图6所示，CU 302上可以设置有数字脉宽调制(digital pulse-width modulation，DPWM)接口，脉宽调制(pulse-width modulation，PWM)接口，模拟数字转换(analog digital converter，ADC)接口，数字模拟转换(digitalanalog converter，DAC)接口，误差模数转换(error analog digital converter，EADC)接口，运放/比较器接口，VCC接口等多个接口分别与PU 1-N耦接，以便通过这些接口对PU[1-N]进行有效的控制。示例性的，DPWM接口可以用于向N个PU中的每个PU传输DPWM信号，以使得PU根据该DPWM信号进行对应的变压操作。

EADC接口可以用于接收来自于N个PU中的每个PU发送的电压或电流信号，用于输出合适的DPWM信号，以满足受电系统的输出电压需求。

ADC/DAC接口和运放/比较器接口可以用于接收来自于N个PU中的每个PU发送的电流或温度等信号，以对受电系统异常情况下的保护，比如电流过大、温度过高时进行保护。

VCC接口可以用于转发供电信号(如VCC信号)。其中该VCC信号可以是由辅助供电模块提供的，与辅助供电模块相关的具体说明将在以下陈述中进行。除了上述接口之外，CU302上还可设置有通信接口(图6中未示出)，该通信接口可以通过电源管理总线(PowerManagement Bus，PMBUS)或同步串行总线(inter-integrated circuit bus，I2C)与受电系统320的通信接口耦接，用于接收受电系统320发送的当前需求功率，和/或向受电系统320发送降额指示等信号。

需要说明的是，如图6所示的CU 302的接口，仅为示例性说明，在本申请的另一些实施例中，该CU 302可以包括更多或更少的接口，以进行对应的不同种类的信号传输。可以理解的是，凡是能够支持CU 302有效地对PU 303进行控制的接口以及信号传输，都应包括在本申请实施例提供的技术方案的范围内。

以上示例中，是以CU 302包括有处理模块为例进行说明的，在本申请的另一些实施例中，CU 302中除了包括上述处理模块之外，还可以包括其他功能模块。示例性的，CU302中还可以包括辅助供电模块。请参考图7，为本申请实施例提供的又一种供电装置的组成示意图。其中，依然以供电装置310具有如图3所示的组成为例。可以理解的是，处理模块在工作时，对供电信号的供电电压等电参数也有一定的要求。例如，需要具有一定电压的VCC信号为其供电。该辅助供电模块，可以用于对输入CU 302的电信号(如图中的Vin)进行处理(如变压等处理)，以便获取能够支持处理模块正常工作的供电信号(如VCC)，并输出给处理模块，以保证处理模块的正常工作。需要说明的是，该辅助供电模块在向处理模块进行供电的同时，也可以将输出的供电信号传输给其他模块，作为一种示例，辅助供电模块可以通过处理模块的VCC端口，向其他需要辅助供电模块进行供电的模块传输VCC信号。需要说明的是，在具体实施过程中，可以根据需求选择不同型号的辅助供电模块，以便其变压能力以及输出功率能够符合对一个或多个模块进行供电的需求。

2、关于PU 303的说明。

PU 303作为供电装置310中的重要部件，可以用于在CU 302的控制下，对输入的电信号进行变压处理(如升压或降压)处理，并将处理后的电信号输出给受电系统320，以便在匹配受电系统320的电压需求的同时为其供电。

需要说明的是，本申请实施例中，供电装置310中的N个PU 303可以在CU 302的控制下，灵活开启其中的M个为受电系统320进行供电，以保证提供足够的供电功率保证受电系统320的正常工作。其余N-M个PU 303可以在CU 302的控制下，处于关闭状态。由此即可节省N-M个PU 303的功率损耗，使得供电装置310的整体功率损耗随着受电系统320的功率需求灵活调整，保证供电装置310的功率损耗在输出功率中的占比一直处于较低的状态，进而达到提高供电效率，为受电系统320进行高效节能的供电。

请参考图8，为本申请实施例提供的一种PU 303的组成示意图，如图3或图3或图5或图7所示的供电装置中的N个PU 303中的每个PU 303均可具有该组成。如图8所示，该PU303中可以包括变压模块。在该变压模块可以设置有输入端，输出端，以及控制端。在该示例中，变压模块的输入端可以为PU 303的A端，变压模块的输出端可以为PU 303的D端，变压模块的控制端可以为PU 303的B端。当CU 302控制M个PU 303进行供电输出时，其中每个PU303中的变压模块可以通过控制端接控制信号(如来自CU 302的控制信号)，并根据该控制信号对从A端输入的电信号进行变压处理，如升压或降压处理，并将处理后的电信号通过D端传输给受电系统的E端。对应的，当CU 302控制N-M个PU 303关闭时，其中每个PU 303中的变压模块可以通过控制端接控制信号(如来自CU 302的控制信号)，并根据该控制信号，进行关闭处理，不通过D端输出任何电信号。可以理解的是，由于上述M个PU 303中的变压处理是在CU 302的控制下进行的，因此处理后的电信号能够满足受电系统对于供电电压的要求。而由于N-M个PU 303中的变压模块在控制信号的控制下关闭，因此能够有效地避免这些PU 303的功率损耗。

作为一种示例，如图8所示，本申请实施例中提供的变压模块可以包括，用于存储能量的储能模块，以及用于对电信号进行分段采样的开关模块。在具体实现中，储能模块可以通过电感、变压器和/或电容等器件实现。开关模块可以通过场效应晶体管(FieldEffect Transistor，FET)实现。需要说明的是，在不同的变压模块的实现中，其中的储能模块与开关模块的连接关系可能相同，也可能不同，因此，在图8所示的变压模块中并未示出储能模块与开关模块的具体连接关系。

为了能够清楚地对本申请实施例提供的变压模块进行说明，请参考图9，以储能模块为电感，FET采用金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)为例，示出了一种变压模块的具体组成示意图。如图9所示，该变压模块可以包括MOSFET Q1，MOSFET Q2，电感L1。Q1和Q2可以作为该变压模块中的开关模块，L1可以作为该变压模块中的储能模块。其中，Q1的输入端可以为变压模块的A端，能够用于接收通过电源接口接入的电信号。Q1的输出端可以分别与Q2的输入端以及L1的一端耦接。Q2的输出端可以为变压模块的D端，能够用于将处理后的电信号传输给受电系统。L1的另一端与供电输出端耦接。Q1和Q2的控制端还分别与变压模块的B端接耦接。以便Q1和Q2可以通过B端收来自CU 302的控制信号，并根据该控制信号，调整各自导通/截止状态，使得Q1和Q2处于交替导通的状态，由此实现变压模块根据控制信号对由A端输入的电信号进行对应的变压处理，以及关闭对应变压模块的目的。可以理解的是，由于控制信号需要控制Q1和Q2处于交替导通的状态，即Q1导通时Q2截止，Q1截止时Q2导通，因此，在该实现方式中，控制信号可以包括两个子信号(如PWM1和PWM2)，分别用于控制Q1和Q2的工作状态。

作为一种示例，控制信号中的两个子信号可以为如图10所示的时钟信号。其中，以PWM1用于控制Q1，PWM2用于控制Q2，高电平用于控制开关器件处于导通状态，低电平用于通知开关器件处于截止状态为例。如图10中的(a)所示，在PWM1和PWM2的控制下，Q1和Q2处于交替导通的状态。由于PWM1在每个周期内的高电平时长大于PWM1在每个周期内的高电平时长，因此，在每个周期内，Q1的导通时长大于Q2的导通时长。此时，变压模块可以对电信号进行升压处理。与之对应的，当控制信号包括如图10中的(b)所示的PWM1和PWM2时，由于PWM1在每个周期内的高电平时长小于PWM1在每个周期内的高电平时长，因此，在每个周期内，Q1的导通时长小于Q2的导通时长。此时，变压模块可以对电信号进行降压处理。

可以理解的是，图9示出的变压模块的组成也可称为BUCK-BOOST电路。其仅为一种示例，在本申请实施例中，变压模块还可以通过其他具有变压功能的器件或电路实现。例如，该变压模块可以为是其他传统非隔离DC/DC电路(比如BUCK电路)。又如，该变压模块可以为隔离DC/DC变换电路(比如全桥变换，反激电路，正激电路等)。

需要说明的是，上述示例中，是以PU 303中包括用于实现变压的变压模块为例进行说明的，在另一些实施例中，该PU 303中还可以包括其他功能模块。例如，PU 303中还可以设置有驱动模块。请参考图11，为本申请实施例提供的又一种PU 303的组成示意图。如图11所示，驱动模块可以设置有输入端和输出端。驱动模块的输入端可以为PU 303的B端，驱动模块的输出端可以与变压模块的控制端耦接。在PU 303工作时，驱动模块可以接收CU302发送的控制信号(如DPWM信号)，并将该DPWM信号转换成变压模块能够直接识别的PWM信号传输给变压模块，以便变压模块可以并据此进行对应的变压处理。另外，由于驱动模块在工作时也需要对应的供电。在本申请的一些实施例中，对驱动模块的供电可以是由如图8所示的辅助供电模块提供的，当然也可以是其他供电模块提供的，本申请实施例对此不作限制。

需要说明的是，由于驱动模块输出的控制信号是为控制上述变压模块进行变压处理的，因此，驱动模块的选型需要与变压模块对应。作为一种示例，当变压模块采用如图9所示的组成时，驱动模块可以采用型号为2EDF7275K的隔离驱动实现其对应的功能。如图12所示，该隔离驱动可以接收PWM2A(即输入驱动模块的DPWM信号中的一路子信号)和PWM2B(即输入驱动模块的DPWM信号中的另一路子信号)的输入信号，并将其转换为Vgs_Q2B(即上述控制Q1的PWM1)和Vgs_Q1B(即上述控制Q2的PWM2)输出给变压模块中的Q1和Q2，以便Q1和Q2分别根据Vgs_Q2B和Vgs_Q1B对输入的电信号进行变压处理。

另外，可以理解的是，驱动模块为了实现DPWM信号到PWM信号的转换，可以是如上述图11的示例中所示的设置在PU 303中的，还可以是设置在CU 302中的。结合图7，当驱动模块设置在CU 302中时，该驱动模块可以设置在处理模块的输出端与C端之间，以便将处理模块输出的DPWM信号转换成PWM信号通过C端输出给PU 302。在具体实现过程中，驱动模块的设置位置可以根据实际需要灵活确定，本申请实施例对此不作限制。

根据上述说明，CU 302可以通过获取受电系统320的当前需求功率，对工作的PU303进行主动管理。在本申请实施例中，CU 302可以通过多种不同的途径，获取受电系统的当前需求功率。以下以供电装置具有如图3所示的组成为例进行说明。

在一些实施例中，CU 302可以通过监测N个PU中每个PU 303的供电输出端(如图3所示的D端)的输出功率。并根据监测到的输出功率确定受电系统320的当前需求功率。

可以理解的是，由于供电装置310的供电输出端(即D端)与受电系统的供电输入端(即E端)为串联结构，并且在逻辑上D端和E端之间不存在任何耗能部件，因此，供电装置310中的每个PU 303通过D端的输出功率之和(也可称为供电装置310的输出功率)与受电系统320的输入功率相同。因此，本申请实施例中，CU 302可以通过监测每个PU 303的输出功率，确定受电系统320的输入功率。

需要说明的是，在该实施例的一些实现方式中，CU 302可以通过采样线路与每个PU 303的D端耦接(图3中未示出)，以便对每个PU 303的输出功率进行采样。例如，在该输出功率的采样过程中，CU 302可以通过直接采样输出电信号的功率直接获取输出功率，也可通过采样输出电信号的其他电参数(如电流、电压等)，计算获取输出功率。本申请所述对此不做作限制。

当然，CU 302还可以根据其他一些供电装置310中的信号，确定受电系统320的当前需求功率。示例性的，作为该实施例的另一种可能的实现方式，CU 302可以通过每个功率单元的B端，获取该功率单元的输出功率。例如，N个PU 303中的每个PU 303，可以在被设置为在进行功率输出时，通过B端向CU 302反馈其输出功率大小。这样，CU 302就可以通过C端获取每个正在进行功率输出的PU 303的输出功率，由此CU 302就可以在不增加任何额外线路的情况下，获取供电装置310的输出功率，即受电装置320的当前需求功率。另外，PU 303还可以被设置为当不进行任何功率输出(即关闭)时，通过B端向CU 302反馈无功率输出的消息，或者，不反馈任何消息。以便CU 302可以根据该无功率输出的消息，或者在预设时间内没有接收到任何反馈，确定对应PU 303没有进行功率输出。

上述说明中，是以CU 302根据供电装置310内部的信号确定受电系统320的当前需求功率为例说明的。在另一些实施例中，CU 302还可以通过与受电系统320进行通信，确定受电系统320的当前需求功率。示例性的，以供电装置310具有如图5所示的组成为例。CU302还可以通过其上设置的通信端(如图5所示的F端)与受电系统320上设置的通信端(如图5所示的G端)耦接。在该示例中，受电系统320可以通过G端，将其当前需求功率发送给CU302。这样CU 302就可以直接获取受电系统320的当前需求功率。另外，受电系统320还可以通过G端，向CU 302发送用于指示其当前需求功率大小的标识，以便CU 302根据该标识，确定受电系统320的当前需求功率。例如，CU 302中可以预先存储有标识与功率大小的对应关系，在接收到受电系统320是发送的标识(如标识1)时，CU 302可以通过其中存储的对应关系，确定与该标识1对应的功率大小，并由此确定受电系统320的当前需求功率。当然，CU302也可以通过其他方式获取其当前需求功率(如通过外部接口接收受电系统320的当前需求功率大小等)，本申请实施例对此不作限制。

需要说明的是，在一些实现方式中，CU 302确定受电系统320的当前需求功率的操作，可以是实时进行的。例如，从供电装置310开始为受电系统320供电起，持续不断地确定受电系统320的当前需求功率。由此，CU 302能够知晓受电系统320工作过程中，在任意时刻对于当前需求功率的需求大小，以便于CU 302对其为受电系统320进行供电进行更加精确的控制。在另一些实现方式中，CU 302确定受电系统320的当前需求功率的操作，也可以是周期性进行的。例如，CU 302可以根据预设周期，确定受电系统320的当前需求功率。由此在有效降低CU 302工作负担的同时，对受电系统320的当前需求功率的变化作出及时的响应。当然，CU 302也可以通过外部接口，接收用于触发确定受电系统320当前需求功率的指令，并根据该指令执行确定受电系统320的当前需求功率的操作。在具体的实现方式中，可以采用上述实例中的实现方式的一种或多种，本申请实施例对此不做限制。

在确定受电系统320的当前需求功率后，CU 302就可以调整N个PU 303的工作状态，如进行供电或关闭，以便在匹配受电系统320的功率需求的同时，关闭不必要的PU 303，由此使得供电装置310一直处于合理的负载工作状态下进行高效率的供电输出，在实现高效节能地对受电系统320进行供电的同时，有效地延长PU 303的寿命。

示例性的，以一个PU 303能够提供最多P0的输出功率，受电系统320的功率需求曲线如图13所示为例。在T1时刻，CU 302获取受电系统320的当前需求功率为P1，以一个PU303所能够提供的功率P0大于P1为例，CU 302可以控制N个PU 303中的任意一个PU 303开始工作，为受电系统320进行供电输出，同时控制其他N-1个PU 303处于关闭状态。类似的，在T2时刻，CU 302获取受电系统320的当前需求功率为P2，以一个PU 303所能够提供的功率P0大于P2为例，CU 302可以继续控制N个PU 303中的一个PU 303开始工作，为受电系统320进行供电输出，同时控制其他N-1个PU 303处于关闭状态，以便节省这N-1个PU 303的功率损耗。

需要说明的是，CU 302可以实时地对受电系统320的当前需求功率进行监测，当T1时刻与T2时刻所需要开启工作的PU 303的数量相同时，CU 302可以控制在T2时刻开启与T1时刻相同的PU 303进行供电输出，以便减少PU 303的开关次数，由此增加供电系统的可靠度。在另一些实现方式中，CU 302也可以将供电输出的PU 303调整为与T1时刻不同的其他PU 303。这样能够使得在T1时刻处于工作状态的PU 303能够在T2时刻停止工作，由此延长该PU 303的寿命。在实际实施过程中，可以灵活选取PU 303的配置方法，本申请实施例对此不作限制。

在T3时刻，CU 302获取受电系统320的当前需求功率为P3，此时，以一个PU 303所能够提供的功率P0大于P3，且P3已经很接近与P0为例。如果继续只开启一个PU 303进行供电，就会使得该PU 303的工作负荷较大，使得其供电效率降低，并引入额外的损坏风险。因此，本申请实施例中，可以设置预设阈值，如设置阈值为P0的80％，如果当前需求功率大于该预设阈值，认为需要开启额外的PU 303进行供电输出。即，在T3时刻，CU 302确定当前需求功率P3大于P0的80％，则CU 302可以通过控制信号控制两个PU 303进行供电输出。

需要说明的是，上述示例中，是以受电系统320对供电功率的需求为连续变化的(如图13所示)为例，在另一些场景下，受电系统320对供电功率的需求也可能是跳变的。对于此类受电系统320的供电，可以沿用上述示例中的供电方法，也可采用其他的供电方法，以简化CU 302的工作，提高供电稳定性。

示例性的，以受电系统320对供电功率的需求随时间变化情况为如图14所示的时钟曲线，供电装置410具有如图5所示的组成，1个PU 303最大能够提供P0的功率，P1小于P0，P2大于P0为例进行说明。受电系统320可以通过G端向CU 302上报功率需求范围，如上报功率需求范围为[P1，P2]。CU 302通过接收该功率需求范围，就可知晓在接下来的一段时间内，受电系统320只会对上述两个功率值有所需求。在T1时刻之前，受电系统320可以向CU302反馈用于指示当前需求功率为上述需求功率范围下限的第一供电请求，以便CU 302接收该第一供电请求，确定受电系统320的当前需求功率为P1，进而控制1个PU 303为其进行供电输出。在T1时刻，随着受电系统320的功率需求由P1跳变为P2，受电系统320可以在该T1时刻向CU 302发送用于指示当前需求功率为上述需求功率范围上限的第二供电请求，以便CU 302接收该第二供电请求，确定受电系统320的当前需求功率为P1。以1个PU 303提供的功率为P0，且P0小于P1为例。在确定需要提供P1的输出功率时，CU 302可以控制开启2个PU303为受电系统320其进行供电输出。类似的，在T2时刻，受电系统320可以向CU 302发送第一供电请求，以便CU 302切换回通过1个PU 303对CU 302进行供电。其中，第一供电请求和第二供电请求可以包括多种实现方法，作为一种示例，第一供电请求以及第二供电请求可以为1比特的二进制数，如第一供电请求为0，第二供电请求为1。可以看到，采用上述供电方法，可以避免CU 302对于当前需求功率的实时检测，同时由于可以通过1比特的形式标识当前需求功率的变化，因此能够节省CU 302与受电系统320之间的通信负担。

可以看到，上述示例中，是以受电系统320通过反馈第一供电请求以及第二供电请求的方式向CU 302反馈当前需求功率的变化的。在另一些实施例中，受电系统320还可以持续不断地向CU 302发送与其所需的功率变化对应的时钟信号，以便CU 302可以根据时钟信号幅度的变化，确定是否需要调整当前功率输出策略，例如将通过1个PU 303向受电系统320供电调整为通过2个PU 303向受电系统320供电。

需要说明的是，本申请的另一些实施例中，供电装置310除了能够按照上述示例中提供的方式根据受电系统320的当前需求功率，对进行供电输出的PU 303进行主动管理，还能通过其他方式，保证对受电系统320的稳定的供电输出。

在一些实施例中，在该供电装置310中，还可以设置有第二功率单元。该第二功率单元可以与第一功率单元并联，作为第一功率单元的备份功率单元。以便当第一功率单元出现故障时，启用该第二功率单元，以保证受电系统320的工作不受供电影响。该第二功率单元的组成可以与第一功率单元的组成相同，也可以与第一功率单元的组成不同。以下以第二功率单元的组成与第一功率单元相同为例进行说明。

示例性的，请参考图15，为本申请实施例提供的又一种供电装置的组成示意图。其中，以该供电装置具有如图3所示的部件以及连接关系，以及第二功率单元为例。

如图15所示，第二功率单元304的A端可以与电源接口耦接，B端可以与控制单元的C端耦接，D端可以与受电系统的供电输入端(E端)耦接。在第一功率单元303正常工作时，该第二功率单元304可以在控制单元302的控制下一直处于关闭状态。当第一功率单元303出现故障时，控制单元302就可以控制第二功率单元304开始工作，以弥补故障的第一功率单元303无法向受电系统320输出的功率。控制单元302控制第二功率单元304进行工作，为受电系统320进行供电输出的方法与控制第一功率单元303为系统单元320进行供电输出的方法类似，此处不再赘述。

需要说明的是，如图15的示例中，是以设置一个第二功率单元作为备份功率单元为例进行说明的。在实际实施过程中，也可根据板面占用情况，设置更多个第二功率单元，以进一步加强供电装置的抗损能力。

可以理解的是，基于上述说明，在供电装置中设置有多个第一功率单元，而在一些供电场景下，如受电系统处于部分负载状态时，存在一个或多个第一功率单元处于关闭的状态。在本申请的一些实施例中，这处于关闭状态的一个或多个第一功率单元也可充当备份供电单元的作用。也就是说，当处于工作状态的第一功率单元出现故障时，控制单元可以控制开启其他的处于关闭状态的第一功率单元开始为受电系统进行供电输出。

本申请实施例中，控制单元对于第一供电单元的故障检测，可以通过多种途径实现。例如，控制单元可以通过监测第一供电单元的输出端电信号，当第一供电单元出现故障时，其输出电信号就会出现异常，如突然降低或产生波形突变等。则控制单元可以认为对应的第一供电单元出现故障。又如，可以在第一供电单元中预设保护机制，当第一供电单元出现故障，无法正常进行供电输出时，可以主动向控制单元上报其故障状态。

上述示例中，提供了在第一供电单元出现故障时，采用备份供电单元(如第二供电单元)进行供电输出的方案，实现了受电系统的正常工作不受供电影响的目的。在本申请的另一些实施例中，还可采用其他方法，保证受电系统的工作不会因为供电能力变化(如第一供电单元的故障)而导致全面停止的情况发生。示例性的，当控制单元确定正在进行供电输出的第一供电单元出现故障时，可以向受电系统发送降额指示，以便指示受电系统可以关闭当前非必须的负载，优先保证基础功能的正常工作。

可以理解的是，上述示例中提供的两种方案，可以通过增加备份功率输出单元，能够有效地提升供电装置对于损坏的抗性，有效保证对受电系统的供电。也可以通过向受电系统发送降额指示，以保证在不增加板面成本的前提下，在输出功率无法保证受电系统的最优运行时，能够至少保证其基础功能不受供电的限制。上述两种方案，各有优点，再具体实施过程中，可以根据具体需求，灵活选取其中一个或同时采用两种方案，以保证对受电系统的高效节能的供电输出。

需要说明的是，供电装置310的输出功率可以根据受电系统320的当前功率需求灵活调整。供电装置310的输出电压也可根据受电系统320的需求进行更灵活的调整。可以理解的是，供电装置310的输出电压由PU 303决定。一般而言，由于受电系统320中的不同负载对于供电电压的需求可能不同，供电装置310可以向受电系统输出具有大于或等于受电系统320中工作的所有负载中，需求的最高供电电压的电信号。以便该电信号被分配到不同的负载所在支路时，可以根据负载对于供电电压的需求，进行二次降压，以便获取符合该支路负载需求的供电电压。可以理解的是，由于降压的操作相较于升压的操作更加容易实现，同时对供电的电信号造成的其他影响较小，因此，本申请实施例提供的方法能够较好地覆盖受电系统320对于不同供电电压的需求。当然，在另一些实施例中，供电装置310的输出电压也可以低于负载需求的最大供电电压，由此能够减小供电装置310中的PU 303的变压压力。在实际实施过程中，可以根据需求灵活选取上述两种实现方式，本申请实施例对此不做限制。

应当理解的是，通过上述说明，本领域普通技术人员，已经能够对本申请实施例提供的供电装置的组成及其工作机理有较为清楚的认识。以下结合逻辑示意图，对本申请实施例提供的供电方法及其能够实现的效果进行示例性说明。

请参考图16，为本申请实施例提供的一种供电逻辑示意图。其中，以受电系统为5G基站为例。该供电侧可以对应到上述如图3-图15中任一种所示出的供电装置。如图16所示，供电侧可以包括一个CU，和多个PU(如图中的PU1-PUn)。CU可以通过控制线控制这多个PU，对输入的电信号进行变压处理，以便通过图中所示的功率线向受电侧的5G基站中的各个PA提供匹配其需求(如对供电电压的需求以及对供电功率的需求)的电信号。需要说明的是，如前述说明，5G基站中的作为负载的部件可以不限于PA，还可以包括其他需要供电的部件，如FPGA，天线开关等，此处仅以PA作为负载为例进行说明。如图16所示，在一些实现方式中，CU还可以通过通信线与受电系统实现电连接。用于进行CU与受电系统之间的通信。例如，CU可以通过该通信线指示受电系统进行功率降额，又如，CU可以通过该通信线接收受电系统上报的当前需求功率等。

基于图16，请参考图17，示出了本申请实施例提供的一种供电方法的流程示意图。如图17所示，该方法可以包括S1701-S1704。

S1701、CU获取受电系统的当前需求功率。

S1702、CU根据当前需求功率，向N个PU中的每个PU发送控制信号。

S1703、N个PU中的每个PU分别接收该控制信号，M个PU根据该控制信号对输入的电信号(如Vin)进行变压处理，并将处理后的电信号(如Vout)输出给受电系统。N-M个PU根据该控制信号处于关闭状态。

S1704、受电系统接收PU传输的处理后的电信号，以进行正常工作。

其具体执行方法及其可能的实现方式，在上述说明中已经详细陈述，此处不再赘述。

在如图16的逻辑架构下，采用如图17的供电方法，能够有效地实现对受电系统，如5G基站，进行高效节能的供电输出。当受电系统处于部分负载时，其供电示例请参考图18。其中，以受电系统满载为2400w，每个PU能够输出的功率为300w，供电装置中共包括8个PU为例。如图18所示，当受电系统的当前需求功率为1000w(即实际负载为1000w)时，CU可以控制关闭4个PU，只开启4个PU进行供电输出。例如，CU可以通过虚线控制线控制PU1-PU4处于关闭状态，则PU1-PU4不向受电系统输出功率。CU可以通过图中的实线控制线，控制PU5-PU8处于工作状态，则PU5-PU8能够最多向受电系统提供1200w的功率，能够满足受电系统实际负载的工作。使得处于工作状态下的PU避免工作在低负载状态，提升PU的供电效率。同时节省不工作的PU的功率损耗。

本申请实施例也提供了不同的方案以应对PU可能出现的故障。示例性的，在一些实现方式中，CU可以通过指示受电侧的受电系统进行功率降额，以便减小PU故障对于受电系统的工作的影响。请参考图19，为本申请实施例提供的又一种供电场景示意图。其中，以受电系统满载为1200w，每个PU能够输出的功率为300w，供电装置中共包括4个PU，受电系统处于满负载工作状态，即实际负载为1200w为例。CU可以控制所有4个PU，如PU1-PU4均开启工作，进行供电输出。当PU4出现故障，在有控制信号经过对应控制线时，依然无输出功率从功率线输出。此时CU可以通过通信线，向受电侧的受电系统下发功率降额指令，以便受电系统根据该指令进行对应的降额。可以理解的是，在受电系统运行时，其中可以包括必须运行的负载和非必须的负载。在接收到功率降额指令后，受电系统可以暂时关闭非必须的负载，由此在使得在保证其基本功能的同时，不会因为PU4的故障导致断电的情况发生。

在另一些实现方式中，CU可以通过启用备用供电单元对受电侧的受电系统进行供电输出，以弥补PU故障导致的供电功率不足的问题。请参考图20，为本申请实施例提供的又一种供电场景示意图。其中，以受电系统满载为1200w，每个PU能够输出的功率为300w，供电装置中共包括4个PU，以及一个备用PU为例。其中，备用PU也可称为1/4备用供电单元，该供电装置也可称为4+1供电装置。如图20所示，受电系统处于满负载工作状态，即实际负载为1200w。则CU可以控制所有4个PU，如PU1-PU4均开启工作，进行供电输出。当PU4出现故障时，在有控制信号经过对应控制线时，依然无输出功率从功率线输出。此时CU可以通过控制线控制备份功率单元(即PU5)开始为受电侧的受电系统进行供电输出，以弥补由于PU4无法进行供电输出导致的功率输出不足的问题。从而保证供电装置能够为受电侧的受电系统提供足够的功率以保证其正常运行。

本申请实施例提供的供电装置，通过一个CU，能够控制多个PU。实现板级灵活供电部署，能够应用于不同的供电场景。示例性的，在一些实施例中，当受电系统需求多个不同的电压时，可以采用多路分区供电。以受电系统包括两种不同的电压需求(如电压需求1和电压需求2)，供电装置中共设置有4个PU(如PU1，PU2，PU3,以及PU4)为例。如图21所示，可以将PU1和PU2分配给电压需求1的受电系统，如将PU1和PU2的输出端连接，以为受电系统提供对应的供电信号。作为一种示例，CU可以向PU1和PU2分别发送控制信息1，以控制PU1和PU2将供电电压调整到与电压需求1匹配的电压，为受电系统中电压需求1的部分进行供电。类似的，可以将PU3和PU4分配给电压需求2的受电系统，如将PU3和PU4的输出端连接，以为受电系统提供对应的供电信号。作为一种示例，CU可以向PU3和PU4分别发送控制信息2，以控制PU3和PU4将供电电压调整到与电压需求1匹配的电压，为受电系统中电压需求2的部分进行供电。这样，就实现了对输出不同的供电电压为受电系统进行供电的目的。

需要说明的是，上述示例中，将输出电压相同的PU支路连接进行输出，可以为受电系统提供一路匹配其需求的供电信号，以便受电系统按照不同负载对于功率的需求，自行分配供电信号。在另一些实现方式中，输出电压相同的PU支路也可以不连接，而是分别将供电信号输出给受电系统。本申请实施例对此不作限制。另外，上述示例中是以将供电装置的输出功率均分给两个需求电压不同的受电系统负载为例的，在实际实施过程中，PU的分配可以根据各个电压需求中，负载对于功率的需求灵活决定，例如，为功率需求较大的部分分配更多的PU，为功率需求相对较小的部分分配较少的PU。其具体数量可以灵活配置，此处不再赘述。

在另一些实施例中，当受电系统中不同负载需求电压相同时，可以采用单路合路供电。以供电装置中共设置有4个PU(如PU1，PU2，PU3,以及PU4)为例。如图22所示，可以将PU1-PU4的输出端连接，以为受电系统提供一路对应的供电信号。作为一种示例，CU可以向PU1-PU4分别发送控制信息3，以控制PU1-PU4将供电电压调整到与受电系统需求电压匹配的状态，并为受电系统进行供电。类似上述多路分区供电中的说明，PU1-PU4的输出端也可以是不相互连接的，本申请实施例对此不做限制。

通过上述示例，能够看出，本申请实施例提供的供电装置，通过一个CU控制一个或多个PU，根据受电系统的当前需求功率，灵活调整各个PU的工作状态，能够有效地提高供电效率，同时也能够在一定程度上提升系统的供电稳定性以及寿命。进一步的，通过设置备用功率单元，和/或向受电系统发送功率降额指示，能够及时有效地应对PU故障导致的功率输出不足的问题，从而保证受电系统的正常工作。

通过大量实验，已经验证，在上述供电装置的基础上，采用本申请实施例提供的供电方法对受电系统进行供电，相比于现有技术，能够显著地提高供电效率。其比对结果如图23所示。如图23所示，在不同的负载状态下，通过本申请实施例提供的供电方法进行供电的效率显著高于现有技术。特别是在轻负载条件下，供电效率的优势尤为明显。因此，本申请实施例所提供的技术方案相较于现有技术具备明显的进步。

图24示出了的本申请实施例提供的又一种供电装置2400的组成示意图。该供电装置2400可以包括：处理器2401，存储器2402以及功率单元2403。该存储器2402用于存储计算机执行指令。示例性的，在一些实施例中，当该处理器2401执行该存储器2402存储的指令时，可以使得该数据传输装置2400执行如图17所示的S1701-S1704，以及上述实施例中涉及的供电装置需要执行的其他操作。例如，处理器2401可以根据读取的指令，控制功率单元2403进行灵活的供电输出。需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包括这些改动和变型在内。

Claims

1.一种供电装置，其特征在于，所述供电装置用于为受电系统进行供电，所述供电装置包括电源接口、控制单元和N个第一功率单元，N为大于1的整数，所述N个第一功率单元的供电输入端与所述电源接口分别耦接，所述N个第一功率单元的供电输出端与所述受电系统的供电输入端分别耦接，所述N个第一功率单元的输出功率大于或等于所述受电系统的最大需求功率，所述控制单元用于根据所述受电系统的当前需求功率控制N个第一功率单元中M个所述第一功率单元处于工作状态，M为大于或等于1、且小于或等于N的整数，其中：

当所述控制单元控制所述N个第一功率单元都处于工作状态、且处于工作状态的所述N个第一功率单元中的一个所述第一功率单元发生故障时，控制单元用于向所述受电系统发送功率降额指令，所述功率降额指令用于指示所述受电系统降频。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述供电装置还包括至少一个备份功率单元，所述至少一个备份功率单元与所述不同于所述第一功率单元，所述控制单元还用于：

根据所述受电系统的当前需求功率控制N个第一功率单元处于工作状态，当处于工作状态的所述N个第一功率单元中的一个所述第一功率单元发生故障时，控制所述备份功率单元为所述受电系统供电；

当所述N个第一功率单元正常工作时，控制所述至少一个备份功率单元一直处于关闭状态。

3.根据权利要求1-2任一项所述的装置，其特征在于，所述受电系统包括两个需求电压不同的受电系统负载，所述控制单元还用于：

向所述N个第一功率单元中多个所述第一功率单元发送第一控制信息，以控制所述N个第一功率单元中多个所述第一功率单元的供电电压调整到与一个需求电压区配的电压。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制单元还用于：

向所述N个第一功率单元中另外多个所述第一功率单元发送第二控制信息，以控制所述N个第一功率单元中另外多个所述第一功率单元的供电电压调整到与另一个需求电压区配匹配的电压。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制单元还用于：

根据所述两个需求电压不同的受电系统负载的功率需求，为功率需求较大的受电系统负载分配更多的所述第一功率单元、为功率需求较小的受电系统负载分配更少的所述第一功率单元。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制单元还用于将所述N个第一功率单元均分给所述两个需求电压不同的受电系统负载。

7.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元还用于：

当T1时刻需要开启工作的所述第一功率单元的数量与T2时刻需要开启工作的所述第一功率单元的数量相同时，所述T2时刻晚于T1时刻，控制T1时刻处于工作状态的PU 303在T2时刻停止工作，控制其他所述第一功率单元供电。

8.根据权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元还用于：

当所述受电系统的当前需求功率小于阈值时，控制一个所述第一功率单元进行供电，所述阈值小于一个所述第一功率单元的输出功率且大于所述第一功率单的输出功率的80％；

当所述受电系统的当前需求功率大于所述阈值时，控制所述一个第一功率单元进行供电并开启额外的所述第一功率单元进行供电。

9.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元的通信端与所述受电系统的通信端藕接，所述控制单元还用于实时检测所述受电系统的当前功率需求，并在接收所述受电系统反馈的功率需要范围后的一段时间内暂停检测所述受电系统的当前功率需求，所述功率需求范围用于指示所述受电系统接下来一段时间内的功率需求。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述功率需求范围包括需求功率范围上限、需求功率范围下限，所述需求功率范围上限大于一个所述第一功率单元的输出功率，所述需求功率范围下限小于一个所述第一功率单元的输出功率，所述控制单元还用于接收所述受电系统反馈的第一供电请求和第二供电请求，其中：

根据所述受电系统反馈的第一供电请求确定所述受电系统的当前功率需求为需求功率范围下限，控制一个所述第一功率单元为所述受电系统供电；

根据所述受电系统反馈的第二供电请求确定所述受电系统的当前功率需求为需求功率范围上限，控制所述一个第一功率单元进行供电并开启额外的所述第一功率单元为所述受电系统供电。