多電源供電系統(tǒng)及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是有關于一種供電系統(tǒng)，且特別是有關于一種多電源供電系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術】
[0002]在科學技術高速發(fā)展的今天，越來越多的電源產(chǎn)品朝著高效率(Highefficiency)、高功率密度(High power density)、高可靠性(High reliability)和低成本(low cost)的方向發(fā)展。一些直流電源為了保證輸入供電的可靠性，會采用冗余設計，使用雙輸入電源供電，那么如何實現(xiàn)雙輸入的電源與電源之間，以及雙輸入電源與后級電源之間的耦接和控制，成為一個重要的設計環(huán)節(jié)。

【發(fā)明內容】

[0003]為了滿足雙電源供電系統(tǒng)的可靠性和靈活性，同時有效的提高內部組件的使用率以及控制成本，因此本發(fā)明提供一種多電源供電系統(tǒng)及其控制方法，可以實現(xiàn)供電電源的切換，并使內部組件可以得到充分的利用。
[0004]本發(fā)明所提供的多電源供電系統(tǒng)包括第一電源電路、第二電源電路、開關切換單元與控制模塊。第一電源電路包括第一防逆電流電路、第一變換器模塊與第一輸入單元，第一輸入單元通過第一防逆電流電路電性耦接第一變換器模塊；第二電源電路包括第二防逆電流電路、第二變換器模塊與第二輸入單元，第二輸入單元通過第二防逆電流電路電性耦接第二變換器模塊。開關切換單元電性耦接第一電源電路與第二電源電路，控制模塊電性耦接所述開關切換單元。當?shù)谝惠斎雴卧c第二輸入單元皆正常工作時，控制模塊控制開關切換單元不工作，使第一電源電路與第二電源電路共同為負載供電；當?shù)谝惠斎雴卧９ぷ鳎诙斎雴卧惓r，控制模塊控制開關切換單元工作，使開關切換單元結合第一、第二防逆電流電路，而第二變換器模塊接受第一輸入單元的電力而正常工作；當?shù)诙斎雴卧９ぷ?，而第一輸入單元異常時，控制模塊控制開關切換單元工作，使開關切換單元結合第一、第二防逆電流電路，而第一變換器模塊接受第二輸入單元的電力而正常工作。
[0005]于一實施例中，開關切換單元具有至少一開關，當?shù)谝惠斎雴卧偷诙斎雴卧９ぷ鲿r，控制模塊輸出一第一電平控制信號，第一電平控制信號控制開關切換單元的開關斷開，開關切換單元不工作。
[0006]于一實施例中，開關切換單元具有至少一開關，當?shù)谝惠斎雴卧偷诙斎雴卧渲兄惶幱诋惓顟B(tài)時，控制模塊輸出一第二電平控制信號，第二電平控制信號控制開關切換單元的開關導通，開關切換單元工作。
[0007]于一實施例中，控制模塊檢測第一輸入單元與第二輸入單元的電壓，當?shù)谝惠斎雴卧碾妷何绰淙腩A定范圍內，控制模塊判定第一輸入單元異常；當?shù)诙斎雴卧碾妷何绰淙腩A定范圍內，控制模塊判定第二輸入單元異常。
[0008]于一實施例中，第一輸入單元為第一直流源。
[0009]于一實施例中，第二輸入單元為第二直流源。
[0010]于一實施例中，第一變換器模塊包含至少一個變換器，所述些變換器為直流到直流變換器或直流到交流變換器或交流到直流變換器或交流到交流變換器。
[0011]于一實施例中，第二變換器模塊包含至少一個變換器，所述些變換器為直流到直流變換器或直流到交流變換器或交流到直流變換器或交流到交流變換器。
[0012]于一實施例中，第一電源電路還包括第一保護模塊，第一保護模塊電性耦接第一變換器模塊、第一輸入單元與第一防逆電流電路中至少一者；第二電源電路還包括第二保護模塊，第二保護模塊電性耦接第二變換器模塊、第二輸入單元與第二防逆電流電路中至少一者。
[0013]于一實施例中，第一變換器模塊包含至少一個變換器，所述第二變換器模塊包含至少一個變換器，開關切換單元包括第一開關與第二開關。第一開關具有兩端分別電性耦接第一變換器模塊中的所述至少一個變換器的輸入正端與第二變換器模塊中的所述至少一個變換器的輸入正端；第二開關具有兩端分別電性耦接第一變換器模塊中的所述至少一個變換器的輸入負端與第二變換器模塊中的所述至少一個變換器的輸入負端。當?shù)谝惠斎雴卧c第二輸入單元皆正常工作時，控制模塊關斷第一開關與第二開關，第一防逆電流電路和第二防逆電流電路導通，使第一電源電路與第二電源電路共同為負載供電；當?shù)谝惠斎雴卧９ぷ?，而第二輸入單元異常時，控制模塊導通第一開關與第二開關，進而截止第二防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第一輸入單元供電；當?shù)诙斎雴卧９ぷ鳎谝惠斎雴卧惓r，控制模塊導通第一開關與第二開關，進而截止第一防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第二輸入單元供電。
[0014]于一實施例中，第一變換器模塊包含至少一個變換器，所述第二變換器模塊包含至少一個變換器，開關切換單元包括第一開關，第一開關具有兩端分別電性耦接第一變換器模塊中的所述至少一個變換器的輸入正端與第二變換器模塊中的所述至少一個變換器的輸入正端，而第一變換器模塊中的所述至少一個變換器所述的輸入負端與第二變換器模塊中的所述至少一個變換器所述的輸入負端短接。當?shù)谝惠斎雴卧c第二輸入單元皆正常工作時，控制模塊關斷第一開關，第一防逆電流電路和第二防逆電流電路導通，使第一電源電路與第二電源電路共同為負載供電；當?shù)谝惠斎雴卧９ぷ?，而第二輸入單元異常時，控制模塊導通第一開關，進而截止第二防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第一輸入單元供電；當?shù)诙斎雴卧９ぷ?，而第一輸入單元異常時，控制模塊導通第一開關，進而截止第一防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第二輸入單元供電。
[0015]于一實施例中，第一變換器模塊包含至少一個變換器，所述第二變換器模塊包含至少一個變換器，開關切換單元包括第二開關，第二開關具有兩端分別電性耦接第一變換器模塊的所述至少一個變換器的輸入負端與第二變換器模塊的所述至少一個變換器的輸入負端，而第一變換器模塊的所述至少一個變換器所述的輸入正端與第二變換器模塊的所述至少一個變換器所述的輸入正端短接。當?shù)谝惠斎雴卧c第二輸入單元皆正常工作時，控制模塊關斷第二開關，第一防逆電流電路和第二防逆電流電路導通，使第一電源電路與第二電源電路共同為負載供電；當?shù)诙斎雴卧９ぷ鳎谝惠斎雴卧惓r，控制模塊導通第二開關，進而截止第一防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第二輸入單元供電；當?shù)谝惠斎雴卧９ぷ?，而第二輸入單元異常時，控制模塊導通第二開關，進而截止第二防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第一輸入單元供電。
[0016]于一實施例中，開關切換單元包括第一開關與第二開關。第一開關具有兩端分別電性耦接第一防逆電流電路的輸出正端與第二防逆電流電路的輸出正端；第二開關具有兩端分別電性耦接第一防逆電流電路的輸入負端與第二防逆電流電路的輸入負端。當?shù)谝惠斎雴卧c第二輸入單元皆正常工作時，控制模塊關斷第一開關與第二開關，所述第一防逆電流電路和第二防逆電流電路導通，使第一電源電路與第二電源電路共同為負載供電；當?shù)谝惠斎雴卧９ぷ?，而第二輸入單元異常時，控制模塊導通第一開關與第二開關，進而截止第二防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第一輸入單元供電；當?shù)诙斎雴卧９ぷ?，而第一輸入單元異常時，控制模塊導通第一開關與第二開關，進而截止第一防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第二輸入單元供電。
[0017]于一實施例中，開關切換單元包括第一開關，第一開關具有兩端分別電性耦接第一防逆電流電路的輸出正端與第二防逆電流電路的輸出正端，而第一防逆電流電路的輸出負端與第二防逆電流電路的輸出負端短接。當?shù)谝惠斎雴卧c第二輸入單元皆正常工作時，控制模塊關斷第一開關，第一防逆電流電路和第二防逆電流電路導通，使第一電源電路與第二電源電路共同為負載供電；當?shù)谝惠斎雴卧９ぷ?，而第二輸入單元異常時，控制模塊導通第一開關，進而截止第二防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第一輸入單元供電；當?shù)诙斎雴卧９ぷ?，而第一輸入單元異常時，控制模塊導通第一開關，進而截止第一防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第二輸入單元供電。
[0018]于一實施例中，開關切換單元包括第二開關，第二開關具有兩端分別電性耦接第一防逆電流電路的輸出負端與第二防逆電流電路的輸出負端，而第一防逆電流電路的輸出正端與第二防逆電流電路的輸出正端短接。當?shù)谝惠斎雴卧c第二輸入單元皆正常工作時，控制模塊關斷第二開關，第一防逆電流電路和第二防逆電流電路導通，使第一電源電路與第二電源電路共同為負載供電；當?shù)谝惠斎雴卧９ぷ?，而第二輸入單元異常時，控制模塊導通第二開關，進而截止第二防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第一輸入單元供電；當?shù)诙斎雴卧９ぷ?，而第一輸入單元異常時，控制模塊導通第二開關，進而截止第一防逆電流電路，使第一變換器模塊和第二變換器模塊均接受第二輸入單元供電。
[0019]于一實施例中，第一防逆電流電路包括一第一晶體管，第二防逆電流電路包括一第二晶體管，第一晶體管的兩端分別電性耦接第一變換器模塊與第一輸入單元，第二晶體管的兩端分別電性耦接第二變換器模塊與第二輸入單元。當?shù)谝惠斎雴卧偷诙斎雴卧９ぷ鲿r，控制單元斷開開關切換單元，第一晶體管和第二晶體管導通，第一輸入單元和第二輸入單元分別對第一變換器模塊和第二變換器模塊供電；當?shù)谝惠斎雴卧９ぷ?，而第二輸入單元異常時，控制模塊導通開關切換單元，第一晶體管導通且第二晶體管截止，第一輸入單兀同時對第一變換器模塊與第二變換器模塊供電；當?shù)谝惠斎雴呜．惓６诙斎雴卧９ぷ鲿r，控制模塊開通開關切換單元，第一晶體管截止且第二晶體管導通，第二輸入單兀同時對第一變換器模塊與第二變換器模塊供電。
[0020]于一實施例中，第一防逆電流電路包括兩第一晶體管，兩第一晶體管中的一者的兩端分別電性耦接第一變換器模塊的輸出正端與第一輸入單元的正端，兩第一晶體管中的另一者的兩端分別電性耦接第一變換器模塊的輸入負端與第一輸入單元的負端；第二防逆電流電路包括兩第二晶體管，兩第二晶體管中的一者的兩端分別電性耦接第二變換器模塊的輸出正端與第二輸入單元的正端，兩第二晶體管中的另一者的兩端分別電性耦接第二變換器模塊的輸入負端與第二輸入單元的負端。當?shù)谝惠斎雴卧偷诙敵鰡卧９ぷ鲿r，控制單元斷開開關切換單元，兩第一晶體管和兩第二晶體管導通，第一輸入單元和第二輸入單元分別對第一變換器模塊和第二變換器模塊供電；當?shù)谝惠斎雴卧９ぷ?，而第二輸入單元異常時，控制模塊開通開關切換單元，兩第二晶體管中至少一者截止且兩第一晶體管導通時，第一輸入單元同時對第一變換器模塊與第二變換器模塊供電；當?shù)谝惠斎雴卧惓６诙斎雴卧９ぷ鲿r，控制模塊開通開關切換單元，當兩第一晶體管中至少一者截止且兩第二晶體管導通時，第二輸入單兀同時對第一變換器模塊與第二變換器模塊供電。
[0021]于一實施例中，第一變換器模塊為第一升壓變換電路，第二變換器模塊為第二升壓變換電路，開關切換單元包括:第一開關與第二開關。第一開關具有兩端分別電性耦接第一升壓變換電路的輸入正端與第二升壓變換電路的輸入正端；第二開關具有兩端分別電性耦接第一升壓變換電路的輸入負端與第二升壓變換電路的輸入負端。當?shù)谝惠斎雴卧c第二輸入單元皆正常工作時，控制模塊關斷第一開關與第二開關，第一防逆電流電路和第二防逆電流電路導通；當?shù)谝惠斎雴卧９ぷ?，而第二輸入單元異常時，控制模塊導通第一開關與第二開關，進而截止第二防逆電流電路，使第一升壓變換電路和第二升壓變換電路均接受第一輸入單元供電；當?shù)诙斎雴卧９ぷ鳎谝惠斎雴卧惓r，控制模塊導通第一開關與第二開關，進而截止第一防逆電流電路，使第一升壓變換電路和第二升壓變換電路均接受第二輸入單元供電。
[0022]于一實施例中，第一開關包括兩個反向串聯(lián)的晶體管，第一開關包括另外兩個反向串聯(lián)的晶體管。
[0023]于一實施例中，第一電源電路還包括第一保護模塊，第一保護模塊電性耦接第一變換器模塊；第二電源電路還包括第二保護模塊，第二保護模塊電性耦接第二變換器模塊。
[0024]于一實施例中，第一保護模塊包括第一保險絲與第一防浪涌電路，第一保險絲電性耦接第一防逆電流電路與第一輸入單元，第一防浪涌電路電性耦接第一防逆電流電路與第一變換器模塊；第二保護模塊包括第二保險絲與第二防浪涌電路，第二保險絲電性耦接第二防逆電流電路與第二輸入單元，第二防浪涌電路電性耦接第二防逆電流電路與第二變換器模塊。
[0025]于一實施例中，多電源供電系統(tǒng)還包括第三電源電路，開關切換單元電性耦接第三電源電路。第三電源電路包括第三防逆電流電路、第三變換器模塊與第三輸入單元，第三輸入單元通過第三防逆電流電路電性耦接第三變換器模塊。當控制模塊控制開關切換單元不工作時，第一電源電路、第二電源電路與第三電源電路共同為負載供電；當控制模塊控制開關切換單元工作時，開關切換單元結合第一、第二、第三防逆電流電路，而第一變換器模塊、第二變換器模塊和第三變換器模塊接受第一、第二、第三輸入單元中至少一者的電力而正常工作。
[0026]另一方面，本發(fā)明所提供的多電源供電系統(tǒng)的控制方法中，電源供電系統(tǒng)包括第一電源電路、第二電