一种可串可并可独立输出的多通道电源控制方法与流程

本发明涉及电源领域，具体涉及一种可串可并可独立输出的多通道电源控制方法。

背景技术：

1、随着新能源发展，更高电压、更高电流、更多通道测试电源需求日益增大，而常规电源一台机器一般只有一个输出通道；或者有多个通道，但不支持多个通道串联或者并联；或者支持串联和并联，但无法实现串并联后仍然具备单个通道的性能。常规多通道电源一般每个通道具有独立控制，即每个通道具备独立的闭环控制，可通过通信或者用户界面设置每个通道的输出，从而实现多通道输出，而并非由一个中央处理器实现全部控制。这种控制方式每个通道独立工作，通道间没有高速通信，使其不能灵活的根据模式选择最优的环路控制关系，从而很难实现串联均压和并联均流，即使实现串并后也很难实现单个通道的性能，以及高速测量等功能。再者，有些多通道电源可实现串联或者并联，但稳定性、冗余性、操作性以及抗干扰能力较差。例如，当串联时，从通道需要跟随主通道工作，即从通道的设定值来自于主通道的输出，当主通道异常或者故障时，从通道也将无法工作。当并联时，每个通道具有独立的设定量，但需要均流或者汇流母线，增加了硬件的复杂度以及抗干扰的难度；当独立、串联或者并联输出模式切换时，需要更改硬件信号连接方式，操作繁琐，容易出错。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可串可并可独立输出的多通道电源控制方法，在串联模式可实现通道均压，在并联模式可实现通道均流，并且每个通道可独立工作。

2、本发明公开的一种可串可并可独立输出的多通道电源控制方法，基于一个中央处理器和多个通道，所述的中央处理器通过第一隔离和电压/电流采样模数转换信号链，获取每个通道的实时输出电压和电流，中央处理器根据输出模式决定每个通道的环路控制方式，所述的输出模式包括多通道模式、串联模式和并联模式，并计算出每个通道的控制量，再将每个通道的控制量通过第二隔离发送给相应通道，各个通道接收中央处理器控制信号，输出相应电压或电流。

3、所述中央处理器对每个通道独立控制，包括接收每个通道设定和通道反馈，控制每个通道的误差计算、环路补偿模块、控制量输出模块和均压/均流模块。

4、所述每个通道的均压/均流模块通过获取自身输出和每个通道的平均输出，利用自身输出和平均输出的误差调节设定值，实现均压或均流。

5、所述输出模式为多通道模式时，将每个通道设定分配给相应通道作为设定值，根据自身反馈，通过相应通道的环路补偿模块实现设定输出，多通道模式下，均压/均流模块不参与工作。

6、所述输出模式为串联模式时，将总设定电压平均分配给每个通道作为设定值，根据自身反馈，通过相应通道的环路补偿模块实现设定输出，并根据当前通道的输出电压与各通道平均输出电压的误差调节各自通道的设定值，当通道的输出电压高于平均电压，则降低设定值，反之则增加设定，实现均压。

7、所述输出模式为并联模式时，将总设定电流平均分配给每个通道作为设定值，根据自身反馈，通过相应通道的环路补偿模块实现设定输出，并根据当前通道的输出电流与各通道平均输出电流的误差调节各自通道的设定值，当通道的输出电流高于平均电流，则降低设定值，反之则增加设定，实现均流。

8、本发明技术方案带来的有益效果有：

9、1、本发明使用一个中央处理器，通过隔离器件和电压/电流采样模数转换信号链高速获取各个通道输出电压和电流，根据输出模式，配置不同的环路控制方式，从而实现多通道输出，并联输出和串联输出，并可实现并联均流、串联均压，串并后仍具备单个通道的性能，例如动态响应，阶跃响应，精度，以及高速测量显示等功能。

10、2、本发明电路实现简洁，不存在输出模式不同需要根据串并关系重新连接控制信号，且无均流或者回流总线，减小用户接线的复杂度，并提高了信号的抗干扰能力。

技术特征：

1.一种可串可并可独立输出的多通道电源控制方法，基于一个中央处理器和多个通道，其特征在于，所述的中央处理器通过第一隔离和电压/电流采样模数转换信号链，获取每个通道的实时输出电压和电流，中央处理器根据输出模式决定每个通道的环路控制方式，所述的输出模式包括多通道模式、串联模式和并联模式，并计算出每个通道的控制量，再将每个通道的控制量通过第二隔离发送给相应通道，各个通道接收中央处理器控制信号，输出相应电压或电流。

2.根据权利要求1所述的一种可串可并可独立输出的多通道电源控制方法，其特征在于，所述的中央处理器对每个通道独立控制，包括接收每个通道设定和通道反馈，控制每个通道的误差计算、环路补偿模块、控制量输出模块和均压/均流模块。

3.根据权利要求2所述的一种可串可并可独立输出的多通道电源控制方法，其特征在于，所述的每个通道的均压/均流模块通过获取自身输出和每个通道的平均输出，利用自身输出和平均输出的误差调节设定值，实现均压或均流。

4.根据权利要求2所述的一种可串可并可独立输出的多通道电源控制方法，其特征在于，所述的输出模式为多通道模式时，将每个通道设定分配给相应通道作为设定值，根据自身反馈，通过相应通道的环路补偿模块实现设定输出，多通道模式下，均压/均流模块不参与工作。

5.根据权利要求2所述的一种可串可并可独立输出的多通道电源控制方法，其特征在于，所述的输出模式为串联模式时，将总设定电压平均分配给每个通道作为设定值，根据自身反馈，通过相应通道的环路补偿模块实现设定输出，并根据当前通道的输出电压与各通道平均输出电压的误差调节各自通道的设定值，当通道的输出电压高于平均电压，则降低设定值，反之则增加设定，实现均压。

6.根据权利要求2所述的一种可串可并可独立输出的多通道电源控制方法，其特征在于，所述的输出模式为并联模式时，将总设定电流平均分配给每个通道作为设定值，根据自身反馈，通过相应通道的环路补偿模块实现设定输出，并根据当前通道的输出电流与各通道平均输出电流的误差调节各自通道的设定值，当通道的输出电流高于平均电流，则降低设定值，反之则增加设定，实现均流。

技术总结本发明公开了一种可串可并可独立输出的多通道电源控制方法，该方法使用一个中央处理器，所述的中央处理器通过隔离器件和电压/电流采样模数转换信号链，获取每个通道的实时输出电压和电流，中央处理器根据输出模式决定各个通道环路控制方式，并计算出每个通道的控制量，通过隔离器件发送给相应通道，每个通道接收到中央处理器控制信号，输出相应电压或电流。本发明在串联模式可实现通道均压，在并联模式可实现通道均流，并且每个通道可独立工作，且本发明的电路实现简洁，不存在因输出模式不同而需要根据串并关系重新连接控制信号的问题，且无均流或者回流总线，减小用户接线的复杂度，提高了信号的抗干扰能力。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：艾乐德电子（南京）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26