一種用于利用至少兩個并聯電源對輸入電流進行平衡的方法,包括以下步驟:定義輸入電流差容限;測量來自所述至少兩個并聯電源的輸入電流;計算兩個所測量的輸入電流之差的絕對值;以及當所計算的值超過容限時,執行步驟子集,所述步驟子集包括:采用調整技術來為所述兩個電源計算新操作參數;利用所述新操作參數來配置所述兩個電源;以及重復除定義步驟外的以上步驟。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術的領域是電源裝置。
技術介紹
本專利技術總體涉及電源,以及更具體涉及。電源單元是給電子裝置(例如,計算機)中的其他組件提供功率的組件。更具體地,電源單元典型地被設計為將通用交流電(AC)電功率轉換為電子裝置的內部組件可使用的低壓直流電(DC)功率。傳統電源具有單個輸出,該單個輸出允許兩個或更多個功率轉換器并聯連接,以 保證每個功率轉換器的輸出電流的均等共享。為此目的,電源由調節電路控制,該調節電路的命令信號依賴于在來自每個轉換器的輸出處測量的電流,以在輸入處控制功率截止電路。然而,當來自具有多個輸出的兩個或更多個轉換器的類似輸出電壓并聯連接時,難以保證在轉換器當中對輸出電流的均等共享。此外,盡管這種解決方案旨在匹配輸出電流共享,但是很少保證或者不保證適當調節輸入電流共享。
技術實現思路
本專利技術提供了一種用于利用至少兩個并聯電源對輸入電流進行平衡的方法,包括以下步驟定義輸入電流差容限;測量來自所述至少兩個并聯電源的輸入電流;計算兩個所測量的輸入電流之差的絕對值;以及當所計算的值超過所述容限時,執行步驟子集,所述步驟子集包括采用調整技術來為這兩個電源計算新操作參數;利用所述新操作參數來配置這兩個電源;以及重復除定義步驟外的以上步驟。附圖說明圖I是示意了本專利技術的方法實施例的操作步驟的流程圖(3個部分中的部分I); 圖2是示意了本專利技術的方法實施例的操作步驟的流程圖(3個部分中的部分2); 圖3是示意了本專利技術的方法實施例的操作步驟的流程圖(3個部分中的部分3); 圖4是本專利技術的實施例的系統圖;以及 圖5是本專利技術的實施例的控制圖。具體實施例方式在如上討論的負載共享的傳統方案下,無法確保相等的功率或電流進入并聯電源。這種不平衡由制造變化以及不同類型的電源內的差別等等引起。然而,對電源的輸入進行數字平衡允許用戶重新使用昂貴的未利用的數據中心容量。本專利技術的實施例提供了通過使用數字反饋技術而利用并聯電源對輸入電流進行平衡的系統和方法。此類技術通過在多個電源之間精確匹配相電流而允許用戶重新使用寶貴的未利用的數據中心容量。通過利用電源微控制器,可以實現硬件和/或軟件,以通過改變微控制器寄存器中的參數來控制輸出電壓。此外,軟件算法可以在微控制器上運行或由微控制器運行,以在存在輸入負載共享差別時針對輸出電壓進行調整。在詳細討論示例實施例的特定特征之前,將意識到,本專利技術可以體現在方法、系統和/或計算機程序產品中。例如,根據一個實施例的方法可以由一個或多個用戶使用計算機實現或者由執行本專利技術的步驟的一個或多個計算機實現,并且本專利技術的程序產品可以包括有形存儲介質(其可以是例如非易失性存儲器、磁或光盤、或者其他磁或光介質、電氣、化學、電化學或其他有形介質)上存儲的計算機可執行指令,所述計算機可執行指令在由一個或多個計算機執行時使一個或多個計算機實現本專利技術的方法的步驟。本專利技術的實施例的程序指令和方法對數據進行變換,使計算結果和/或數據存儲在一個或多個存儲器中和/或顯示在顯示器上,其中,這種存儲和/或顯示導致物理元件變換(諸如,物理更改)至可以被讀取以恢復所存儲的數據的存儲介質。 在圖I中示出了提供利用并聯電源對輸入電流進行平衡的這種算法的示例。最初,根據用戶的期望輸出、容限水平等等,設置一個或多個參數以調整系統的行為。照此,在步驟100中,定義等待時間段。所述等待時間段提供了寬限時段,以供輸入電流在負載改變之后穩定。該時段可以由用戶設置或者由系統自動導出。示例等待時間段是一秒。接下來,在步驟102中,定義輸入電流差容限。這定義了容限(即,兩個輸入電流之間的可接受差,這兩個輸入電流應當被視為足夠相等的電流)。容限水平越低,則更可能存在修改輸入電流以達到期望相等的更多迭代。示例輸入電流差容限是50mA。接下來,在步驟104中,定義調整技術截止。該截止用于確定至少兩種不同調整方法中的哪種被用于輸入電流以使其更接近在一起。一旦確定特定截止值,就計算這兩個輸入電流之差并將其與該截止值進行比較。如果該差高于該截止,則采用第一技術。可替換地,如果該差小于該截止,則采用第二技術。特別地,所述系統不限于兩種所述技術中的一個或兩個。代替地,可以使用多種技術,其中,多個截止值定義了范圍,所述范圍提供了對特定技術的選擇。接下來,在步驟106中,定義上和下界電壓電平,并且在步驟108中,啟動截止標記至“ O ”。這些界限指定了電源的物理限制(即,電源能夠或被允許運行于的最大和最小電壓),而截止標記指示了是否已經超過這些界。當系統啟動時,將截止標記設置為“O”以指示尚未超過這些界。當稍后檢驗這些界時,則相應地將標記再次設置為與電源相關聯的讀數。一旦完成初始化100-108步驟,就將控制移至系統的操作步驟。在步驟110中,系統等待該等待時間段的持續時間(即,以供如上討論的輸入電流穩定)。接下來,在步驟112中,測量來自這兩個電源的輸入電流。然后,在步驟114中,計算兩個所測量的輸入電流之差的絕對值。如果所計算的值超過容限并且截止標記=“0”,則執行以下步驟子集。首先,應用調整技術,以為這兩個電源計算新操作參數。如前所討論,根據與調整技術截止值相比較的所計算的值,選擇特定技術。在所示的示例實施例中,如果所計算的值大于該截止(如在步驟118中所測試的),則采用最優調整技術(步驟120),否則采用小步長調整技術(步驟122)。最優調整技術使用等式來從輸入電流至輸出電壓進行映射。如果電源使用壓降共享(droop sharing),貝U輸出電壓與輸出電流之間的關系是線性的。照此,將輸出電壓設置為輸出電流乘以常量(步驟124)。小步長調整技術“步進”輸出電壓,以獲得更精細的補償。使用該算法的系統通過設置點變量來確定要使用哪種方法。特別地,當需要小調整時,優選地使用小步長技木。小步長技術遞增電源上的離散電壓電平集合,以遞增地調整輸入共享。照此,如果電源輸入電流大于閾值(如在步驟126中所測試的),則將電壓輸出遞增至下一可用離散電平(步驟128)。這種遞增可以是通過提高或降低電壓(取決于意在増大還是減小電源的負載)來實現的。這些步驟促進了“步進”過程,這遞增地調整了輸入共享。特別地,通常結合壓降共享協議使用小步長。一旦應用了調整技術,就測試電源的能力。在步驟130處,如果來自這兩個電源的輸出電壓等于或超出上界電壓電平與下界電壓電平之間的范圍,則將截止標記設置為“I”(步驟132),指示電源處于接受的電壓電平范圍外。然后,在任一種情況下,利用新操作參數來配置這兩個電源(步驟134),并重復除定義步驟外的以上步驟(S卩,控制返回至步驟110)。 如上所述,對于傳統電源,在電源的輸出處進行共享。這通常造成問題,這是由于存在利用不同設計來制造電源的多個電源供應商。制造差異可以提供ー個或多個操作變量的差別。然而,本專利技術對兩個或更多個電源的輸出共享進行數字補償,使得系統共享輸入而不是輸出。換言之,系統更改輸出,使得其具有一致的輸入。通過對上述方法的一次或多次迭代,系統達到期望的一致輸入。如提到的,本專利技術不限于兩個電源,而是可以用在具有兩個或更多個這種并聯電源的環境中。在圖4中示出了系統圖,該系統圖示出了 N個電源(136)。在所示的實施例中,彼此結合地使用多個電源,以向負載(本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種用于利用至少兩個并聯電源(136)對輸入電流進行平衡的方法,包括以下步驟 定義(102)輸入電流差容限; 測量(112 )來自所述至少兩個并聯電源的輸入電流; 計算(114)兩個所測量的輸入電流之差的絕對值;以及 當所計算的值超過所述容限時,執行步驟子集,所述步驟子集包括 采用(120)調整技術來為所述兩個電源計算新操作參數; 利用所述新操作參數來配置(134)所述兩個電源;以及 重復除定義步驟外的以上步驟。2.根據權利要求I所述的方法,還包括以下步驟 定義等待時間段;以及 在測量來自所述兩個電源的輸入電流之前,等待所述等待時間段的持續時間。3.根據權利要求2所述的方法,其中,所述等待時間段是一秒。4.根據權利要求1、2或3所述的方法,其中,所述調整技術是最優調整技術,以及其中操作參數包括電壓輸出,所述電壓輸出是使用線性等式來設置的,以使得所述電壓輸出等于電源輸出電流乘以預定常量5.根據權利要求1、2或3所述的方法,其中,所述調整技術是小步長調整技術,操作參數包括電壓輸出,以及其中設置預定步長遞增量和預定步長閾值,所述方法還包括以下步驟 當電源輸入電流大于閾值時,將所述電壓輸出遞增至下一可用離散電平.6.7.根據權利要求5所述的方法,其中,遞增所述電壓輸出是通過提高電壓從而向所述電源(136)增加負載來實現的.8.根據權利要求5所述的方法,其中,遞增所述電壓輸出是通過降低電壓從而從所述電源減小負載來實現的.9.根據權利要求1、2或3所述的方法,還包括以下步驟 定義(104)調整技術截止; 如果所計算的值大于所述截止,則采用最優調整技術,否則采用小步長調整技術.10.根據權利要求1、2或3所述的方法,還包括以下步驟 定義(106)上界電壓電平和下界電壓電平;以及 僅在所計算的值超過所述容限并且來自這兩個電源的輸入電流處于所述上界電壓電平與所述下界電壓電平之間的范圍內時,才執行所述步驟子集.11.一種用于利用至少兩個并聯電源(136)對輸入電流進行平衡的計算機程序產品,所述程序產品包括有形介質上存儲的可執行指令,所述指令在被執行時使得執行以下步驟 定義(102)輸入電流差容限; 測量(112 )來自所述至少兩個并聯電源的輸入電流; 計算(114)兩個所測量的輸入電流之差的絕對值;以及 當所計算的值超過所述容限時,執行步驟子集,所述步驟子集包括 采用(120)調整技術來為所述兩個電源計算新操作參數;利用所述新操作參數來配置(134)所述兩個電源;以及 重復除定義步驟外的以上步驟.12.根據權利要求11所述的計算機程序產品,其中,將所述指令加載至與所述至少兩個并聯電...
【專利技術屬性】
技術研發人員:HC李,D漢弗萊,Z格爾博茲,D莫爾,
申請(專利權)人:惠普發展公司,有限責任合伙企業,
類型:
國別省市:
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