一种ups均流控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及不间断电源(Uninterruptible Power System, UPS),更具体地说，涉及一种UPS均流控制系统。
【背景技术】
[0002]对于多模块UPS，每个模块中的开关管(IGBT或者M0SFET等)驱动信号都采用一个控制器输出。控制器可以选用由DSP或者FPGA等组成的嵌入式控制系统。当驱动信号到达每个开关管时，由于硬件驱动电路的差异，开关管内部结构的差异，功率电路中器件差异等因素，导致开关管的开关时间存在差异，最终导致各个模块的输入电流或者输出电流不一致，例如，当一台4模块的UPS带满载运行时，表现为并非每个模块带25%的载。过载运行时，由于模块的带载大大超过了设计范围，最终结果会导致模块过热炸机。
[0003]针对上述技术问题，现有技术通常采用一个整流DSP、一个整流FPGA、一个逆变DSP和一个逆变FPGA组成的嵌入式控制系统实现均流。其具体的技术方案如下，整流DSP完成采样，算法控制，逻辑控制等功能，然后由整流DSP输出一路PWM信号，整流FPGA将这路信号分为多路，分别通向多个模块。在满载时，用电流测试系统分别观察多个模块的同一路信号。如果观察到的电流不一致，则通过监控或者外部设备，往整流FPGA中输入调节量调节相应驱动信号的占空比，从而调节各个模块的电流大小。
[0004]然而，上述技术方案的缺陷在于，无法解决各个模块在非满载情况下的均流以及机器长期运行导致器件性能改变所产生的不均流问题。在非满载情况下，如轻载或者是过载能况下，各个模块的电流不一定相等，尤其在过载运行时，模块本来就过载运行，如果模块不均流，就很有可能单个模块的带载超过了 150%，这种情况很容易炸机。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术无法解决多个UPS模块在非满载情况下的均流问题的缺陷，提供一种UPS均流控制系统，不但能够解决多个UPS模块在满载情况下的均流问题，还能够解决多个UPS模块在非满载情况下，如轻载或者是过载能况下的均流问题。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种UPS均流控制系统，包括:
[0007]上层均流控制装置，用于生成控制各个UPS模块的采样的采样信号和控制所述各个UPS模块的均流的开关管驱动信号；
[0008]下层均流控制装置，用于基于所述采样信号采样所述各个UPS模块的采样电流以及基于所述开关管驱动信号控制所述各个UPS模块中的电流均流；
[0009]所述上层均流控制装置基于所述采样电流生成所述开关管驱动信号。
[0010]在本发明所述的UPS均流控制系统中，所述上层均流控制装置包括:
[0011 ] 采样控制模块，用于生成控制所述各个UPS模块的采样操作的采样操作信号；
[0012]采样同步控制模块，用于生成控制所述采样操作同步的采样同步信号；
[0013]均流计算模块，用于基于所述采样电流计算均流电流；
[0014]开关管驱动控制模块，用于基于所述均流电流和所述采样电流分别生成所述各个UPS模块的开关管驱动信号；
[0015]信号发送模块，用于将所述采样操作信号、采样同步信号和所述开关管驱动信号发送给所述下层均流控制装置。
[0016]在本发明所述的UPS均流控制系统中，所述上层均流控制装置包括:
[0017]均流顺序选择模块，用于基于用户设置确定发送所述开关管驱动信号的顺序从而选择所述各个UPS模块的均流顺序；
[0018]其中所述上层均流控制装置在所述各个UPS模块的每个UPS模块的均流结束之后，重新生成用于生成控制各个UPS模块的采样的采样信号和控制所述各个UPS模块的下一 UPS模块均流的开关管驱动信号。
[0019]在本发明所述的UPS均流控制系统中，所述信号发送模块包括:
[0020]采样信号发送单元，分别与所述采样控制模块、所述采样同步控制模块以及所述下层均流控制装置通信以将所述采样操作信号、所述采样同步信号发送给所述下层均流控制装置；
[0021]均流信号发送单元，分别与所述开关管驱动控制模块和所述下层均流控制装置通信以将所述开关管驱动信号发送给所述下层均流控制装置。
[0022]在本发明所述的UPS均流控制系统中，所述下层均流控制装置包括:
[0023]采样模块，用于基于所述采样信号采样所述各个UPS模块中的采样电流；
[0024]采样同步模块，用于基于所述采样同步信号控制所述采样模块同步采样；
[0025]均流模块，用于基于所述开关管驱动信号计算所述各个UPS模块中的开关管的开关微调量；
[0026]开关管驱动模块，基于所述开关微调量控制所述开关管的开关时间，从而调节所述各个UPS模块中的电流大小。
[0027]在本发明所述的UPS均流控制系统中，所述开关微调量包括多个比特位，其中包括至少一个表示微调方向的方向比特位和至少一个表示微调数值的数值比特位。
[0028]在本发明所述的UPS均流控制系统中，所述下层均流控制装置包括:
[0029]存储模块，用于存储所述开关微调量以在下次均流时作基础微调量。
[0030]在本发明所述的UPS均流控制系统中，所述开关管驱动模块进一步用于基于所述基础微调量和所述开关微调量控制所述开关管的开关时间，从而调节所述各个UPS模块中的电流大小。
[0031]在本发明所述的UPS均流控制系统中，所述采样控制模块、所述采样同步控制模块和所述均流计算模块设置在第一 DSP中，所述开关管驱动控制模块和所述信号发送模块设置在第一 FPGA中。
[0032]在本发明所述的UPS均流控制系统中，所述采样模块和所述均流模块设置在第二DSP中，所述开关管驱动模块和所述采样同步模块设置在第二 FPGA中。
[0033]实施本发明的UPS均流控制系统，通过上层均流控制装置和设置在各个UPS模块的下层均流控制装置的双层均流控制体系，能够实时监控每个UPS模块的采样电流，从而解决多个UPS模块在非满载情况下，如轻载或者是过载能况下的均流问题。更进一步地，通过采用比特位的方式，更加简便地实现了调节过程，提高了调节精度。再进一步地，通过预先存储上次均流的微调量，可以灵活改变微调参数，简化微调过程。
【附图说明】
[0034]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0035]图1是本发明UPS均流控制系统的第一实施例的原理框图；
[0036]图2是本发明UPS均流控制系统的第二实施例的原理框图；
[0037]图3是本发明UPS均流控制系统的基于第一开关微调量控制所述开关管的开关的流程示意图；
[0038]图4是本发明UPS均流控制系统的基于第二开关微调量控制所述开关管的开关的流程示意图；
[0039]图5是本发明UPS均流控制系统的第三实施例的原理框图；
[0040]图6是本发明UPS均流控制系统的第四实施例的原理示意图。
【具体实施方式】
[0041]图1是本发明UPS均流控制系统的第一实施例的原理框图。如图1所示，本发明的UPS均流控制系统，包括:上层均流控制装置100和第一-第N下层均流控制装置200。所述第一-第N下层均流控制装置分别对应第一-第N UPS模块300。本领域技术人员知悉，本发明的所述UPS均流控制系统可以分别包括至少两个下层均流控制装置200和UPS模块300，即N彡2。当然在本发明的某些实施例中，下层均流控制装置200和UPS模块300并非要——对应，也有可能一个或数个下层均流控制装置200实现对一个或多个UP模块300的控制。
[0042]所述上层均流控制装置100用于生成控制所述第一-第N UPS模块300的采样的采样信号和控制所述第一-第N UPS模块300的均流的开关管驱动信号。所述第一-第N下层均流控制装置200可以分别设置在所述第一-第N UPS模块300中，也可以设置在所述第一-第N UPS模块300之外，而分别与之通信连接。每个下层均流控制装置200均与所述上层均流控制装置100通信连接，从而接收所述采样信号和所述开关管驱动信号。每个下层均流控制装置200分别基于所述采样信号采样与其对应或通信的UPS模块300中的采样电流，和基于所述开关管驱动信号控制与其对应或通信的UPS模块300中的电流均流。而上层均流控制装置100实时从所述每个下层均流控制装置200接收采样电流，并基于反