本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种电源并机系统的输出过压保护方法及装置。
背景技术：
目前越来越多的电源系统采用若干台电源并联构成，以提高系统可靠性和负载功率。由于所有电源模块的输出都并联在一起，所以如果其中一个模块输出了过高的电压，则会导致所有的电源模块都会检测到输出电压过高。如果仍采用传统的过压保护电路(如图1)来实现输出过压保护，则系统中所有的电源模块往往会同时触发输出过压保护，导致整个系统下电，直接降低了电源并机系统的可靠性。
为此，有些电源模块在输出端增加了二极管做隔离，利用二极管的单向导通特性，防止母线上的高压反灌到产品内部。将输出电压采样点放置在二极管前，则正常的电源模块就不会检测到输出过压信息。但是二极管功耗大需要增加散热器，不仅会增加电源体积，而且降低了电压并机系统的效率。所以，这种方案在低压大电流的并机系统中已逐渐被弃用。取而代之采用继电器或金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，mosfet)来替代二极管做隔离的电路。虽然在散热和效率方面有了改善，但同时也存在如果一台电源失效输出过压保护，因继电器或mosfet不能及时关闭，并机系统中的所有电源都可能会输出过压保护的弊端。
针对上述问题，通常的做法是在传统的输出过压保护电路的基础上增加电源本体特征信号检测电路，当二者都检测到有输出过压发生时，则判断电源已发生输出过压故障。其缺点是需要增加额外的检测电路。另外由于检测对象或为开关管的驱动脉冲，或为变压器的电压电流信号，需要整流滤波后方可利用，无疑都会增加电源的成本。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明的实施例提供了一种电源并机系统的输出过压保护方法及装置，能够通过实时检测电源模块的环路控制电压，准确找出真正发生故障的电源模块，并单独对发生过压故障的电源模块采取过压保护，而不影响系统中其他电源模块的正常工作，提高了电源并机系统的可靠性。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
依据本发明实施例的一个方面，提供了一种电源并机系统的输出过压保护方法，包括：
检测电源并机系统的各个电源模块的实时环路控制电压；
根据检测到的所述实时环路控制电压，判断是否存在电源模块发生过压故障；
若存在电源模块发生过压故障，则控制发生过压故障的电源模块采取过压保护。
其中，上述方案中，所述根据检测到的所述实时环路控制电压，判断是否存在电源模块发生过压故障，包括：
根据各个电源模块正常工作时的正常环路控制电压的变化范围，判断检测到的所述实时环路控制电压是否超出所述变化范围；
若所述实时环路控制电压超出所述变化范围，则根据各个电源模块的产品特性，判断是否存在电源模块发生过压故障。
其中，上述方案中，所述根据各个电源模块的产品特性，判断是否存在电源模块发生过压故障，包括：
若电源模块的产品特性为脉冲宽度调制控制，则判断检测到的所述实时环路控制电压是否大于所述变化范围的上限值；
若所述实时环路控制电压大于所述变化范围的上限值，则识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块发生过压故障。
其中，上述方案中，所述根据各个电源模块的产品特性，判断是否存在电源模块发生过压故障，包括：
若电源模块的产品特性为脉冲频率调制控制，则判断检测到的所述实时环路控制电压是否小于所述变化范围的下限值；
若所述实时环路控制电压小于所述变化范围的下限值，则识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块发生过压故障。
其中，上述方案中，若所述电源模块包括一隔离管，在所述判断检测到的所述实时环路控制电压是否大于所述变化范围的上限值之后，所述方法还包括：
若所述实时环路控制电压小于所述变化范围的下限值，识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块的外部电压过压，则控制该电源模块的隔离管关闭。
其中，上述方案中，若所述电源模块包括一隔离管，则判断检测到的所述实时环路控制电压是否小于所述变化范围的下限值，所述方法还包括：
若所述实时环路控制电压大于所述变化范围的上限值，识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块的外部电压过压，则控制该电源模块的隔离管关闭。
依据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种电源并机系统的输出过压保护装置，包括：
检测模块，用于检测电源并机系统的各个电源模块的实时环路控制电压；
智能处理模块，用于根据所述检测模块检测到的所述实时环路控制电压，判断是否存在电源模块发生过压故障；
输出控制模块，用于若所述智能处理模块判断存在电源模块发生过压故障，则控制发生过压故障的电源模块采取过压保护。
其中，上述方案中，所述智能处理模块包括：
第一判断单元，用于根据各个电源模块正常工作时的正常环路控制电压的变化范围，判断检测到的所述实时环路控制电压是否超出所述变化范围；
第二判断单元，用于若所述第一判断单元判断所述实时环路控制电压超出所述变化范围，则根据各个电源模块的产品特性，判断是否存在电源模块发生过压故障。
其中，上述方案中，所述第二判断单元包括：
第一判断子单元，用于若电源模块的产品特性为脉冲宽度调制控制，则判 断检测到的所述实时环路控制电压是否大于所述变化范围的上限值；
第一识别子单元，用于若所述第一判断子单元判断所述实时环路控制电压大于所述变化范围的上限值，则识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块发生过压故障。
其中，上述方案中，所述第二判断单元包括：
第二判断子单元，用于若电源模块的产品特性为脉冲频率调制控制，则判断检测到的所述实时环路控制电压是否小于所述变化范围的下限值；
第二识别子单元，用于若所述第二判断子单元判断所述实时环路控制电压小于所述变化范围的下限值，则识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块发生过压故障。
其中，上述方案中，若所述电源模块包括一隔离管，所述第二判断单元还包括：
第一控制子单元，用于若所述第一判断子单元判断所述实时环路控制电压小于所述变化范围的下限值，识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块的外部电压过压，则控制该电源模块的隔离管关闭。
其中，上述方案中，若所述电源模块包括一隔离管，则所述第二判断单元还包括：
第二控制子单元，用于若所述第二判断子单元判断所述实时环路控制电压大于所述变化范围的上限值，识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块的外部电压过压，则控制该电源模块的隔离管关闭。
其中，上述方案中，所述电源模块包括电压输入端、电压输出端、直流-直流变换电路、整流滤波电路、控制环路和开关控制电路，且所述电压输入端与所述直流-直流变换电路的输入端电连接，所述直流-直流变换电路的输出端与所述整流滤波电路的输入端电连接，所述整流滤波电路的输出端为所述电压输出端，所述控制环路的输入端与所述电压输出端电连接，所述控制环路的输出端与所述开关控制电路的输入端电连接，所述开关控制电路的输出端与所述直流-直流变换电路电连接；
其中，所述检测模块的输入端与所述控制环路的输出端电连接，所述输出控制模块的输出端与所述开关控制电路电连接。
其中，上述方案中，所述电源模块包括电压输入端、电压输出端、直流-直流变换电路、整流滤波电路、控制环路和开关控制电路，且所述电压输入端与所述直流-直流变换电路的输入端电连接，所述直流-直流变换电路的输出端与所述整流滤波电路的输入端电连接，所述整流滤波电路的输出端与所述隔离管的输入端电连接，所述隔离管的输出端为所述电压输出端，所述控制环路的输入端与所述整流滤波电路的输出端电连接，所述控制环路的输出端与所述开关控制电路的输入端电连接，所述开关控制电路的输出端与所述直流-直流变换电路电连接；
其中，所述检测模块的输入端与所述控制环路的输出端电连接，所述智能处理模块的输出端与所述隔离管电连接，所述输出控制模块的输出端与所述开关控制电路电连接。
本发明实施例的有益效果是：
发明的实施例中，通过检测电源并机系统的各个电源模块的实时环路控制电压，并根据检测到的实时环路控制电压判断是否存在电源模块发生过压故障，并对发生过压故障的电源模块采取过压保护。因此，本发明的实施例，与现有技术相比，可准确找出真正发生故障的电源模块，使其单独保护脱离并机系统，而不影响系统中其他电源模块的正常工作，提高了电源并机系统的可靠性，而且电路更简单可靠、易实现，价格低廉。
附图说明
图1表示传统的输出过压保护电路框图；
图2表示本发明第一实施例的电源并机系统的输出过压保护方法的流程图；
图3表示本发明第二实施例的电源并机系统的输出过压保护装置的结构框图之一；
图4表示本发明第二实施例的电源并机系统的输出过压保护装置的结构框图之二；
图5表示本发明第三实施例中电源并机系统的输出过压保护装置与电源模块的电路原理图；
图6表示本发明第四实施例中电源并机系统的输出过压保护装置与电源模块的电路原理图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一实施例
依据本发明实施例的一个方面，提供了一种电源并机系统的输出过压保护方法，该方法首先，检测电源并机系统的各个电源模块的实时环路控制电压；然后，根据检测到的所述实时环路控制电压，判断是否存在电源模块发生过压故障；最后，若存在电源模块发生过压故障，则控制发生过压故障的电源模块采取过压保护。
因此，本发明实施例的电源并机系统的输出过压保护方法，能够通过检测到的实时环路控制电压，准确找出真正发生故障的电源模块，并单独对发生过压故障的电源模块采取过压保护，而不影响系统中其他电源模块的正常工作，提高了电源并机系统的可靠性。
如图2所示，该方法包括：
步骤201、检测电源并机系统的各个电源模块的实时环路控制电压。
电源并机系统采用若干个电源模块并联构成，其中，电源模块为了稳定输出电压，在不同的输入电压和不同的输出负载，以及不同的温度条件下，对于脉冲宽度调制控制(pwm)模式的电源模块而言，占空比是变化的。对于脉冲频率调制控制(pfm)模式的电源模块而言，工作频率是变化的。占空比或者工作频率变化的直接原因，就是环路控制电压的改变。因此可通过对电源模块的环路控制电压进行检测，来识别电源模块是否发生过压故障。
其中，获取实时环路控制电压的方式，包括但不限于：采用硬件电压检测电路的方式实时检测环路控制电压，或者是直接提取软件源程序中的环路控制电压变量值。
步骤202、根据检测到的所述实时环路控制电压，判断是否存在电源模块发生过压故障。
具体地，步骤202包括：
根据各个电源模块正常工作时的正常环路控制电压的变化范围，判断检测到的所述实时环路控制电压是否超出所述变化范围；
若所述实时环路控制电压超出所述变化范围，则根据各个电源模块的产品特性，判断是否存在电源模块发生过压故障。
本发明的实施例中，虽然环路控制电压随着输入电压、输出负载以及温度的变化而变化，但是在电源模块的正常工作范围内，环路控制电压总在一个区间内(a，b)变化，即a是正常环路控制电压的变化范围的上限值，b是该变化范围的下限值。其中0<a<+∞，a<b<+∞。此外，a、b电压对于电源模块的设计者而言，能够计算得出具体值。
另外，当电源模块内部某些器件失效，导致该电源模块输出过压时，环路控制的电压会变到c或者d。其中0≤c<a，b<d<+∞。当电源模块由于外部过压反灌，环路控制的电压会变到e或者f。其中0≤e<a，b<f<+∞。但是，e与c的大小无法判定，d与f的大小同样无法判定。因此，可通过判断检测到的实时环路控制电压是否处于(a，b)范围之内，来判断电源模块是否处于正常工作状态。
其中，需要指出的是，对于某一款电源模块而言，在该电源模块自身发生过压故障时，该电源模块的环路控制电压只能选取c与d中的一个值。同理，在外部过压反灌时，环路控制电压也只能选取e与f中的一个值。而且电源模块自身发生过压故障时，如果环路控制电压为c，那么外部过压反灌时，环路控制电压只能为f；如果电源模块自身发生过压故障时，如果环路控制电压为d，那么外部过压反灌时，环路控制电压只能为e。因此，当实时环路控制电压处于正常环路控制电压的变化范围之外时，还需要进一步根据电源模块的产品特性来判断该电源模块属于自身过压故障，还是外部过压反灌。
由上述可知，在根据检测到的实时环路控制电压，判断是否存在电源模块发生过压故障时，可首先判断检测到的实时环路控制电压是否处于(a，b)范围之内；然后，根据电源模块的产品特性，进一步判断电源模块属于自身过 压故障，还是外部过压反灌。
其中，根据电源模块的产品特性，可得出电源模块自身过压故障时，环路控制电压是往大变化，还是往小变化。一般的，采用pwm控制方式的电源模块，自身过压故障时，环路控制电压是往大变化；采用pfm控制方式的电源模块，自身过压故障时，环路控制电压是往小变化。
即，采用pwm控制方式的电源模块，自身过压故障时，环路控制电压为d(即大于正常环路控制电压的变化范围的上限值)；外部过压反灌时，环路控制电压为e(即小于正常环路控制电压的变化范围的下限值)。采用pfm控制方式的电源模块，自身过压故障时，环路控制电压为c(即小于正常环路控制电压的变化范围的下限值)；外部过压反灌时，环路控制电压为f(即大于正常环路控制电压的变化范围的上限值)。
因此，所述根据各个电源模块的产品特性，判断是否存在电源模块发生过压故障时，包括：
若电源模块的产品特性为pwm控制，则判断检测到的所述实时环路控制电压是否大于所述变化范围的上限值；若所述实时环路控制电压大于所述变化范围的上限值，则识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块发生过压故障；
若电源模块的产品特性为pfm控制，则判断检测到的所述实时环路控制电压是否小于所述变化范围的下限值；若所述实时环路控制电压小于所述变化范围的下限值，则识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块发生过压故障。
综上所述，本发明的实施例，检测电源并机系统的各个电源模块的实时环路控制电压vc，然后判断vc是否处于电源模块正常工作时的正常环路控制电压的变化范围(a，b)之内。其中，对于pwm控制的电源模块，若vc<a，则判断外部过压；若vc>b，则判断内部过压；若a≤vc≤b，则判断电源模块工作正常。对于pfm控制的电源模块，若vc<a，则判断内部过压；若vc>b，则判断外部过压；若a≤vc≤b，则判断电源模块工作正常。其中，根据实时环路控制电压来判断是否存在电源模块发生过压故障的具体过程，可通过硬件、软件，或软硬件结合的方式实现。
另外，当电源模块发生过压故障时，需要采取一定措施进行弥补。在本发明的实施例中，在步骤202之后，包括：
步骤203、若存在电源模块发生过压故障，则控制发生过压故障的电源模块采取过压保护。
其中，还可在检测出存在电源模块发生过压故障时，采用告警的方式通知相关管理人员对发生过压故障的电源模块进行故障排除。
另外，某些电源模块还包括一隔离管，则可在检测到该电源模块发生过压反灌时，控制该隔离管关闭。即对于pwm控制的电源模块，若实时环路控制电压小于正常环路控制电压的变化范围的下限值，则识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块的外部电压过压，并控制该电源模块的隔离管关闭。对于pfm控制的电源模块，若实时环路控制电压大于正常环路控制电压的变化范围的上限值，识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块的外部电压过压，则控制该电源模块的隔离管关闭。
综上所述，本发明实施例的电源并机系统的输出过压保护方法，通过将检测到的实时环路控制电压与电源模块正常工作时正常环路控制电压的变化范围进行比较，进而根据电源模块的产品特性来判断是否存在电源模块发生过压故障，并对发生过压故障的电源模块采取过压保护，或者进行告警。若存在外部过压，则维持正常输出或产生隔离管关断信号。因此，本发明的实施例，与现有技术相比，可准确找出真正发生故障的电源模块，使其单独保护脱离并机系统，而不影响系统中其他电源模块的正常工作，提高了电源并机系统的可靠性，而且电路更简单可靠、易实现，价格低廉。
第二实施例
依据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种电源并机系统的输出过压保护装置，如图3所示，该装置300包括：
检测模块301，用于检测电源并机系统的各个电源模块的实时环路控制电压；
智能处理模块302，用于根据所述检测模块301检测到的所述实时环路控制电压，判断是否存在电源模块发生过压故障；
输出控制模块303，用于若所述智能处理模块302判断存在电源模块发生 过压故障，则控制发生过压故障的电源模块采取过压保护。
其中，检测模块301获取环路控制电压的方式，包括但不限于：采用硬件电压检测电路的方式实时检测环路控制电压，或者是直接提取软件源程序中的环路控制电压变量值。智能处理模块302的功能可通过硬件、软件，或软硬件结合的方式实现。输出控制模块303的功能也可通过硬件、软件，或软硬件结合的方式实现。
可选地，如图4所示，所述智能处理模块302包括：
第一判断单元3021，用于根据各个电源模块正常工作时的正常环路控制电压的变化范围，判断检测到的所述实时环路控制电压是否超出所述变化范围；
第二判断单元3022，用于若所述第一判断单元3021判断所述实时环路控制电压超出所述变化范围，则根据各个电源模块的产品特性，判断是否存在电源模块发生过压故障。
可选地，如图4所示，所述第二判断单元3022包括：
第一判断子单元30221，用于若电源模块的产品特性为脉冲宽度调制控制，则判断检测到的所述实时环路控制电压是否大于所述变化范围的上限值；
第一识别子单元30222，用于若所述第一判断子单元30221判断所述实时环路控制电压大于所述变化范围的上限值，则识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块发生过压故障。
可选地，如图4所示，所述第二判断单元3022包括：
第二判断子单元30224，用于若电源模块的产品特性为脉冲频率调制控制，则判断检测到的所述实时环路控制电压是否小于所述变化范围的下限值；
第二识别子单元30225，用于若所述第二判断子单元30224判断所述实时环路控制电压小于所述变化范围的下限值，则识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块发生过压故障。
可选地，若所述电源模块包括一隔离管，所述第二判断单元3022还包括：
第一控制子单元30223，用于若所述第一判断子单元30221判断所述实时环路控制电压小于所述变化范围的下限值，识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块的外部电压过压，则控制该电源模块的隔离管关闭。
可选地，若所述电源模块包括一隔离管，则所述第二判断单元3022还包 括：
第二控制子单元30226，用于若所述第二判断子单元30224判断所述实时环路控制电压大于所述变化范围的上限值，识别为与所述实时环路控制电压对应的电源模块的外部电压过压，则控制该电源模块的隔离管关闭。
本发明的实施例中，通过检测模块301检测实时环路控制电压，使得智能处理模块302可以根据该实时环路控制电压准确找出真正发生故障的电源模块，并通过输出控制模块303单独对发生过压故障的电源模块采取过压保护，而不影响系统中其他电源模块的正常工作，提高了电源并机系统的可靠性。
第三实施例
如图5所示，在本发明的实施例中，所述电源模块包括电压输入端304、电压输出端307、直流-直流变换电路305、整流滤波电路306、控制环路308和开关控制电路309，且所述电压输入端304与所述直流-直流变换电路305的输入端电连接，所述直流-直流变换电路305的输出端与所述整流滤波电路306的输入端电连接，所述整流滤波电路306的输出端为所述电压输出端307，所述控制环路308的输入端与所述电压输出端307电连接，所述控制环路308的输出端与所述开关控制电路309的输入端电连接，所述开关控制电路309的输出端与所述直流-直流变换电路305电连接；
其中，所述检测模块301的输入端与所述控制环路308的输出端电连接，所述输出控制模块303的输出端与所述开关控制电路309电连接。
本发明的实施例中，检测模块301从控制环路308的输出端获取实时环路控制电压，然后通过智能处理模块302根据该实时环路控制电压判断是否存在电源模块发生过压故障，若存在，则通过输出控制模块303控制开关控制电路309对该电源模块实施过压保护。
第四实施例
如图6所示，在本发明的实施例中，所述电源模块包括电压输入端304、电压输出端307、直流-直流变换电路305、整流滤波电路306、控制环路308、开关控制电路309和隔离管310，且所述电压输入端304与所述直流-直流变换电路305的输入端电连接，所述直流-直流变换电路305的输出端与所述整流滤波电路306的输入端电连接，所述整流滤波电路306的输出端与所述隔离管 310的输入端电连接，所述隔离管310的输出端为所述电压输出端307，所述控制环路308的输入端与所述整流滤波电路306的输出端电连接，所述控制环路308的输出端与所述开关控制电路309的输入端电连接，所述开关控制电路309的输出端与所述直流-直流变换电路305电连接；
其中，所述检测模块301的输入端与所述控制环路308的输出端电连接，所述智能处理模块302的输出端与所述隔离管310电连接，所述输出控制模块303的输出端与所述开关控制电路309电连接。
本发明的实施例中，检测模块301从控制环路308的输出端获取实时环路控制电压，然后通过智能处理模块302判断该实时环路控制电压是否处于电源模块正常工作时正常环路控制电压的变化范围之内，若该实时环路控制电压处于该范围之外，且根据电源模块的产品特征，进一步判断电源模块发生了过压故障，则输出控制模块303控制开关控制电路309对该电源模块实施过压保护；若智能处理模块302根据电源模块的产品特征，进一步判断电源模块的外部过压，则产生隔离管关断信号，使得隔离管310关闭，防止外部过压影响电源模块的正常工作。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。