一种备电电源系统及同步关断方法与流程

本发明涉及电源技术，尤其涉及一种备电电源系统及同步关断方法。

背景技术：

1、随着大数据时代的快速发展，越来越多的高度智能化、高算力的数据中心配电系统已在全球范围内展开部署，数据中心的备电系统也是其中的关键一环，备电电源并机同步关断信号处理机制，需要在满足系统冗余(2n或者n+1)设计需求的同时，也要具备高可靠性和稳定性的要求。

2、目前备电电源并机同步关断信号的处理方式，主要分为两种。一种是通过多机并联之后，多个并联电源之间建立通信链路，以通信数据帧接受识别的方式，在满足冗余的场景下，实现多机并联场景下的同步关断，但是数字信号容易受到干扰，且存在相应的时延，无法满足多个备电电源关断的同时性和快速性需求。

技术实现思路

1、本发明提供一种备电电源系统及同步关断方法，其能够提高备电电源系统的稳定性和关断响应速度。

2、第一方面，本发明提供了一种备电电源系统，包括多个备电电源，多个所述备电电源中的至少一个备电电源作为冗余电源，多个所述备电电源通过通讯总线连接，多个所述备电电源通过所述通讯总线共享放电状态；

3、每一所述备电电源均包括同步关断电路，多个所述备电电源中的同步关断电路的输出端通过信号总线连接；

4、在放电状态为停止放电的备电电源的数量大于所述冗余电源的数量时，任一所述备电电源的同步关断电路的输出端输出关断电平信号，各所述同步关断电路响应于所述关断电平信号控制所有所述备电电源同步关断。

5、可选的，所述同步关断电路包括主控芯片、开关单元和信号采集单元；

6、所述主控芯片的信号输出端与所述开关单元的控制端连接，所述开关单元的第一端连接参考电源，所述开关单元的第二端接地，所述开关单元的输出端作为所述同步关断电路的输出端；

7、所述信号采集单元的输入端与所述开关单元的输出端连接，所述信号采集单元的输出端与所述主控芯片的信号采集端连接；

8、各所述同步关断电路的主控芯片通过通讯总线连接，各所述同步关断电路的所述开关单元的输出端通过信号总线连接；

9、在放电状态为停止放电的备电电源的数量大于所述冗余电源的数量时，任一所述备电电源的同步关断电路中的所述主控芯片的信号输出端输出第一控制信号，控制所述开关单元导通，所述开关单元的输出端输出关断电平信号，各所述同步关断电路的主控芯片通过信号采集单元采集到关断电平信号，控制所有所述备电电源同步关断。

10、可选的，所述开关单元包括开关晶体管和分压电阻，所述分压电阻的第一端连接参考电源，所述分压电阻的第二端与所述开关晶体管的第一端连接，所述开关晶体管的第二端接地，所述开关晶体管的控制端与所述主控芯片的信号输出端连接，所述开关晶体管的第一端作为所述开关单元的输出端。

11、可选的，所述信号采集单元包括采集电阻，所述采集电阻的第一端与所述开关单元的输出端连接，所述采集电阻的第二端与所述主控芯片的信号采集端连接。

12、可选的，所述通讯总线为can总线、lan总线或modbus总线。

13、第二方面，本发明还提供了一种备电电源同步关断方法，基于本发明第一方面提供的备电电源系统，包括：

14、目标备电电源停止放电时，通过通讯总线向其他备电电源上报停止放电的放电状态；

15、任一备电电源判断当前放电状态为停止放电的备电电源的数量是否大于冗余电源的数量；

16、在放电状态为停止放电的备电电源的数量大于所述冗余电源的数量时，任一所述备电电源的同步关断电路的输出端输出关断电平信号，各所述同步关断电路响应于所述关断电平信号控制所有所述备电电源同步关断。

17、可选的，备电电源同步关断方法还包括：

18、在放电状态为停止放电的备电电源的数量小于或等于所述冗余电源的数量时，返回执行任一备电电源判断当前放电状态为停止放电的备电电源的数量是否大于冗余电源的数量的步骤。

19、可选的，备电电源同步关断方法还包括：

20、在目标备电电源的放电时长超出预设时长，或目标备电电源过载，或目标备电电源接收到外部停止放电命令时，所述目标备电电源停止放电，并通过通讯总线向其他备电电源上报停止放电的放电状态。

21、可选的，在各所述同步关断电路响应于所述关断电平信号控制所有所述备电电源同步关断之后，还包括：

22、复位各所述同步关断电路的输出端的电平信号，对所述备电电源的放电状态进行复位。

23、可选的，在对所述备电电源的放电状态清零之后，还包括：

24、在更换备电电源后，判断当前放电状态为停止放电的备电电源的数量是否为零；

25、若是，则所有备电电源停止向通讯总线发送报文；

26、若否，则放电状态为停止放电的备电电源持续通过通讯总线向其他备电电源上报停止放电的放电状态，并返回执行任一备电电源判断当前放电状态为停止放电的备电电源的数量是否大于冗余电源的数量的步骤。

27、本发明提供的备电电源系统包括多个备电电源，多个备电电源中的至少一个备电电源作为冗余电源，多个备电电源通过通讯总线连接，多个备电电源通过通讯总线共享放电状态，每一备电电源均包括同步关断电路，多个备电电源中的同步关断电路的输出端通过信号总线连接，在放电状态为停止放电的备电电源的数量大于冗余电源的数量时，任一备电电源的同步关断电路的输出端输出关断电平信号，各同步关断电路响应于关断电平信号控制所有备电电源同步关断。本发明利用同步关断电路输出关断电平信号来实现备电电源系统中多个备电电源的同步关断，避免数字信号容易受到干扰，且存在时延的问题，提高了备电电源系统的稳定性和关断响应速度。

技术特征：

1.一种备电电源系统，其特征在于，包括多个备电电源，多个所述备电电源中的至少一个备电电源作为冗余电源，多个所述备电电源通过通讯总线连接，多个所述备电电源通过所述通讯总线共享放电状态；

2.根据权利要求1所述的备电电源系统，其特征在于，所述同步关断电路包括主控芯片、开关单元和信号采集单元；

3.根据权利要求2所述的备电电源系统，其特征在于，所述开关单元包括开关晶体管和分压电阻，所述分压电阻的第一端连接参考电源，所述分压电阻的第二端与所述开关晶体管的第一端连接，所述开关晶体管的第二端接地，所述开关晶体管的控制端与所述主控芯片的信号输出端连接，所述开关晶体管的第一端作为所述开关单元的输出端。

4.根据权利要求2或3所述的备电电源系统，其特征在于，所述信号采集单元包括采集电阻，所述采集电阻的第一端与所述开关单元的输出端连接，所述采集电阻的第二端与所述主控芯片的信号采集端连接。

5.根据权利要求1-3任一所述的备电电源系统，其特征在于，所述通讯总线为can总线、lan总线或modbus总线。

6.一种备电电源同步关断方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一所述备电电源系统，包括：

7.根据权利要求6所述的备电电源同步关断方法，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求6所述的备电电源同步关断方法，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求6-8任一所述的备电电源同步关断方法，其特征在于，在各所述同步关断电路响应于所述关断电平信号控制所有所述备电电源同步关断之后，还包括：

10.根据权利要求9所述的备电电源同步关断方法，其特征在于，在对所述备电电源的放电状态清零之后，还包括：

技术总结
本发明公开一种备电电源系统及同步关断方法，多个备电电源中的至少一个备电电源作为冗余电源，多个备电电源通过通讯总线连接，多个备电电源通过通讯总线共享放电状态，每一备电电源均包括同步关断电路，多个备电电源中的同步关断电路的输出端通过信号总线连接，在放电状态为停止放电的备电电源的数量大于冗余电源的数量时，任一备电电源的同步关断电路的输出端输出关断电平信号，各同步关断电路响应于关断电平信号控制所有备电电源同步关断。本发明利用同步关断电路输出关断电平信号来实现备电电源系统中多个备电电源的同步关断，避免数字信号容易受到干扰，且存在时延的问题，提高了备电电源系统的稳定性和关断响应速度。

技术研发人员：彭庚
受保护的技术使用者：惠州亿纬锂能股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17