[实用新型]具有负载平衡功能的开关电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有负载平衡功能的开关电源。

背景技术

传统的电池监控方式如图1所示，其中TS1、TS2为温度侦测模块，IS1为电池串电流侦测模块，每颗电池两端都有引线至电池监控模块，进行电压，包含内阻的测量，所以配线繁琐，耗时耗力，而且维护困难。

如图2所示为传统的电池负载平衡电路，其中BAT1、BAT2是串联的电池组中的两颗电池，Q1，Q2是用于平衡的MOSFET，L1是平衡电路的储能电感，控制器侦测每颗电池的电压，根据算法，在适当的时机导通Q1(或Q2)，此时L1储能，当Q1(或Q2)断开时，电感L1释能，其电流透过Q2(或Q1)的体二极体，藉此BAT1(或BAT2)实现对自身的放电及对相邻的电池充电。上述传统的负载平衡电路需要独立的控制电路，控制方式复杂，需要独立的功率转换电路，而且效率低，传输距离近，仅能在附近几颗电池的范围内实现负载平衡。

实现全分布式的不间断电源供应和电池监控可以有效解决上述难题，但是目前普通服务器电源供应器普遍都不含有内置电池，或仅具有交流输入而不同时具备连接电池的直流输入接口，防断电功能普遍借助集中型不间断电源供应器即UPS实现。UPS的效率普遍不高，而且因为大型UPS需要数十颗电池串联供电，需要昂贵复杂的电池平衡和监控管理设备，而且一串电池中只要有个别电池故障，即会造成整个UPS无法提供后备电源，影响系统可靠性，而且一颗电池故障，整组电池都必须更换，成本巨大，也不环保。并且电池监控管理系统也主要是针对串联电池组设计的，电池的平衡处理更是业界的难题。

申请号为200920241444.9，名称为《一种多功能开关电源》的中国专利申请揭露了一种不间断开关电源供应器(Uninterruptible Switching PowerSupply，USPS)，此新型不间断开关电源可内置电池，直接具备防断电功能，可以替代UPS，并具有极高的电池放电效率，但是不具备电池负载平衡功能，如果某台USPS所连接的电池故障，其供应的计算机即会失去后备供电。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种具有负载平衡功能的开关电源，其电池可以独立充电，放电时电池可以进行负载平衡，使得与某台不间断电源供应器的电池出现故障时，其所连接计算机仍然能被很好的供电，大大延长电池寿命及增加系统可靠性。

本实用新型的技术方案是：一种具有负载平衡功能的开关电源，包括计算机以及单独给所述计算机供电的不间断电源供应器，所述不间断电源供应器包括市电输入模块和电池输入模块，当市电输入模块发生断电等故障时，微处理器控制电池开始供电。所述不间断电源供应器还包括负载平衡模块，所述负载平衡模块一端设有负载平衡调整接口，另一端与不间断电源供应器的高压母线相连，所述负载平衡调整接口与其它不间断电源供应器的负载平衡调整接口相连。在需要对电池进行负载平衡的场合，通过该负载平衡模块，仅需用两根导线将电源供应器负载平衡接口并联，即可实现电池的高效率负载平衡，平衡能量在所有电池之间传递，不受距离影响；并且由于该并联是在交流整流侧进行的，所以也无需考虑系统接地等问题。本实用新型平衡过程无需复杂控制算法，仅需做并联输出功率控制即可，在电池供电时，当一个不间断电源供应器的电池发生故障时，通过负载平衡模块，可以使得并联的其它电池给予该发生故障的不间断电源供应器连接的计算机供电，保证所有计算机都能有后备电源供应。

进一步的，在上述具有负载平衡功能的开关电源中，所述负载平衡模块还包括连接于所述负载平衡调整接口和高压母线之间的功率调节电路。对平衡电路的输出功率进行调节。

进一步的，在上述具有负载平衡功能的开关电源中，所述不间断电源供应器还包括微处理器和直流-直流变换模块，所述市电输入模块和电池输入模块分别通过直流-直流变换模块给计算机供电，所述电池输入模块包括电池以及连接在电池和直流-直流变换模块之间的电池侦测管理电路，所述电池侦测管理电路向所述微处理器传递侦测信号并受微处理器控制，所述功率调节电路与微处理器连接并受微处理器控制。

进一步的，在上述具有负载平衡功能的开关电源中，所述市电输入模块与微处理器之间设有侦测电路，所述功率调节电路受侦测电路监测，防止平衡输出过载。