CN119171601B - 电源电路以及供电方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电源电路以及供电方法，其中，所述电源电路包括多条相互并联的电源组，各所述电源组包括多个相互串联的供电电源，其中包括一个主供电源以及多个从属电源；所述主供电源被配置为采集其自身以及其他电源组的主供电源的供电电流，并基于所述供电电流的平均值，确定所述主供电源的第一输出电压；所述从属电源被配置为采集其所在电源组的所有供电电源的供电电压，并基于所述供电电压的平均值，确定所述电源组的各从属电源的第二输出电压。通过上述方式，能够满足不同的供电需求，提高供电电源的工作效率，电路结构简单，可以方便快捷且有效地均衡供电电源的输出功率，提高供电电路的可靠性与稳定性，有利于降低生产成本与维护成本。

Description

电源电路以及供电方法

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种电源电路以及供电方法。

背景技术

供电电源可以稳定输出的电压或直流电流，广泛应用于电子产品供电、通信设备供电、工业设备操作供电、电动汽车充电等领域。

为了满足不同的供电需求，提高供电电源的工作效率，需要将多个电源组成电源电路进行供电，可靠且稳定的电源电路对整个电力系统至关重要，现有的电源电路仍有待改进。

发明内容

本申请提供一种电源电路以及供电方法，能够满足不同的供电需求，提高供电电源的工作效率，电路结构简单，可以方便快捷且有效地均衡供电电源的输出功率，提高供电电路的可靠性与稳定性，有利于降低生产成本与维护成本。

为解决上述技术问题，本申请第一方面提供了一种电源电路。

其中，电源电路包括多条相互并联的电源组，各电源组包括多个相互串联的供电电源，其中包括一个主供电源以及多个从属电源；

主供电源被配置为采集其自身以及其他电源组的主供电源的供电电流，并基于供电电流的平均值，确定主供电源的第一输出电压；从属电源被配置为采集其所在电源组的所有供电电源的供电电压，并基于供电电压的平均值，确定电源组的各从属电源的第二输出电压。

其中，电源电路还包括通信总线，各供电电源分别与通信总线连接；其中，主供电源通过通信总线获取其他电源组的主供电源的供电电流值；从属电源通过通信总线获取其所在电源组的所有供电电源的供电电压值。

其中，主供电源根据自身供电电流与供电电流的平均值之间的电流误差值，得到第一电压控制值，根据基准电压值以及第一电压控制值，输出第一输出电压；从属电源根据自身供电电流与供电电流的平均值之间的电压误差值，得到第二电压控制值，根据基准电压值以及第二电压控制值，输出第二输出电压。

其中，供电电源接收通信地址值，根据通信地址值和电源组的总数，确定其所在电源组；供电电源接收其所在电源组的所有供电电源的通信地址值，确定通信地址值最小的供电电源为主供电源，并确定其自身为主供电源或从属电源。

其中，电源电路还包括控制模块，控制模块与供电电源之间通过通信总线耦接；控制模块通过通信总线发送控制信号至供电电源，控制信号包括通信地址值。

其中，控制模块发送的控制信号还包括基准电压值，其中，主供电源和从属电源的基准电压值相同。

其中，供电电源包括拨码开关，通过拨码开关配置供电电源的通信地址值。

为解决上述技术问题，本申请第二方面提供了一种电源电路的供电方法，其中电源电路包括多条相互并联的电源组，各电源组包括多个相互串联的供电电源，其中包括一个主供电源以及多个从属电源；

所述供电方法包括：主供电源采集其自身以及其他电源组的主供电源的供电电流，并基于供电电流的平均值，确定主供电源的第一输出电压；从属电源采集其所在电源组的所有供电电源的供电电压，并基于供电电压的平均值，确定电源组的各从属电源的第二输出电压。

其中，基于供电电流的平均值，确定主供电源的第一输出电压的步骤包括：主供电源根据自身供电电流与供电电流的平均值之间的电流误差值，得到第一电压控制值，根据基准电压值以及第一电压控制值，输出第一输出电压；基于供电电压的平均值，确定电源组的各从属电源的第二输出电压的步骤包括：从属电源根据自身供电电压与供电电压的平均值之间的电压误差值，得到第二电压控制值，根据基准电压值以及第二电压控制值，输出第二输出电压。

其中，供电方法包括：主供电源采集其自身以及其他电源组的主供电源的供电电流的步骤之前：供电电源接收通信地址值；根据通信地址值，对电源组总数求余，得到组号，确定其所在电源组；供电电源接收其所在电源组的所有供电电源的通信地址值，确定通信地址值最小的供电电源为主供电源，并确定其自身为主供电源或从属电源。

区别于现有技术的情况，本申请提供的一种电源电路以及供电方法，形成并联串联混合的电路结构，既可以提高电源电路的功率等级，又可以提高电源电路的电压等级，能够满足不同的供电需求，提高供电电源的工作效率，电路结构简单，可以方便快捷且有效地均衡供电电源的输出功率，保证供电电源的负荷相对均衡，能更好承受高电流和电压的工作环境，提高供电电路的可靠性与稳定性，有利于降低生产成本与维护成本。

附图说明

图1是本申请电源电路一实施方式的电路结构示意图；

图2是本申请电源电路另一实施方式的通信结构示意图；

图3是本申请电源电路另一实施方式的电源结构示意图；

图4是本申请电源电路又一实施方式的电路结构示意图；

图5是本申请电源电路的供电方法一实施方式的流程示意图；

图6是本申请电源电路的供电方法另一实施方式的流程示意图；

图7是本申请电源电路的供电方法又一实施方式的流程示意图；

图8是图7的本申请电源电路的供电方法另一实施方式的主供电源和从属电源分配流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本申请实施例的方案进行详细说明。

图1、图2、图3、图4中的电源电路结构示意图为电路逻辑或通信逻辑示意，具体的连接结构以实际生产的结构进行参考。以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。

本申请首先提供了一种电源电路，其中，本申请的电源电路形成并联串联混合的电路结构，既可以提高电源电路的功率等级，又可以提高电源电路的电压等级，能够满足不同的电压和电流需求的应用场景。

请参阅图1，图1是电源电路一实施方式的电路结构示意图。

其中，电源电路100包括多条相互并联的电源组101，各电源组101包括多个相互串联的供电电源102，其中包括一个主供电源1021以及多个从属电源1022；

在本申请中，电源电路100的电源组101之间通过空开或汇流箱（图未示）连接到供电母线1011实现相互并联，各电源组101距离供电母线1011的距离最近的供电电源102被配置为主供电源1021，并且供电电源102被配置为主供电源1021或从属电源1022的区别，只是由于电路连接关系在均衡调整的方案上具有不同的供电电源102，可以理解的是，主供电源1021和从属电源1022在电源电路100正常工作时，是同时在进行电压输出，所输出的也是相同或相近且属于工作范围的供电电压。

电源电路100可以设置两个或三个以上的电源组101，例如可以是2组、3组、4组、5组、8组、9组或10组；每条电源组101可以设置两个或三个以上的供电电源102，例如可以是2个、3个、4个、5个、8个、9个或10个，需要保证电源组101的总数与一条电源组101内的供电电源102个数相等，形成电源矩阵，保证每一路并联的电源组101输出电压时，具有相同个数的供电电源102共同承担负荷，保证每个供电电源102的负荷相对均衡，增加电源电路100的可靠性和稳定性。

电源电路100根据应用场景或负载的工作情况设定输出的基准电压值，但由于组成供电电路的各供电电源102的内阻和输出电压可能不同，从而影响电源的负荷，为了防止某些供电电源102因为电流过大而过热或损坏，所以供电电源102之间的需要采集其他供电电源102的供电电压，不断调整自己的供电电压，完成供电电路整体均衡调整，从而提高电源电路100的可靠性和寿命。

本实施中的电源电路100形成并联串联混合的电路结构，需要针对供电电源102之间的连接关系进行不同的均衡调整，相互并联的电源组101之间进行均流控制，相互串联的供电电源102之间进行均压控制。

主供电源1021被配置为采集其自身以及其他电源组101的主供电源1021的供电电流，并基于供电电流的平均值，确定主供电源1021的第一输出电压。

为了相互并联的电源组101之间进行均流控制，各主供电源1021对自身以及其他电源组101的主供电源1021的供电电流进行求和，再除以电源组101的总数，得到供电电流的平均值，根据供电电流的平均值不断调整输出为第一输出电压的供电电压。

从属电源1022被配置为采集其所在电源组101的所有供电电源102的供电电压，并基于供电电压的平均值，确定电源组101的各从属电源1022的第二输出电压。

为了对相互串联的供电电源102之间进行均压控制，各从属电源1022对自身以及所在电源组101的主供电源1021和从属电源1022的供电电压进行求和，再除以电源组101的供电电源102的总数，得到供电电压的平均值，根据供电电压的平均值不断调整输出为第二输出电压的供电电压。

在一种具体的实施方式中，电源电路100还包括通信总线（图未示），各供电电源102分别与通信总线连接；其中，主供电源1021通过通信总线获取其他电源组101的主供电源1021的供电电流值；从属电源1022通过通信总线获取其所在电源组101的所有供电电源102的供电电压值。

各供电电源102通过通信总线发送自身的供电电压值和/或供电电流值，并采集其他供电电源102的电压值和/或供电电流值，能够最快速地对电源电路100进行反应。具体的，供电电源102发送供电电压、供电电流和通信地址值到通信总线，并接收其它供电电源102发出的信息、自身的信息后按照通信地址值从小到大依次缓存到供电电源102的存储元件的数组中，用于进行均衡调整。

在其他的实施例中，各供电电源102连接有测量模块，通过测量模块采集各供电电源102的供电电压和/或供电电流，再通过通信总线下发各供电电源102的供电电压和/或供电电流；或者是各供电电源102通过通信总线连接有控制模块，控制模块统一采集供电电源102的发送各供电电源102的供电电压值和/或供电电流值，统合数值后再统一发送至各供电电源102，能够对电源电路100的各供电电源102进行及时的监测。

请参阅图2，图2是本申请电源电路另一实施方式的通信结构示意图。本申请的电源电路另一实施方式的电路结构可以参考图1的本申请电源电路一实施方式的电路结构示意图以辅助理解。

其中，电源电路100包括多条相互并联的电源组101，各电源组101包括多个相互串联的供电电源102，其中包括一个主供电源1021以及多个从属电源1022；

在本申请中，电源电路100的电源组101之间通过空开或汇流箱（图未示）连接到供电母线1011实现相互并联，各电源组101距离供电母线1011的距离最近的供电电源102被配置为主供电源1021，并且供电电源102被配置为主供电源1021或从属电源1022的区别，只是由于电路连接关系在均衡调整的方案上具有不同的供电电源102，可以理解的是，主供电源1021和从属电源1022在电源电路100正常工作时，是同时在进行电压输出，所输出的也是相同或相近且属于工作范围的供电电压。

电源电路100可以设置两个或三个以上的电源组101，例如可以是2组、3组、4组、5组、8组、9组或10组；每条电源组101可以设置两个或三个以上的供电电源102，例如可以是2个、3个、4个、5个、8个、9个或10个，需要保证电源组101的总数与一条电源组101内的供电电源102个数相等，形成电源矩阵，保证每一路并联的电源组101输出电压时，具有相同个数的供电电源102共同承担负荷，保证每个供电电源102的负荷相对均衡，增加电源电路100的可靠性和稳定性。

电源电路100根据应用场景或负载的工作情况设定输出的基准电压值，但由于组成供电电路的各供电电源102的内阻和输出电压可能不同，从而影响电源的负荷，为了防止某些供电电源102因为电流过大而过热或损坏，所以供电电源102之间的需要采集其他供电电源102的供电电压，不断调整自己的供电电压，完成供电电路整体均衡调整，从而提高电源电路100的可靠性和寿命。

本实施例中的电源电路100形成并联串联混合的电路结构，需要针对供电电源102之间的连接关系进行不同的均衡调整，相互并联的电源组101之间进行均流控制，相互串联的供电电源102之间进行均压控制。

主供电源1021被配置为采集其自身以及其他电源组101的主供电源1021的供电电流，并基于供电电流的平均值，确定主供电源1021的第一输出电压。

为了相互并联的电源组101之间进行均流控制，各主供电源1021对自身以及其他电源组101的主供电源1021的供电电流进行求和，再除以电源组101的总数，得到供电电流的平均值，根据供电电流的平均值不断调整输出为第一输出电压的供电电压。

从属电源1022被配置为采集其所在电源组101的所有供电电源102的供电电压，并基于供电电压的平均值，确定电源组101的各从属电源1022的第二输出电压。

为了对相互串联的供电电源102之间进行均压控制，各从属电源1022对自身以及所在电源组101的主供电源1021和从属电源1022的供电电压进行求和，再除以电源组101的供电电源102的总数，得到供电电压的平均值，根据供电电压的平均值不断调整输出为第二输出电压的供电电压。

在一种具体的实施方式中，供电电源102内设置有比例积分控制器（图未示）进行供电电压放入均衡调整。

主供电源1021根据自身供电电流与供电电流的平均值之间的电流误差值，得到第一电压控制值，根据基准电压值以及第一电压控制值，输出第一输出电压。

其中，是电流误差值，是自身供电电流，是供电电流的平均值。

其中，是第一电压控制值，是比例增益，决定了积分控制器对误差值的响应强度，控制器的输出与当前的误差信号成正比。比例增益用于快速响应误差变化，加速系统的动态响应。

是积分增益，积分控制器对误差值累积的响应速度，积分增益用于消除稳态误差，使系统输出更接近电压基准点。和的值根据电源电路100的应用需求进行调整。

在主供电源1021的动态均衡调整中，均流不平衡度是评估并联的电源组101的性能重要参数，也是判断是否需要采取均流措施的依据。

是均流不平衡度，对于主供电源1021之间的均流不平衡度小于5%时可以认为处于主供电源1021处于均衡供电的状态，当不平衡度大于或等于5%时进行主供电源1021的闭环控制均衡调整方案。可以根据电源电路100的应用需求对采取均流措施的均流不平衡度的范围进行调整。

在从属电源1022根据自身供电电流与供电电流的平均值之间的电流误差值，得到第二电压控制值，根据基准电压值以及第二电压控制值，输出第二输出电压。

其中，是电压误差值，是自身供电电压，是供电电压的平均值。

其中，是第二电压控制值，是比例增益，决定了积分控制器对误差值的响应强度，控制器的输出与当前的误差信号成正比。比例增益用于快速响应误差变化，加速系统的动态响应。

是积分增益，积分控制器对误差值累积的响应速度，积分增益用于消除稳态误差，使系统输出更接近电压基准点。K_p和的值根据电源电路100的应用需求进行调整。

可以理解的是，每条电源组101之间的供电电压平均值可能会不相同，所以每条电源组101的从属电源1022输出的第二输出电压可能会也不相同。

在电源组101的动态均衡调整中，均压不平衡度是评估串联的电源组101的性能重要参数，也是判断是否需要采取均流措施的依据。

是均压不平衡度，对于电源组101的供电电源102之间的均压不平衡度小于5%时，可以认为电源组101的供电电源102处于均衡供电的状态，当不平衡度大于或等于5%时进行电源组101的闭环控制均衡调整方案。可以根据电源电路100的应用需求对采取均流措施的均压不平衡度的范围进行调整。

在主供电源1021和从属电源1022的可用于均衡调整的Kp和的值，可以根据电源电路100的应用需求设置相同或不同的值。

其中，均流调整响应速度远大于均压调整响应速度，主供电源1021在电源组101中距离供电母线1011最近，通常需要快速反应负载需求变化，而均压调整则需要更平滑地调整电压，以避免过快的电压变化可能对系统造成的冲击。

在一种具体的实施方式中，电源电路100还包括通信总线103，各供电电源102分别与通信总线103连接；其中，主供电源1021通过通信总线103获取其他电源组101的主供电源1021的供电电流值；从属电源1022通过通信总线103获取其所在电源组101的所有供电电源102的供电电压值。

各供电电源102通过通信总线103发送自身的供电电压值和/或供电电流值，并采集其他供电电源102的电压值和/或供电电流值，能够最快速地对电源电路100进行反应。具体的，供电电源102发送供电电压、供电电流和通信地址值到通信总线103，并接收其它供电电源102发出的信息、自身的信息后按照通信地址值从小到大依次缓存到供电电源102的存储元件的数组中，用于进行均衡调整。

组成电源电路100的供电电源102并不能在通信时知道自身与其他供电电源102之间的电路连接关系，所以在一种具体的实施方式中，供电电源102接收通信地址值，根据通信地址值和电源组101的总数，确定其所在电源组101；供电电源102接收其所在电源组101的所有供电电源102的通信地址值，确定通信地址值最小的供电电源102为主供电源1021，并确定其自身为主供电源1021或从属电源1022。

在供电电源102确定其自身为主供电源1021或从属电源1022后，确定自身的均衡调整的方案。

在一种具体的实施方式中，供电电源102包括拨码开关1023，通过拨码开关1023配置供电电源102的通信地址值。

请参阅图3，图3是本申请电源电路另一实施方式的电源结构示意图。拨码开关1023是由多个开关组成的通信地址配置元件，可以是2到10个开关组成配置为二进制编码，在供电电源102生产过程中，可以根据组成电源电路100的供电电源102的数量设置拨码开关1023的开关总数，每个开关代表一个二进制位，通过不同的开关组合来表示每个电源开关的通信地址值。

在其他的实施方式中，可以通过控制模块104利用通信总线103发送通信地址值至各电源模块确定通信地址值。

在其他的实施方式中，各供电电源102连接有测量模块，通过测量模块采集各供电电源102的供电电压和/或供电电流，再通过通信总线103下发各供电电源102的供电电压和/或供电电流；或者是各供电电源102通过通信总线103连接有控制模块104，控制模块104统一采集供电电源102的发送各供电电源102的供电电压值和/或供电电流值，统合数值后再统一发送至各供电电源102，能够对电源电路100的各供电电源102进行及时的监测。

请参阅图4，图4是本申请电源电路又一实施方式的电路结构示意图。

其中，电源电路100包括多条相互并联的电源组101，各电源组101包括多个相互串联的供电电源102，其中包括一个主供电源1021以及多个从属电源1022；

在本申请中，电源电路100的电源组101之间通过空开或汇流箱（图未示）连接到供电母线1011实现相互并联，各电源组101距离供电母线1011的距离最近的，被配置为主供电源1021，并且供电电源102被配置为主供电源1021或从属电源1022的区别，只是由于电路连接关系在均衡调整的方案上具有不同的供电电源102，可以理解的是，主供电源1021和从属电源1022在电源电路100正常工作时，是同时在进行电压输出，所输出的也是相同或相近且属于工作范围的供电电压。

主供电源1021被配置为采集其自身以及其他电源组101的主供电源1021的供电电流，并基于供电电流的平均值，确定主供电源1021的第一输出电压。从属电源1022被配置为采集其所在电源组101的所有供电电源102的供电电压，并基于供电电压的平均值，确定电源组101的各从属电源1022的第二输出电压。

本实施例中的电源电路100形成并联串联混合的电路结构，需要针对供电电源102之间的连接关系进行不同的均衡调整，相互并联的电源组101之间进行均流控制，相互串联的供电电源102之间进行均压控制。具体的电路结构和均衡调控方案可以参考本申请电源电路100一实施方式和另一实施方式，在此不再赘述。

在一种具体的实施方式中，电源电路100还包括通信总线103，各供电电源102分别与通信总线103连接；其中，主供电源1021通过通信总线103获取其他电源组101的主供电源1021的供电电流值；从属电源1022通过通信总线103获取其所在电源组101的所有供电电源102的供电电压值。电源电路100的供电电源102可以参考图2的本申请电源电路另一实施方式的通信结构示意图。

各供电电源102通过通信总线103发送自身的供电电压值和/或供电电流值、通信地址值以及组号，并采集其他供电电源102的电压值和/或供电电流值、通信地址值以及组号，能够最快速地对电源电路100进行反应。具体的，供电电源102发送供电电压、供电电流、通信地址值以及组号到通信总线103，并接收其它供电电源102发出的信息、自身的信息后按照通信地址值从小到大依次缓存到供电电源102的存储元件的数组中，用于进行均衡调整。

组成电源电路100的供电电源102并不能在通信时知道自身与其他供电电源102之间的电路连接关系，所以在一种具体的实施方式中，供电电源102接收通信地址值，根据通信地址值和电源组101的总数，确定其所在电源组101；供电电源102接收其所在电源组101的所有供电电源102的通信地址值，确定通信地址值最小的供电电源102为主供电源1021，并确定其自身为主供电源1021或从属电源1022。

具体的，设定电源电路100由M条电源组101并联构成，每条电源组101由N个供电电源102串联构成，其中M≥2，N≥2，组号=地址%M，即组号为地址对电源组总数M取余数的值，需要特别处理的是，当通信地址值计算后得到的余数为0的供电电源102，组号要强制赋值为M，所以，第一电源组101内所有供电电源102的组号均为1，第二电源组101内所有供电电源102的组号均为2，以此类推，最后的电源组101内供电电源102组号均为M。可以看出，每条电源组101内的供电电源102最小的通信地址值即为组号，该供电电源102为对应电源组101的主供电源1021，即通信地址值为1到M的供电电源102均为主供电源1021。

在供电电源102确定其自身为主供电源1021或从属电源1022后，确定自身的均衡调整的方案。

在一种具体的实施方式中，电源电路100还包括控制模块104，控制模块104与供电电源102之间通过通信总线103耦接；控制模块104通过通信总线103发送控制信号至供电电源102，控制信号包括通信地址值。

控制模块104获得供电电源102的总数，并且按照电源的矩阵结构从左到右再从上到下分配通信地址值，通信地址值可以是2到10位数值组成的二进制编码值。

在其他实施方式中，可以是通过拨码开关1023配置通信地址和通过控制模块104配置地址两种形式的供电电源102组合使用组成电源电路100，此时由二进制编码组成的通信地址值的位数需要相等。

在一种具体的实施方式中，控制模块104发送的控制信号还包括基准电压值，其中，主供电源1021和从属电源1022的基准电压值相同。

控制模块104根据应用场景或负载的工作情况设定输出的基准电压值，基准电压值等于一条电源组101总输出电压除以电源组101串联的供电电源102的个数N，电源组101总输出电压可以是负载工作的额定电压值。

上述实施方式中提供的一种电源电路100，形成并联串联混合的电路结构，既可以提高电源电路100的功率等级，又可以提高电源电路100的电压等级，能够满足不同的供电需求，提高供电电源102的工作效率，电路结构简单，可以方便快捷且有效地均衡供电电源102的输出功率，能够适应需要快速反应负载需求变化，更平滑地调整电压，以避免过快的电压变化可能对电力系统造成的冲击，能更好承受高电流和电压的工作环境，提高供电电路的可靠性与稳定性，有利于降低生产成本与维护成本。

本申请还提供了一种电源电路的供电方法。

请参阅图5，图5是本申请电源电路的供电方法一实施方式的流程示意图。

本实施方式的供电方法用于为一种并联串联混合的电源电路提供均衡调整方法，电源电路根据应用场景或负载的工作情况设定输出的基准电压值，但由于组成供电电路的各供电电源的内阻和输出电压可能不同，从而影响电源的负荷，为了防止某些供电电源因为电流过大而过热或损坏，所以供电电源之间的需要采集其他供电电源的供电电压，不断调整自己的供电电压，完成供电电路整体均衡调整，从而提高电源电路的可靠性和寿命，能够满足不同的电压和电流需求的应用场景。

其中电源电路包括多条相互并联的电源组，各电源组包括多个相互串联的供电电源，其中包括一个主供电源以及多个从属电源；

电源电路的连接结构可以参考图1的本申请电源电路一实施方式的电路结构示意图，协助对本实施方式的供电方法辅助理解，不对供电方法做结构限定。

在本申请中，电源电路的电源组之间通过空开或汇流箱连接到供电母线实现相互并联，各电源组距离供电母线的距离最近的，被配置为主供电源，并且供电电源被配置为主供电源或从属电源的区别，只是由于电路连接关系在均衡调整的方案上具有不同的供电电源，可以理解的是，主供电源和从属电源在电源电路正常工作时，是同时在进行电压输出，所输出的也是相同或相近且属于工作范围的供电电压。

电源电路可以设置两个以上的供电电源组，每条电源组可以设置两个以上的供电电源，需要保证电源组的总数与一条电源组内的供电电源个数相等，形成电源矩阵，保证每一路并联的电源组输出电压时，具有相同个数的供电电源共同承担负荷，保证每个供电电源的负荷相对均衡，增加电源电路的可靠性和稳定性。

所述供电方法包括：

S101：主供电源采集其自身以及其他电源组的主供电源的供电电流，并基于供电电流的平均值，确定主供电源的第一输出电压。

为了相互并联的电源组之间进行均流控制，各主供电源对自身以及其他电源组的主供电源的供电电流进行求和，再除以电源组的总数，得到供电电流的平均值，根据供电电流的平均值不断调整输出为第一输出电压的供电电压。

S102：从属电源采集其所在电源组的所有供电电源的供电电压，并基于供电电压的平均值，确定电源组的各从属电源的第二输出电压。

为了对相互串联的供电电源之间进行均压控制，各从属电源对自身以及所在电源组的主供电源和从属电源的供电电压进行求和，再除以电源组的供电电源的总数，得到供电电压的平均值，根据供电电压的平均值不断调整输出为第二输出电压的供电电压。

各供电电源通过通信总线发送自身的供电电压值和/或供电电流值，并采集其他供电电源的电压值和/或供电电流值，能够最快速地对电源电路进行反应。具体的，供电电源发送供电电压、供电电流和通信地址值到通信总线，并接收其它供电电源发出的信息、自身的信息后按照通信地址值从小到大依次缓存到供电电源的存储元件的数组中，用于进行均衡调整。

其中，均流调整响应速度远大于均压调整响应速度，主供电源在电源组中距离供电母线最近，通常需要快速反应负载需求变化，而均压调整则需要更平滑地调整电压，以避免过快的电压变化可能对系统造成的冲击。

请参阅图6，图6是本申请电源电路的供电方法另一实施方式的流程示意图。

本实施方式的供电方法用于为一种并联串联混合的电源电路提供均衡调整方法，电源电路根据应用场景或负载的工作情况设定输出的基准电压值，但由于组成供电电路的各供电电源的内阻和输出电压可能不同，从而影响电源的负荷，为了防止某些供电电源因为电流过大而过热或损坏，所以供电电源之间的需要采集其他供电电源的供电电压，不断调整自己的供电电压，完成供电电路整体均衡调整，从而提高电源电路的可靠性和寿命，能够满足不同的电压和电流需求的应用场景。

其中电源电路包括多条相互并联的电源组，各电源组包括多个相互串联的供电电源，其中包括一个主供电源以及多个从属电源；

电源电路的连接结构可以参考图1的本申请电源电路一实施方式的电路结构示意图，协助对本实施方式的供电方法辅助理解，不对供电方法做结构限定。

在一种具体的实施方式中，电源电路还包括通信总线，各供电电源分别与通信总线连接；其中，主供电源通过通信总线获取其他电源组的主供电源的供电电流值；从属电源通过通信总线获取其所在电源组的所有供电电源的供电电压值。在一种具体的实施方式中，控制模块发送的控制信号还包括基准电压值，其中，主供电源和从属电源的基准电压值相同。

电源电路的连接结构可以参考图2的本申请电源电路另一实施方式的通信结构示意图，协助对本实施方式的供电方法辅助理解，不对供电方法做结构限定。

各供电电源通过通信总线发送自身的供电电压值和/或供电电流值，并采集其他供电电源的电压值和/或供电电流值，能够最快速地对电源电路进行反应。具体的，供电电源发送供电电压、供电电流和通信地址值到通信总线，并接收其它供电电源发出的信息、自身的信息后按照通信地址值从小到大依次缓存到供电电源的存储元件的数组中，用于进行均衡调整。

S201：主供电源采集其自身以及其他电源组的主供电源的供电电流。

为了相互并联的电源组之间进行均流控制，各主供电源对自身以及其他电源组的主供电源的供电电流进行求和，再除以电源组的总数，得到供电电流的平均值，根据供电电流的平均值不断调整输出为第一输出电压的供电电压。

在一种具体的实施方式中，供电电源内设置有比例积分控制器（图未示）进行供电电压放入均衡调整。

S202：主供电源根据自身供电电流与供电电流的平均值之间的电流误差值，得到第一电压控制值，根据基准电压值以及第一电压控制值，输出第一输出电压。

主供电源根据自身供电电流与供电电流的平均值之间的电流误差值，得到第一电压控制值，根据基准电压值以及第一电压控制值，输出第一输出电压。

其中，是电流误差值，是自身供电电流，是供电电流的平均值。

其中，是第一电压控制值，K_p是比例增益，决定了积分控制器对误差值的响应强度，控制器的输出与当前的误差信号成正比。比例增益用于快速响应误差变化，加速系统的动态响应。

是积分增益，积分控制器对误差值累积的响应速度，积分增益用于消除稳态误差，使系统输出更接近电压基准点。K_p和的值根据电源电路的应用需求进行调整。

在主供电源的动态均衡调整中，均流不平衡度是评估并联的电源组的性能重要参数，也是判断是否需要采取均流措施的依据。

是均流不平衡度，对于主供电源之间的均流不平衡度小于5%时可以认为处于主供电源处于均衡供电的状态，当不平衡度大于或等于5%时进行主供电源的闭环控制均衡调整方案。可以根据电源电路的应用需求对采取均流措施的均流不平衡度的范围进行调整。

S203：从属电源采集其所在电源组的所有供电电源的供电电压。

为了对相互串联的供电电源之间进行均压控制，各从属电源对自身以及所在电源组的主供电源和从属电源的供电电压进行求和，再除以电源组的供电电源的总数，得到供电电压的平均值，根据供电电压的平均值不断调整输出为第二输出电压的供电电压。

S204：从属电源根据自身供电电压与供电电压的平均值之间的电压误差值，得到第二电压控制值，根据基准电压值以及第二电压控制值，输出第二输出电压。

其中，是电压误差值，是自身供电电压，是供电电压的平均值。

其中，是第二电压控制值，是比例增益，决定了积分控制器对误差值的响应强度，控制器的输出与当前的误差信号成正比。比例增益用于快速响应误差变化，加速系统的动态响应。

是积分增益，积分控制器对误差值累积的响应速度，积分增益用于消除稳态误差，使系统输出更接近电压基准点。和的值根据电源电路的应用需求进行调整。

可以理解的是，每条电源组之间的供电电压平均值可能会不相同，所以每条电源组的从属电源输出的第二输出电压可能会也不相同。

在电源组的动态均衡调整中，均压不平衡度是评估串联的电源组的性能重要参数，也是判断是否需要采取均流措施的依据。

是均压不平衡度，对于电源组的供电电源之间的均压不平衡度小于5%时，可以认为电源组的供电电源处于均衡供电的状态，当不平衡度大于或等于5%时进行电源组的闭环控制均衡调整方案。可以根据电源电路的应用需求对采取均流措施的均压不平衡度的范围进行调整。

在主供电源和从属电源的可用于均衡调整的和的值，可以根据电源电路的应用需求设置相同或不同的值。

其中，均流调整响应速度远大于均压调整响应速度，主供电源在电源组中距离供电母线最近，通常需要快速反应负载需求变化，而均压调整则需要更平滑地调整电压，以避免过快的电压变化可能对系统造成的冲击。

请参阅图7，图7是本申请电源电路的供电方法又一实施方式的流程示意图。

本实施方式的供电方法用于为一种并联串联混合的电源电路提供均衡调整方法，电源电路根据应用场景或负载的工作情况设定输出的基准电压值，但由于组成供电电路的各供电电源的内阻和输出电压可能不同，从而影响电源的负荷，为了防止某些供电电源因为电流过大而过热或损坏，所以供电电源之间的需要采集其他供电电源的供电电压，不断调整自己的供电电压，完成供电电路整体均衡调整，从而提高电源电路的可靠性和寿命，能够满足不同的电压和电流需求的应用场景。

其中电源电路包括多条相互并联的电源组，各电源组包括多个相互串联的供电电源，其中包括一个主供电源以及多个从属电源；

电源电路的连接结构可以参考图1的本申请电源电路一实施方式的电路结构示意图，协助对本实施方式的供电方法辅助理解，不对供电方法做结构限定。

组成电源电路的供电电源并不能在通信时知道自身与其他供电电源之间的电路连接关系，所以在一种具体的实施方式中，供电电源接收通信地址值，根据通信地址值和电源组的总数，确定其所在电源组；供电电源接收其所在电源组的所有供电电源的通信地址值，确定通信地址值最小的供电电源为主供电源，并确定其自身为主供电源或从属电源。

在供电电源确定其自身为主供电源或从属电源后，确定自身的均衡调整的方案。

S301：供电电源接收通信地址值；根据通信地址值，对电源组总数求余，得到组号，确定其所在电源组。

在一种具体的实施方式中，电源电路还包括通信总线，各供电电源分别与通信总线连接；其中，主供电源通过通信总线获取其他电源组的主供电源的供电电流值；从属电源通过通信总线获取其所在电源组的所有供电电源的供电电压值。

各供电电源通过通信总线发送自身的供电电压值和/或供电电流值，并采集其他供电电源的电压值和/或供电电流值，能够最快速地对电源电路进行反应。具体的，供电电源发送供电电压、供电电流和通信地址值到通信总线，并接收其它供电电源发出的信息、自身的信息后按照通信地址值从小到大依次缓存到供电电源的存储元件的数组中，用于进行均衡调整。

在一种具体的实施方式中，供电电源包括拨码开关，通过拨码开关配置供电电源的通信地址值。包括拨码开关的供电电源结构可以参阅图3的本申请电源电路另一实施方式的电源结构示意图。拨码开关是由多个开关组成的通信地址配置元件，可以是2到10个开关组成配置为二进制编码，在供电电源生产过程中，可以根据组成电源电路的供电电源的数量设置拨码开关的开关总数，每个开关代表一个二进制位，通过不同的开关组合来表示每个电源开关的通信地址值。

或者，在一种具体的实施方式中，电源电路还包括控制模块，控制模块与供电电源之间通过通信总线耦接；控制模块通过通信总线发送控制信号至供电电源，控制信号包括通信地址值。控制模块获得供电电源的总数，并且按照电源的矩阵结构从左到右再从上到下分配通信地址值，通信地址值可以是2到10位数值组成的二进制编码值。

在其他实施方式中，可以是通过拨码开关配置通信地址和通过控制模块配置地址两种形式的供电电源组合使用组成电源电路，此时由二进制编码组成的通信地址值的位数需要相等。

S302：供电电源接收其所在电源组的所有供电电源的通信地址值，确定通信地址值最小的供电电源为主供电源，并确定其自身为主供电源或从属电源。

具体的，请参阅图8，图8是图7的本申请电源电路的供电方法另一实施方式的主供电源和从属电源分配流程示意图。

设定电源电路由M条电源组并联构成，每条电源组由N个供电电源串联构成，其中M≥2，N≥2，组号=地址%M，即组号为地址对电源组总数M取余数的值，需要特别处理的是，当通信地址值计算后得到的余数为0的供电电源，组号要强制赋值为M，所以，第一电源组内所有供电电源的组号均为1，第二电源组内所有供电电源的组号均为2，以此类推，最后电源组内供电电源组号均为M。可以看出，每条电源组内的供电电源最小的通信地址值即为组号，该供电电源为对应电源组的主供电源，即通信地址值为1到M的供电电源均为主供电源。

在供电电源确定其自身为主供电源或从属电源后，确定自身的均衡调整的方案。

S303：主供电源采集其自身以及其他电源组的主供电源的供电电流。

S304：主供电源根据自身供电电流与供电电流的平均值之间的电流误差值，得到第一电压控制值，根据基准电压值以及第一电压控制值，输出第一输出电压。

为了相互并联的电源组之间进行均流控制，各主供电源对自身以及其他电源组的主供电源的供电电流进行求和，再除以电源组的总数，得到供电电流的平均值，根据供电电流的平均值不断调整输出为第一输出电压的供电电压。具体的，主供电源的调整方案的步骤S303、S304可以分别参考S201、S202，在此不再赘述。

S305：从属电源采集其所在电源组的所有供电电源的供电电压。

S306：从属电源根据自身供电电压与供电电压的平均值之间的电压误差值，得到第二电压控制值，根据基准电压值以及第二电压控制值，输出第二输出电压。

为了对相互串联的供电电源之间进行均压控制，各从属电源对自身以及所在电源组的主供电源和从属电源的供电电压进行求和，再除以电源组的供电电源的总数，得到供电电压的平均值，根据供电电压的平均值不断调整输出为第二输出电压的供电电压。具体的，从属电源的调整方案的步骤S305、S306可以分别参考S203、S204。

其中，均流调整响应速度远大于均压调整响应速度，主供电源在电源组中距离供电母线最近，通常需要快速反应负载需求变化，而均压调整则需要更平滑地调整电压，以避免过快的电压变化可能对系统造成的冲击。

区别于现有技术的情况，一种电源电路以及供电方法，形成并联串联混合的电路结构，既可以提高电源电路的功率等级，又可以提高电源电路的电压等级，能够满足不同的供电需求，提高供电电源的工作效率，电路结构简单，可以方便快捷且有效地均衡供电电源的输出功率，能够适应需要快速反应负载需求变化，更平滑地调整电压，以避免过快的电压变化可能对电力系统造成的冲击，能更好承受高电流和电压的工作环境，提高供电电路的可靠性与稳定性，有利于降低生产成本与维护成本。

在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置，可以通过其它的方式实现。对本申请实施例中的技术方案，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“耦接”、“相连”、“连接”、“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电源电路，其特征在于，所述电源电路包括多条相互并联的电源组，各所述电源组包括多个相互串联的供电电源，其中包括一个主供电源以及多个从属电源；

所述主供电源被配置为采集其自身以及其他电源组的主供电源的供电电流，并基于所述供电电流的平均值，确定所述主供电源的第一输出电压；所述从属电源被配置为采集其所在电源组的所有供电电源的供电电压，并基于所述供电电压的平均值，确定所述电源组的各从属电源的第二输出电压；

所述电源电路还包括通信总线，各所述供电电源分别与所述通信总线连接；其中，所述主供电源通过所述通信总线获取所述其他电源组的主供电源的供电电流值；所述从属电源通过所述通信总线获取其所在电源组的所有供电电源的供电电压值；

所述供电电源接收通信地址值，根据所述通信地址值和所述电源组的总数，确定其所在所述电源组；所述供电电源接收其所在所述电源组的所有所述供电电源的通信地址值，确定所述通信地址值最小的所述供电电源为主供电源，并确定其自身为主供电源或从属电源。

2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述主供电源根据自身供电电流与所述供电电流的平均值之间的电流误差值，得到第一电压控制值，根据基准电压值以及所述第一电压控制值，输出所述第一输出电压；

从属电源根据自身供电电压与所述供电电压的平均值之间的电压误差值，得到第二电压控制值，根据所述基准电压值以及所述第二电压控制值，输出所述第二输出电压。

3.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括控制模块，所述控制模块与所述供电电源之间通过通信总线耦接；所述控制模块通过所述通信总线发送控制信号至供电电源，所述控制信号包括通信地址值。

4.根据权利要求3所述的电源电路，其特征在于，所述控制模块发送的所述控制信号还包括基准电压值，其中，所述主供电源和所述从属电源的基准电压值相同。

5.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述供电电源包括拨码开关，通过拨码开关配置所述供电电源的所述通信地址值。

6.一种电源电路的供电方法，其特征在于，所述电源电路包括多条相互并联的电源组，各所述电源组包括多个相互串联的供电电源，其中包括一个主供电源以及多个从属电源；所述电源电路还包括通信总线，各所述供电电源分别与所述通信总线连接；所述供电方法包括：

所述供电电源接收通信地址值，根据所述通信地址值和所述电源组的总数，确定其所在所述电源组；所述供电电源接收其所在所述电源组的所有所述供电电源的通信地址值，确定所述通信地址值最小的所述供电电源为主供电源，并确定其自身为主供电源或从属电源；

所述主供电源采集其自身以及其他电源组的主供电源的供电电流，并基于所述供电电流的平均值，确定所述主供电源的第一输出电压；

所述从属电源采集其所在电源组的所有供电电源的供电电压，并基于所述供电电压的平均值，确定所述电源组的各从属电源的第二输出电压；

具体包括：所述主供电源通过所述通信总线获取所述其他电源组的主供电源的供电电流值；所述从属电源通过所述通信总线获取其所在电源组的所有供电电源的供电电压值。

7.根据权利要求6所述的供电方法，其特征在于，所述供电方法包括：

所述基于所述供电电流的平均值，确定所述主供电源的第一输出电压的步骤包括：所述主供电源根据自身供电电流与所述供电电流的平均值之间的电流误差值，得到第一电压控制值，根据基准电压值以及所述第一电压控制值，输出所述第一输出电压；

所述基于所述供电电压的平均值，确定所述电源组的各从属电源的第二输出电压的步骤包括：所述从属电源根据自身供电电压与所述供电电压的平均值之间的电压误差值，得到第二电压控制值，根据所述基准电压值以及所述第二电压控制值，输出所述第二输出电压。

8.根据权利要求6所述的供电方法，其特征在于，所述主供电源采集其自身以及其他电源组的主供电源的供电电流的步骤之前包括：所述供电电源接收通信地址值；根据所述通信地址值，对电源组总数求余，得到组号，确定其所在所述电源组；

所述供电电源接收其所在所述电源组的所有所述供电电源的通信地址值，确定所述通信地址值最小的所述供电电源为主供电源，并确定其自身为主供电源或从属电源。