[发明专利]一种冗余电源系统的控制装置及方法

说明书

本发明公开一种冗余电源系统的控制装置及方法，MCU通过供电控制电路控制多个电源分时接入电网，且MCU监测电源的电压与电源工作时间，如果测得的实际电压值超出设定的过压、欠压参考值或工作时间达到预设值，则通过输出控制电路切换到另一个电源供电，并通过RS485通讯上传故障信息；通过DC‑DC降压电路及延时放电电路为MCU供电，实现更换故障电源时不切断系统供电。本发明的冗余电源强电分时输入相比于冗余电源同时接入电网可有效防止冗余电源因电网波动同时损坏，实时监测电源输出电压可以保证电源电压的健康性；防止单一电源工作时间或待机时间太长，故障率升高；更换已损坏电源时，不用切断系统总电源，操作方便快捷。

技术领域

本发明属于电源技术领域，具体涉及一种冗余电源系统的控制装置及方法。

背景技术

对于一些需要长时间不间断工作、高可靠性的系统，往往需要高可靠性的电源供电。冗余电源的设计是其中的关键部分，在高可靠性的系统中起至关重要的作用。

常见的冗余电源设计一般采用两个或以上电源串联二极管或其他单向控制电路后再并联输出到电源总线，所有电源同时供电，但某一刻只有一路电源输出到系统，当前电源失效后，剩下的电源自动给系统供电。此种方案冗余电源处于同时上电状态，当遇到电网电压波动，如雷击等情况出现时，极大可能造成冗余电源同时失效。再者，传统冗余电源控制方法都是一款电源长期工作，直至失效再切换到另一款电源工作，由于另一款电源长期不工作，可能在此期间电源已损坏，即使电源切换，系统也不能正常工作。常见冗余电源控制方法在更换失效电源时需要断开系统供电，在更换完后在重新上电，影响系统的连续工作。

发明内容

本发明解决的技术问题：解决冗余电源因为电网原因而失效的情况下，只有当前供电电源失效，其他电源不受影响，同时冗余电源轮流工作，防止某一款电源长期工作或长期待机而失效的技术问题。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种冗余电源系统的控制装置，包括：供电控制电路、输出控制电路、输出采样电路、MCU和DC-DC降压电路；

电网经供电控制电路与电源连接，为电源供电；

MCU与供电控制电路连接，控制电源接入电网；

MCU经输出控制电路与电源连接，向电源输出控制信息控制已接入电网的电源输出到系统；

MCU与输出采样电路连接，输出采样电路将电源输出电压经过精密电路分压后给MCU采样；

DC-DC降压电路将电源输出电压降压后为MCU供电，同时使用延时放电电路延长放电时间，实现冗余电源切换过程中，MCU不间断稳定工作；

电源设置有多个，构成冗余电源系统，每个电源配置相应的供电控制电路、输出控制电路、输出采样电路。

作为优选，所述MCU6连接有切换按键8，实现采用按键手动切换到另一电源3工作，且实现电源3好坏测试。

作为优选，所述电源至少设置两路，其中一路电源的供电控制电路包括继电器RE2、继电器触点缓冲电容C8、继电器线圈续流二极管D10、继电器导通指示灯LED4以及开关电路；继电器线圈续流二极管D10与继电器线圈反向并联，电网1通过继电器RE2的常闭触点给电源上电，电源输出VCC1；VCC1经过DC-DC降压电路给MCU6供电；输出采样电路包括串联的精密电阻R6和电阻R11，VCC1经过电阻R6与电阻R11分压后接到MCU6的一个ADC端口，MCU6通过ADC端口的采样值判断接入系统的电源数量。

作为优选，所述开关电路包括三极管Q5、电阻R22、限流电阻R91与限流电阻R92，限流电阻R91一端与三极管Q5的基极连接，另一端与电阻R22连接，MCU6通过一个普通I/O口连接电阻R22，限流电阻R92一端连接三极管Q5的基极，另一端连接三极管Q5的发射极，三极管Q5的集电极与继电器RE2的管脚连接。