果园监测溯源系统逆变电源的数字化功率平衡装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及开关领域，特别是涉及果园监测溯源系统逆变电源的数字化功率平衡装置。
【背景技术】
[0002]果园监测溯源系统用于正向追溯和反向追溯果产品，从果园、加工厂、仓库、运输、销售商到消费者这个追踪过程中，当果园发现问题时，可根据果产品的供应链流向，及时追踪到问题果产品，尽可能降低问题果产品的危害；当消费者发现果产品有问题时，消费者通过所购买果产品的追溯号码或条码信息反向查询，沿着果产品供应链的各个环节追溯问题果产品的原因。
[0003]果园监测溯源系统如果以公共电网的输入作为电源，则使用范围受限，使用新型能源如太阳能电池和氢燃料电池，则使用范围更宽。果园监测溯源系统为大功率负载，需要提供较大的功率才能正常运行，但现有的果园监测溯源系统的逆变器受限于器件工艺水平和设计难度，将太阳能电池或氢燃料电池输出的直流电逆变成交流电时产生的功率很小，不足以支持果园监测溯源系统的正常运行，需要提出一种应用于果园检测溯源系统逆变电源的、能获得较大功率输出的数字化平衡装置。现有数字化平衡装置采用并联电路的方法来提高输出功率，事实上，简单的并联电路并不能实现严格意义上的均流，存在功率不平衡的现象，不可避免地受环境影响，抗干扰能力差、系统兼容性差，甚至有可能形成环流。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供果园监测溯源系统逆变电源的数字化功率平衡装置，解决现有功率平衡装置应用于果园监测溯源系统逆变电源时产生的功率不平衡以及环流的问题。
[0005]本实用新型通过以下技术方案解决上述问题:
[0006]果园监测溯源系统逆变电源的数字化功率平衡装置，包括微控制器模块、H桥变换模块、输出电流采样模块、输出电压采样模块以及至少2路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块；各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块相互并联；
[0007]所述微控制器模块的一路输出端与各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块的控制端相连，所述各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块的输入端分别与外部太阳能电池或氢燃料电池连接，所述各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块的输出端与H桥变换模块的各输入端相连，所述各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块的输出端经输出电流米样模块与微控制器模块的一路输入端相连；所述微控制器模块的另一路输出端与H桥变换模块的控制端相连，所述H桥变换模块的输出端与外部负载相连，所述H桥变换模块的输出端经输出电流采样模块与微控制器模块的一路输入端相连，所述H桥变换模块的输出端经输出电压采样模块与微控制器模块的另一路输入端相连。
[0008]上述方案中，进一步包括BUCK电路驱动模块和H桥电路驱动模块；
[0009]所述微控制器模块的一路输出端经BUCK电路驱动模块与各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块的控制端相连；所述微控制器模块的另一路输出端经H桥电路驱动模块与H桥变换模块的控制端相连。
[0010]上述方案中，进一步包括辅助电源模块和基准电压模块；
[0011]所述辅助电源模块的输入端与外部太阳能电池或氢燃料电池相连，所述辅助电源模块的输出端与微控制器模块、输出电流采样模块以及输出电压采样模块的供电端相连，所述辅助电源模块的输出端与基准电压模块的输入端相连，所述基准电压模块的输出端与微控制器模块的内置A/D转换器的基准电压端相连。
[0012]上述方案中，各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块的电路组成和电路连接相同，均由MOS管Sn、M0S管S12、电容Q、电容C2、电容C3、电容C4、二极管Vd1、二极管Vd2、二极管VD3、电感Lh、电感Lfl组成；所述电容C:并接于外部太阳能电池或氢燃料电池的第一路输出端Vlin的正负极之间，所述电容C ^勺一端与二极管V D1的阴极相连，所述电容C i的一端还与MOS管S11的漏极相连，所述二极管V ^的阳极与MOS管S n的源极相连，所述二极管V D1的阳极还经电感1^与MOS管S 12的漏极相连，所述MOS管S 12的源极经电容C 2与电容C:的另一端相连，所述二极管Vd2并接于MOS管S 12的漏极和源极之间，所述二极管V⑽的阴极与MOS管S12的漏极相连，二极管V D3的阳极与电容C:的另一端相连，二极管V D3的阳极与电容(:3和电容C 4的一端相连，二极管V D3的阴极经电感L ?与电容C 3的另一端相连，电容C 3的另一端与H桥变换模块的一路输入端相连，电容C4的另一端与H桥变换模块的另一路输入端相连；所述MOS管Sn、M0S管S12的门极与BUCK电路驱动模块的输出端相连。
[0013]上述方案中，在所述各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块中分别配置有一个米样电阻，各米样电阻在与之相应的内嵌软开关子模块的BUCK电路模块中的电路连接相同，为R1 ;R i并接于电容C 4两端。
[0014]上述方案中，所述H桥变换模块由MOS管W1JOS管W2、MOS管评3和MOS管W 4组成，MOS管漏极与电容C 3的另一端相连，MOS管W i的漏极还与MOS管W 2漏极相连，MOS管1的源极与MOS管W 3的漏极相连；M0S管W 2的源极与MOS管W 4的漏极相连；M0S管W 3的源极与MOS管W4的源极相连，MOS管W 3的源极与电容C 4的另一端相连；所述MOS管W i的源极与MOS管胃2源极之间的电压差为H桥变换模块的输出端V。，所述H桥变换模块的输出端与外部负载相连；所述MOS管WpMOS管W2、M0S管评3和MOS管W 4的门极与H桥电路驱动模块的输出端相连。
[0015]本实用新型构建的果园监测溯源系统逆变电源的数字化功率平衡装置，主要由微控制器模块、H桥电路驱动模块、H桥变换模块、输出电流采样模块、输出电压采样模块、BUCK电路驱动模块以及至少2路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块组成；在微控制器模块的控制下，BUCK电路驱动模块驱动各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块工作，将外部太阳能电池或氢气燃料电池的直流电压转换成正弦半波电流的形式，各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块的输出电流均经输出电流采样模块输入至微控制器模块作为反馈量；在微控制器模块的控制下，H桥电路驱动模块驱动H桥变换模块，将各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块输出的正弦半波电流值转换成正弦全波电流，输出电流采样模块和输出电压采样模块分别采集H桥变换模块输出端的电流和电压输入至微控制器模块作为反馈量，便于微控制器模块运用现有的PID算法运算、运用现有的滞环控制法后，进一步驱动各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块按运算结果输出相应的正弦半波电流。
[0016]本实用新型的优点与效果是:
[0017]1、各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块在硬件上相互并联，由微控制器模块控制其输出电流，以实现严格意义上的均流，并提供较大功率，避免出现功率不平衡以及环流的问题，还有利于进行功率扩容；
[0018]2、H桥变换模块将各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块输出的正弦半波电流转换成正弦全波电流，对H桥变换模块的输出电压和输出电流进行采样，结合各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块的输出采样电流进行运算和控制，使得均流更加严格，进一步减小功率不平衡以及环流现象的产生；
[0019]3、微控制器模块运用现有的PID算法计算各路内嵌软开关子模块的BUCK电路模块下