一种多电源模块的并联均流控制方法与流程

本发明涉及电源控制，特别是涉及一种多电源模块的并联均流控制方法。

背景技术：

1、随着市场对电力能源的需求与日俱增，电力电子装置被广泛应用于各个领域，大功率设备的需求也不断提高。单个模块电源不能满足负载功率要求，为满足大功率的用电场合的需求，通常采用多个变换器并联以满足各种功率等级的需求，同时并联运行提高了运行的可靠性。多个变换器并联工作时，由于各变换器硬件参数存在差异，使得变换器并联工作时电流分配不均，导致系统运行失稳甚至模块过载损坏，从而降低了整个系统的可靠性，因此必须施加均流控制，确保并联系统稳定运行。

2、现有的并联均流技术主要采用模拟技术控制或数字控制的均流电路法，但上述的均流控制中，都需要通过电流传感器采样各模块的电流，控制环路多、电流检测电路设计复杂，会占用更多的空间，不利于实现减小系统体积和质量的目标。且电流传感器存在着检测精度低、易受环境因素影响等，降低了电源模块的稳定性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多电源模块的并联均流控制方法，无需电流传感器即可实现模块间的均流。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种多电源模块并联均流电路的控制方法，所述多电源模块并联均流电路包含均流母线、至少两个并联的电源模块，以及与每一个电源模块对应的控制单元，所述控制方法包括：

3、s1.对各个电源模块的输出电压进行采样，得到采样电压voi，i＝1,2,…,n，并传输至该电源模块对应的控制单元输入端，其中，voi为第i个电源模块的采样电压，i＝1,2,…,n，n表示电源模块的数目；

4、s2.在各个电源模块对应的控制单元中，对输入的采样电压进行处理得到输出电压，其中，第i个电源模块对应的控制单元中，对输入的采样电压voi进行处理得到输出电压vouti的过程包括：

5、首先将输入的voi进行环路补偿，得到voi*：

6、voi*＝koi*voi

7、其中，koi表示第i个电源模块采样电压的补偿系数，i＝1,2,…,n；

8、然后计算voi*与补偿前的参考电压vrefi'的差值vrefi'-voi*；

9、首先将差值vrefi'-voi*经过pi补偿网络gv(s)得到输出电流信号iouti：

10、iouti＝(vrefi'-voi*)*kio,i＝1,2,…,n；

11、其中，kio表示第i个电源模块对应的控制单元中补偿网络gv(s)中的积分增益系数；

12、然后将iouti，送入均流功能电路，得到输出电压vouti，i＝1,2,…,n；

13、s3.将各个控制单元的输出电压vouti，i＝1,2,...,n经分压电阻连接均流母线，计算均流母线平均电压vbus；

14、s4.计算各控制单元的输出电压vouti与均流母线平均电压vbus的差值vouti-vbus，i＝1,2,...,n并根据计算结果对各控制单元的参考电压进行调整，得到补偿后的参考电压，实现多电源模块的并联均流。

15、进一步地，每一个所述电源模块的输出端均包含一个电阻r，电阻r的第一端与电源模块的正端口连接，电阻r的第二端与电源的负端口连接，所述电阻r的第一端直接至电源模块对应的控制单元输入端，用于输出采样电压。

16、进一步地，所述功能均流电路包括运放，运放的同相输入端输入iouti，运放的反相输入端经输入电阻rg接地，经反馈电阻rf连接至运放的输出端vouti，即

17、进一步地，所述步骤s3包括：

18、根据基尔霍夫电流定律，所有支路流进母线的电流和为0，则有：

19、

20、得到均流母线平均电压vbus为：

21、

22、进一步地，所述步骤s4包括：

23、计算各控制单元的输出电压vouti与均流母线平均电压vbus的差值vouti-vbus，i＝1,2,...,n；

24、将差值vouti-vbus经补偿网络gi(s)得到输出电压参考的补偿量gi(s)*(vouti-vbus)，其中，gi(s)表示补偿系数；

25、将电源模块的基准电压vref*减去补偿量gi(s)*(vouti-vbus)，得到vref*-gi(s)*(vouti-vbus)作为补偿后的参考电压，利用补偿后的参考电压减去voi*后，将得到的差值再次送入pi补偿网络gv(s)，从而实现均流控制。

26、进一步地，所述均流控制过程需要在规定的t个时刻内持续进行，在持续的t个时刻内，每一个时刻均需要完成一次步骤s1～s4；

27、在第1个时刻，补偿前的参考电压vrefi'等于基准电压vref*；

28、从第2个时刻到第t个时刻，补偿前的参考电压vrefi'等于上一个时刻补偿后的参考电压。

29、本发明的有益效果是：本发明在均流控制时，不需通过电流传感器采样各个模块的输出电流，结构简单，抗干扰能力强。

技术特征：

1.一种多电源模块并联均流电路的控制方法，其特征在于：所述多电源模块并联均流电路包含均流母线、至少两个并联的电源模块，以及与每一个电源模块对应的控制单元，所述控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种多电源模块的并联均流控制方法，其特征在于：每一个所述电源模块的输出端均包含一个电阻r，电阻r的第一端与电源模块的正端口连接，电阻r的第二端与电源的负端口连接，所述电阻r的第一端直接至电源模块对应的控制单元输入端，用于输出采样电压。

3.根据权利要求1所述的一种多电源模块的并联均流控制方法，其特征在于：所述功能均流电路包括运放，运放的同相输入端输入iouti，运放的反相输入端经输入电阻rg接地，经反馈电阻rf连接至运放的输出端vouti，即

4.根据权利要求1所述的一种多电源模块的并联均流控制方法，其特征在于：所述步骤s3包括：

5.根据权利要求1所述的一种多电源模块的并联均流控制方法，其特征在于：所述步骤s4包括：

6.根据权利要求1所述的一种多电源模块的并联均流控制方法，其特征在于：所述均流控制过程需要在规定的t个时刻内持续进行，在持续的t个时刻内，每一个时刻均需要完成一次步骤s1～s4；

技术总结
本发明公开了一种多电源模块并联均流电路的控制方法，所述多电源模块并联均流电路包含至少两个并联的电源模块，每一个电源模块均具有一个对应的控制电路，所述控制方法包括：S1.对各个电源模块的输出电压进行采样，得到采样电压v<subgt;oi</subgt;，i＝1,2,…,n，并传输至该电源模块对应的控制单元输入端；S2.在各个电源模块对应的控制单元中，对输入的采样电压进行处理得到输出电压；S3.将各个控制单元的输出电压V<subgt;outi</subgt;，i＝1,2,...,n经分压电阻连接均流母线，计算均流母线平均电压V<subgt;bus</subgt;；S4.计算各控制单元的输出电压V<subgt;outi</subgt;与均流母线平均电压V<subgt;bus</subgt;的差值V<subgt;outi</subgt;‑V<subgt;bus</subgt;，i＝1,2,...,n并根据计算结果对各控制单元的参考电压进行调整，得到补偿后的参考电压，实现多电源模块的并联均流。

技术研发人员：胡忠
受保护的技术使用者：成都竟诚电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15