一种简易直流电源均流并联系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种简易直流电源均流并联系统，直流电源均流并联系统包括监控系统和n个直流电源模块，n≥2；所述监控系统与所有直流电源模块连接。本实用新型专利技术通过将每个直流电源模块的输出参数与设置的工作参数做相应的控制运算，使各直流电源模块按需输出并实现均流。本实用新型专利技术可直接应用于多台直流电源模块的并联系统中，其工艺简单、布线极少、利于检修、操作简单、控制可靠。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及大功率直流电源的控制技术，具体涉及大功率多直流电源模块均流并联系统。
技术介绍
目前，在许多行业各种大功率电源的需求日益增加，尤其是一些大功率直流电源的需求。但是，直流电源模块容量有限，常采用多模块并联运行，其输出能量是模块输出的数倍，提高了直流电源的功率等级，同时多模块并联工作使系统具有一定的冗余度，模块故障不会影响这个系统的正常工作，使整个系统的可靠性有了很大提高。多模块并联运行不仅使直流电源具有更大的功率和可靠性，而且还具有良好的通用性，可以根据需要灵活组合成各种功率的系统。不过目前多模块并联运行的大部分大功率直流电源都采用恒流硬并联工作模式，难以实现恒电压模式的要求，虽然有部分电源系统采用了监控系统为主的主 从控制系统实现了恒电压模式，但是其线路及电路设计都很复杂，安装及检修都很困难。
技术实现思路
本技术为了解决现行大功率直流电源并联工作的问题，提出了一种简易直流电源均流并联系统。本技术可直接应用于现行的多模块并联的直流电源，其算法简单、布线极少、利于检修，监控系统采用一个简单的单片机或者DSP即可实现，操作简单，控制可靠。本技术是通过下述方案予以实现的一种简易直流电源均流并联系统，包括监控系统和n个直流电源模块，n彡2 ;所述监控系统与每个直流电源模块连接；所述监控系统包括人机交互设备、MCU处理器电路、计数脉冲驱动电路、直流电源模块输出电流反馈电路、直流电源系统电压反馈电路和模块电流给定电路，用于根据每个直流电源模块的输出参数与人机交互设备设置的工作参数控制各直流电源模块的输出并实现均流；所述MCU处理器电路分别与人机交互设备、计数脉冲驱动电路、直流电源模块输出电流反馈电路、直流电源系统电压反馈电路、模块电流给定电路链接；所述人机交互设备由显示器和键盘组成，用于显示和设置工作参数；所述计数脉冲驱动电路对MCU处理器电路产生的脉冲进行隔离放大处理；所述模块电流给定电路获取MCU处理器电路的控制指令，通过模块电流给定线将各直流电源模块的工作电流发送给各直流电源模块。所述直流电源模块具有电流给定接口、输出电流反馈接口、直流电源均流并联系统、主功率电路和控制电路；所述控制电路分别与电流给定接口、输出电流反馈接口、直流电源均流并联系统、主功率电路连接；所述输出电流反馈接口还与主功率电路连接；所述直流电源均流并联系统还与输出电流反馈接口连接；所述模块电流给定线将所有直流电源模块的电流给定接口与监控系统的模块电流给定电路连接在一起。所述直流电源模块的电流给定接口通过模块电流给定线与监控系统的模块电流给定电路连接；直流电源模块的输出电流反馈接口通过模块电流反馈线与监控系统的直流电源模块输出电流反馈电路连接；直流电源模块的直流电源均流并联系统通过计数脉冲线与监控系统的计数脉冲驱动电路连接；所述计数脉冲线用于将监控系统计数脉冲驱动电路发出的固定频率直流方波脉冲传输到每个直流电源模块的直流电源均流并联系统；所述模块电流反馈线用于将所有直流电源模块的输出电流反馈接口及监控系统的直流电源模块输出电流反馈电路连接在一起。所述直流电源模块的直流电源均流并联系统包括计数处理电路、计数脉冲宽度比较电路和输出电流反馈控制电路；所述计数处理电路分别与计数脉冲线、计数脉冲宽度比较电路、输出电流反馈控制电路连接；所述计数处理电路对监控系统的计数脉冲驱动电路产生的脉冲进行向上计数，并分时控制输出电流反馈控制电路将自身直流电源模块的反馈电流连接到模块电流反馈线上；所述计数脉冲宽度比较电路还与计数脉冲线连接，对进位时的脉冲宽度进行比较；所述输出电流反馈控制电路还与输出电流反馈接口连接。所述直流电源模块的控制电路分别与自身直流电源均流并联系统的计数处理电路、计数脉冲宽度比较电路、输出电流反馈控制电路连接。所述监控系统和所有直流电源模块的地线连接在一起。 所述输出参数包括输出电流、输出电压、输出功率中的一种以上。上述的简易直流电源均流并联系统的控制方法包括所述简易直流电源均流并联系统包括n个直流电源模块，第i个直流电源模块用Ui表示，2 ^ i ^N,i通过直流电源模块的计数处理电路的初始预置电路设置，各直流电源模块对应的电压为Vi,各直流电源模块对应的电流为Ii ;各直流电源模块的控制计算周期为Tu，监控系统的计数脉冲时钟周期为Tm，控制周期为Tx=nTm，n为直流电源模块个数；当直流电源均流并联系统工作于恒电流模式时，在人机交互设备上面设置直流电源均流并联系统的输出电流为I e，监控系统的MCU处理器电路以T x为周期输出脉冲序列，每个脉冲周期为Tni ;当其中某个直流电源模块的计时处理电路接到脉冲并向上计数，当产生进位时计数处理电路使输出电流反馈控制电路工作，使该直流电源模块的输出电流反馈信号传输到模块电流反馈线上，监控系统的直流电源模块输出电流反馈电路采集出现在模块电流反馈线上的该直流电源模块的输出电流并保存，同时计数脉冲宽度比较电路比较脉冲宽度以决定该直流电源模块是否工作；如此在一个Tx周期内，监控系统的直流电源模块输出电流反馈电路可以分时采集每个直流电源模块的输出电流反馈信号Ii ;MCU处理器电路对采集的每个直流电源模块的输出电流反馈信号求和 nIs =^Ii，并与设置的输出电流Ie进行PID运算，得到每个直流电源模块应输出的工i=l作电流Iug，模块电流给定电路将Iug通过模块电流给定线传送给每个直流电源模块的电流给定接口 ；每个直流电源模块的控制电路在一个周期Tx内以Iug为主功率电路的工作电流，以Tu为控制计算周期，控制主功率电路输出电流Iug ；当直流电源均流并联系统工作于恒电压模式时，监控系统的直流电源系统电压反馈电路直接采集直流电源均流并联系统的电压反馈信号，MCU处理器电路将其与人机交互设备设置的工作电压做PID (Proportion Integration Differentiation)运算,得到各直流电源模块的工作电流Iug，模块电流给定电路通过模块电流给定线传送给每个直流电源模块的电流给定接口，各直流电源模块的控制电路以Iug为直流电源模块的工作电流控制直流电源模块工作在恒流模式下，此时直流电源均流并联系统工作在恒压模式，监控系统的直流电源模块输出电流反馈电路实时监控每个直流电源模块的输出电流Ii,以监控各直流电源模块的工作状态。上述控制方法中，在人机交互设备上设置的工作参数输包括启动几个直流电源模块、输出电压和输出电流。相对于现在的直流电源并联系统及其控制方法，本技术的有益效果是I、具有很好的通用性和易操作性，对于现在的大部分直流电源模块并联系统，力口 上计数处理电路及脉宽比较电路即可直接应用。2、系统只有4根连接信号线，若是直流电源模块的并联电路采用单片机控制，连接信号线只有3根，连接线少、安装及检修简单。3、直流电源并联系统控制电路简单实用，可靠性高。附图说明图I是实施例的简易直流电源均流并联系统框图。图2是实施例的监控系统结构示意图。图3是实施例的直流电源模块的结构示意图。具体实施方式以下结合具体实施例对本技术做进一步说明。图I是实施例的简易直流电源均流并联系统框图，包括监控系统和n个直流电源模块，n ^ 2 ;所述监控系统与每个直流电源模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种简易直流电源均流并联系统，其特征在于包括监控系统和n个直流电源模块，n≥2；所述监控系统与每个直流电源模块连接；所述监控系统包括人机交互设备、MCU处理器电路、计数脉冲驱动电路、直流电源模块输出电流反馈电路、直流电源系统电压反馈电路和模块电流给定电路，监控系统用于根据每个直流电源模块的输出参数与人机交互设备设置的工作参数控制各直流电源模块的输出并实现均流；所述MCU处理器电路分别与人机交互设备、计数脉冲驱动电路、直流电源模块输出电流反馈电路、直流电源系统电压反馈电路、模块电流给定电路链接；所述人机交互设备用于显示和设置工作参数；所述计数脉冲驱动电路对MCU处理器电路产生的脉冲进行隔离放大处理；所述模块电流给定电路获取MCU处理器电路的控制指令，通过模块电流给定线将各直流电源模块的工作电流发送给各直流电源模块。

【技术特征摘要】
1.一种简易直流电源均流并联系统，其特征在于包括监控系统和η个直流电源模块，n ^ 2 ;所述监控系统与每个直流电源模块连接；所述监控系统包括人机交互设备、MCU处理器电路、计数脉冲驱动电路、直流电源模块输出电流反馈电路、直流电源系统电压反馈电路和模块电流给定电路，监控系统用于根据每个直流电源模块的输出参数与人机交互设备设置的工作参数控制各直流电源模块的输出并实现均流；所述MCU处理器电路分别与人机交互设备、计数脉冲驱动电路、直流电源模块输出电流反馈电路、直流电源系统电压反馈电路、模块电流给定电路链接；所述人机交互设备用于显示和设置工作参数；所述计数脉冲驱动电路对MCU处理器电路产生的脉冲进行隔离放大处理；所述模块电流给定电路获取MCU处理器电路的控制指令，通过模块电流给定线将各直流电源模块的工作电流发送给各直流电源模块。2.根据权利要求I所述的简易直流电源均流并联系统，其特征在于，所述直流电源模块具有电流给定接口、输出电流反馈接口、直流电源均流并联系统、主功率电路和控制电路；所述控制电路分别与电流给定接口、输出电流反馈接口、直流电源均流并联系统、主功率电路连接；所述输出电流反馈接口还与主功率电路连接；所述直流电源均流并联系统还与输出电流反馈接口连接；所述模块电流给定线将所有直流电源模块的电流给定接口与监控系统的模块电流给定电路连接在一起。3.根据权利要求2所述的简易直流电源均流并联系统，其特征在于，所述直流电源模块的电流给定接口通过模块电流给定线与监控系统的模块电流给定电路连接；直流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜贵平，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：