直流电源并联系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术是涉及一种直流电源并联系统及其控制方法，主要是由多个直流电源模块以其输出端并联地和负载连接，每一直流电源模块具有一虚拟电压下降运算单元，其利用调整输出端的反馈信号模拟提高输出阻抗，以虚拟电压下降法使各直流电源模块达到均流并联的目的，又在一个以上直流电源模块内设有一电压调整单元，以根据反馈的输出电压修正对负载的输出电压，藉此提升并联系统的电压调整能力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术是涉及一种，主要是由多个直流电源模块以其输出端并联地和负载连接，每一直流电源模块具有一虚拟电压下降运算单元，其利用调整输出端的反馈信号模拟提高输出阻抗，以虚拟电压下降法使各直流电源模块达到均流并联的目的，又在一个以上直流电源模块内设有一电压调整单元，以根据反馈的输出电压修正对负载的输出电压，藉此提升并联系统的电压调整能力。【专利说明】
本专利技术是涉及一种，尤其涉及一种结合虚拟电压下降法与主从式架构以兼顾均流与电压调整能力的电源并联系统。
技术介绍
为确保电源系统供电的稳定性与可靠度，现有电源系统大都将电源供应器模块化，并使采用特定规格系列的电源模块以串联或并联方式相互连接。当多个电源模块并联后仍不能完全确保整个电源系统能稳定可靠的工作，其稳定工作的前提在于均压与均流，就均流方面而言，其主要任务包括:当负载变化时，各个电源模块的输出电压变化相同。且使各个电源模块的输出电流依额定功率平均分摊。至于并联的现有技术主要有二类，其一为主动均流法(ActiveCurrent-Sharing Method),另一为电压下降法(Droop Method),所称的主动均流法包含平均电流法(Average current Method)、直接主从法(Dedicated Master Method)及自动主从法Automatic Master Method)。所谓的电压下降法,如图3所示，多个电源模块MfMN以其输出端并联地和负载连接而构成一并联系统，理论上，每一个电源模块MfMN应该符合相同电压、相同电流、相同输出阻抗的要求，但预设值与实际值总有差异，而前述差异将会影响并联系统的均流，以第一个和第二个的电源模块M1，M2为例，如图4所示，纵轴是表不输出电压Voi,横轴则表不输出电流1,而电源模块Ml, M2分别具有不同的输出电压Vnol、Vno2，在达到稳态供电时，电源模块Ml，M2的输出电流分别为Ιο?、12，在该状态下的输出电流差值为ΛΙο。所谓电压下降法是指若将电源模块Μ1，Μ2的输出电压Vnol、Vno2降低，则根据图4所示，电源模块Ml，M2的输出电流分别为I’ol、I’02，其差值则缩小为Al’ O，藉此有助于均流的实现。以往实现上述电压下降法最直接的方法是在各个电源模块MfMn的输出端串接电阻，由于输出阻抗提高，输出电压即相对下降。但此种作法势必会提高电力损耗，影响电力使用效率。由上述可知，现有的电压下降法虽然有助于并联电源系统实现均流目的，但电压下降通过提高阻抗所产生，将造成损耗且电压调整能力不佳，故有待进一步检讨，并谋求可行的解决方案。
技术实现思路
因此本专利技术主要目的在提供一种直流电源并联系统，是使系统中并联的各个直流电源模块分别以虚拟方式执行电压下降，以解决串接电阻造成的电力损耗问题；并由一个以上的直流电源模块同时执行定电压控制，藉以提升并联系统的电压调整能力。为达成上述目的采取的主要技术手段是使上述直流电源并联系统包括有多个直流电源模块，各 个直流电源模块分别具有一电源输入端及一电源输出端，且各个直流电源模块分别以其电源输入端、电源输出端分别相互连接，以构成一并联架构；又每一直流电源模块包括:—电源转换器,连接于电源输入端和电源输出端间，该电源转换器并具有一控制端;—脉宽调变控制器,具有一输入端和一输出端，其输出端和电源转换器的控制端连接；一电压控制器，具有二输入端和一输出端，电压控制器的输出端和脉宽调变控制器的输入端连接；一电压反馈单元，连接在电源输出端和电压控制器的一输入端间；一虚拟电压下降运算单元，具有一反馈信号输入端、一参考电压输入端、一调整电压输入端和一控制信号输出端，该反馈信号输入端和电源输出端连接，该控制信号输出端和电压控制器的另一输入端连接；该虚拟电压下降运算单元是根据电源输出端的反馈电压和参考电压输入端的参考电压比较后，以产生一个控制信号送到电压控制器，以通过脉宽调变控制器降低电源转换器的输出电压，而执行虚拟电压下降法；前述一个以上的直流电源模块进一步包括一电压调整单元，该电压调整单元具有一反馈电压输入端、一参考电压输入端和一调整电压输出端，该反馈电压输入端和电源输出端连接，该调整电压输出端和虚拟电压下降运算单元的调整电压输入端连接；该电压调整单元将根据反馈电压与一参考电压运算后产生一调整电压送到虚拟电压下降运算单元;前述并联系统是由并联的各个直流电源模块分别由其虚拟电压下降运算单根据电源输出端的反馈电压和参考电压执行虚拟电压下降法，以缩小输出电流差值，实现均流目的，而执行虚拟电压下降法导致输出电压下降，则可利用直流电源模块内的电压调整单元将输出电压调整至正常状态，藉以兼顾并联系统的均流与电压调整能力。本专利技术的又一目的在提供一种直流电源并联系统的控制方法，其可满足均流要求，并提闻电压调整能力。为达成上述目的采取的主要技术手段是使前述控制方法包括以下步骤:提供多个直流电源模块，并使各直流电源模块以其电源输入端、电源输出端相互并联；使各直流电源模块分别执行一虚拟电压下降法，所称虚拟电压下降法，是由各直流电源模块通过改变电源输出端的反馈信号，以模拟提高输出阻抗而降低电源输出端的输出电压；使一个以上的直流电源模块执行定电压控制，以调整电源输出端的输出电压。前述方法是利用各直流电源模块改变电源输出端的反馈信号，以降低电源输出端的输出电压，藉此达成均流目的；由于上述均流是通过降低电源输出端的输出电压模拟输出阻抗提高，而不是在电源输出端上串接电阻，因此不会发生在电阻上消耗电力的问题；尽管电压下降法是虚拟提高输出阻抗而来，依然造成输出电压降低，因此使一个以上的直流电源模块对输出电压执行定电压控制，以增进并联系统的电压调整能力。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术并联系统第一较佳实施例的方框图；图2是本专利技术并联系统第二较佳实施例的方框图；图3是已知执行电压下降法的并联系统示意图；图4是电压下降法中输出电流与输出阻抗的相对关系曲线图。【具体实施方式】以下配合附图及本专利技术的较佳实施例，进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段。关于本专利技术并联系统的第一较佳实施例，请参考图1所示，其包括多个直流电源模块10A、IOB?IOn,每一直流电源模块10A、IOB?IOn分别具有一电源输入端和一电源输出端，各电源输入端相互连接以共同连接输入电源，各个直流电源模块10A、10B?10n的电源输出端也相互连接，以便共同地连接到负载，而构成一并联系统。关于各个直流电源模块10AU0B?IOn的具体构造，以下将以其中一个直流电源模块IOA为例说明，其他直流电源模块IOBlOn具有相同构造，容不一一赘述:该直流电源模块IOA包括一电源转换器11、一脉宽调变控制器12、一电压控制器13、一电压反馈单元14和一虚拟电压下降运算单元15 ;其中:该电源转换器11可以是交流对直流转换器(AC/DC)，也可以是直流对直流转换器(DC/DC)，前者是使用在输入电源是交流电的场所，后者则应用在输入电源为直流电压源的场合。该电源转换器11是连接在其电源输入端和电源输出端间，该电源转换器11并具有一控制端，用来和脉宽调变控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电源并联系统，其特征在于，包括有多个直流电源模块，各个直流电源模块分别具有一电源输入端及一电源输出端，且各个直流电源模块分别以其电源输入端、电源输出端分别相互连接，以构成一并联架构；又每一直流电源模块包括：一电源转换器，连接于电源输入端和电源输出端间，该电源转换器并具有一控制端；一脉宽调变控制器，具有一输入端和一输出端，其输出端和电源转换器的控制端连接；一电压控制器，具有二输入端和一输出端，电压控制器的输出端和脉宽调变控制器的输入端连接；一电压反馈单元，连接在电源输出端和电压控制器的一输入端间；一虚拟电压下降运算单元，具有一反馈信号输入端、一参考电压输入端、一调整电压输入端和一控制信号输出端，该反馈信号输入端和电源输出端连接，该控制信号输出端和电压控制器的另一输入端连接；该虚拟电压下降运算单元是根据电源输出端的反馈电压和参考电压输入端的参考电压比较后，以产生一个控制信号送到电压控制器，以通过脉宽调变控制器降低电源转换器的输出电压，而执行虚拟电压下降法；前述一个以上的直流电源模块进一步包括一电压调整单元，该电压调整单元具有一反馈电压输入端、一参考电压输入端和一调整电压输出端，该反馈电压输入端和电源输出端连接，该调整电压输出端和虚拟电压下降运算单元的调整电压输入端连接；该电压调整单元将根据反馈电压与一参考电压运算后产生一调整电压送到虚拟电压下降运算单元。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖思远，
申请(专利权)人：固纬电子实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71