改变外部并联电源的输入电流来调整对目标电源的等效阻抗的方法技术

技术编号:13175072 阅读:66 留言:0更新日期:2016-05-10 18:24
多个并联的电源中,各个电源单体对共用的物理负载RL所感觉到的等效负载RL(x)可能是不同的。根据并联电源的不同电参数,等效的RL(x)阻值也不同。我们可以借助这一效应来实现对其中某一些电源所感受到的等效电阻值的调节。根据上述效应,我们发明专利技术了一种并联引入外部电流矢量输入共同物理负载来调节电源的等效电阻值的方法,便于电控调节,精度较高,结构简单,可靠性高。通过在物理负载RL两端并联一个外部电源回路,引入外部电源电流的方法,来实现对原本回路中某些电源所感受到的负载等效阻抗值RL(x)大小的调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种调整物理负载化对目标电源X的等效电阻值化(X)的方法。引 入外部等效调整电源y的电流矢量^流入负载共同化,来实现物理阻抗化对目标电源X的 等效视在阻抗值的调节。属于电子工程、电力电子、能源应用领域。
技术介绍
可调电阻一般都采用直接改变电阻器件的物理电阻值的方法来实现调节,无论是 基于电流路径长度还是半导体电阻特性的条件方法,都离不开送一基础。 机械调整的电位器不容易实现电控调整,需要复杂的驱动机构来辅助实现,精度 和可靠性较差;其它利用导体或半导体特殊属性的类似磁敏、光敏、热敏、压敏电阻等也需 要外部辅助电路或设备才能实现电控可调,但发热、功耗、精度、响应时间及可靠性等方面 仍然不够理想,并不能完全满足所有电力电子应用的要求。 电子负载也是一种电控可调的方式,它通过调整开关管闭合、关断的占空比,利用 M0S管等开关器件的损耗来等效调整阻值,其效果虽然比较好,但是需要较复杂的电路,成 本、体积等限制了它的应用范围,而且M0S管压降幅度有限,需要大幅度调整时必须配合多 个M0S管的串联或并联,在某些应用中不满足要求。
技术实现思路
并联电源中的电源单体对共用的物理负载化所感觉到的等效负载化(X)可能是 不同的,根据并联电源的不同电参数,等效的RL(x)阻值也不同。我们可W借助送一效应来 实现对其中某一些电源所感受到的等效电阻值的调节。 根据上述效应,我们专利技术了一种引入外部并联电源的电流矢量输入共同物理 负载来调节对目标电源X的等效阻抗值的方法,便于电控调节,精度较高,结构简单,可靠 性高。通过在物理负载化两端并联一个外部电源回路,引入并控制其它某个或多个外部电 源的电流,来实现对原本回路中目标电源X所感受到的负载等效阻抗值化(X)大小的调节。 其特征是目标电源X的回路中至少有一部分物理阻抗值为化的负载,与另一个等 效的外部调整电源y或另外Μ个外部调整电源yl,y2. ..yM,【M〉l,取正整数】的回路中的 某一部分重合共用,等同于多个电源同时并联连接在负载RL的两端,对于有Μ个外部调整 电源的情况,我们可W把Μ个电源看做一个总电流为Μ个外部调整电源电流之和的等效外 部调整电源Υ【为了方便后续说明,W后的外部调整电源都用等效的Υ来表示】。 目标电源X和外部等效调整电源Υ的角色可W互换,Υ也可能被配置为目标电源, 对应X也可W配置为Υ的外部调整电源。 任意一个目标电源X和任意一个外部调整电源ym除了并联之后共用的电流通路 存在负载化之外,各自单独供电的等效电流通路上也可能存在其它的负载。 调节任意外部调整电源ym对共同负载化的电流矢量都可W改变化对于目 标电源X的等效阻抗化(X)的大小,化(X)在X电源所在的单独供电的等效回路中的电压 占比也会改变,该回路上其它阻抗的电压占比和回路电流及电源X输出的功率都会 改变。 调节任意外部调整电源ym对共同负载化的电流矢量也可W改变化对于任 意另一个与之并联的其它外部调整电源yn的等效阻抗RL(yn)的大小,同时也会改变yn所 在单独供电的等效回路上其它阻抗的电压占比、电流及yn电源的输出功率。 实际负载化可能是具备一定物理阻抗值的专用器件,也可能是一段导体或某种 半导体材质的导体,具备一定的阻抗值。 任意一个外部调整电源ym可能是独立的电源,也可能是原本目标电源X或其它外 部调整电源yn经过一系列电路之后形成的等效电源。 一种实例的特征是引入负载化的外部电流矢量的大小或方向可调,或者二者 皆可调,其中引入负载化的外部调整电流矢量胃的方向可能与原本目标电源电流矢量g 方向相同,也可能相反。 设目标电源X在单独对化供电条件下输出的电流矢量是g,外部等效调整 电源Y单独对化供电时的电流矢量为?Ι,电源X和Y同时供电条件下流经化的实际 电流矢量分别是g和?Ρ,共同负载化对目标电源X的等效阻抗值化ω满足关系:并且电源X和Υ的等效共同负载和各自提供的电流之间满足反 比关系,其中目标电源的电流矢量3^0,当电流矢量懸=0时,S=S, 化(X)=化;当|| =0 时,化(Y)=化。 设目标电源X的电压矢量是§^\内阻是Rcx,回路单独负载是Rx ;外部等效并联 调整电路的电压矢量是???,内阻是RcY,回路单独负载是RY,两者电流都全部流经共同负 载化,当电源X和Y的正极电流同向流入化时,计算相关参数的方法是: 如果预先设定一个所需达到的等效阻抗值化(X),则所需的外部并联调整电路的 电流矢量???馬足关系 某些实例中并联的共同负载化可能是由多个类似的化1,化2......RLn的串联组 成,也可能是多个类似的化1,化2......的并联组成。 经过一次计算并调节所达成的效果并不一定就满足要求,一种实例是通过电压、 电流、阻抗等监控措施,掌握调节效果,并做出修正之后再次重复调节,送些流程可能多次 循环,直至调整到符合要求为止。 本专利技术的应用领域可能包括但不仅限于新型电子负载等测试工具,电动汽车,电 动自行车,电动摩巧车,电动Η轮车,轮船,飞机等交通工具,挖掘机,起重机等工程机械W 及储电站,电池管理系统BMS,智能电池模组SBM,电动工具,新能源发电应用和电能中转, UPS,笔记本电脑,医疗设备,机器人等。【具体实施方式】 本专利技术的基础是通过引入外部电流从并联的共同负载化流过,借助外部电流占 用一定比例的电流通道,从而改变原本目标电源电流IX所拥有的电流通道比例,改变共同 负载化对原本电源X的等效电阻值化(X)。通过调节外部电流大小,还可W同时实现对目 标电源X单独回路中其它负载电阻Rx的端电压、电流和功率的的调整。【参加附图1】 方法所依据的原理 并联组内各个电源所感知到的等效负载阻抗与整个并联参数相关联,共同负载RL对 任意一个并联的电源的等效电阻值与并联电池数量和实际负载阻值密切相关,而且对某些 参数的改变十分敏感。 我们无需改变实际负载化的物理阻值,却可W通过调节某些并联的电源所产生 的电流在流经RL的总电流中的比例的方法,实现对目标电源等效电阻值的调整。 设目标电源的下标为X,其它所有并联电源合并等效为一个外部调整电源,下标用 Y表示,两者产生的电流分别为IX和IY。在并联到共同负载化的前提下,其电流可能会变 化为Ix'和ir,Ix'与总电流Ix' +IY'的比值与化等效变化为化X之后目标电源回路总 电阻与原本单独供电时的总电阻的比值相同,町其中Rex为X 电源的物理内阻,Rx为X电源单独的负载阻值,化(X)是化对电源X的等效电阻。 借助送个原理,我们专利技术了控制调整的方法和计算公式,应用到等效电阻的调节 上,可W实现对目标电源的回路等效电阻、输出电流、功率的精确控制。 本专利技术方法的实际应用价值 对于电源来说,有时需要控制输入、输出的电流、功率,一种重要的办法就是调节回路 电阻值,改变电源电压在实际目标负载上的分压比例来实现调节。 实际目标负载Rx因为种种原因,阻值可能较难直接调整,我们可W在回路中等效 配置一个串接的电阻化,通过改变化的阻值,就可W实现上述调节的目的。 而RL往往要求电控方式来调节,我们专利技术的办法是在RL两端并联另一个专口用 于调整的电源回路,RL对于目标电源和调整电源来说是共同负载,两个电源的电流都会流 入化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调整实际物理负载RL对某一个或某一些目标电源x的等效阻抗的方法,其特征是不需要改变RL的物理电阻属性,只需要把物理负载RL同时连接在另一个y电源或另多个外部电源y1,y2,… ym的回路中,引入外部电源的电流矢量来实现对目标电源x所感受到的负载等效阻抗值RL(x)大小的调节。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:叶磊
申请(专利权)人:厦门兰智科技有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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