直流电源装置的控制方法以及控制装置制造方法及图纸

提供一种通过反映了从并行运转的多台直流电源单元到负载的布线电阻的下垂控制来使各单元的输出电流高精度地平衡的直流电源装置的控制方法以及控制装置。使用电源单元(PSU0～PSU3)的输出端子间的布线电阻、输出电压、输出电流、输出电压指令值以及下垂系数，来分别表达各单元(PSU0～PSU3)的下垂特性，并且，使用各单元(PSU0～PSU3)的输出电压、输出电流以及输出点(50)的电压来预先计算出所述布线电阻。在使各单元(PSU0～PSU3)并行运转时，使用在全部单元中共通的相同大小的输出电流、各单元(PSU0～PSU3)的输出电压、下垂系数以及所述布线电阻，来分别运算各单元(PSU0～PSU3)的输出电压指令值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在使多台直流电源单元并行运转来向负载供电的直流电源装置中使各电源单元的输出电流高精度地平衡的控制方法以及控制装置。
技术介绍
作为包括相互并联连接的多个直流电源单元的直流电源装置，已知专利文献1所记载的以往技术。图8是该以往技术的结构图，100是交流电源，200a、200b是AC-DC转换器，300a、300b是后备电源，400是被施加直流电压的负载。在此，AC-DC转换器200a、200b和后备电源300a、300b均作为直流电源单元而发挥功能，相互并联连接。AC-DC转换器200a、200b是相同的结构，例如AC-DC转换器200a具备功率因素改善(PFC：PowerFactorCorrection)电路201、DC-DC转换器202、半导体开关元件203、控制电路204、平滑电容器205、电流检测器206。另外，后备电源300a、300b是相同的结构，例如后备电源300a具备停电检测电路301、二次电池302、电池监视器303、双向DC-DC转换器304、控制电路305、半导体开关元件306、平滑电容器307、电流检测器308。200P、200N、300P、300N是AC-DC转换器200a、200b和后备电源300a、300b的正负输出端子。这些输出端子200P、200N、300P、300N通过电源线501分别并联连接。另外，AC-DC转换器200a、200b和后备电源300a、300b经由信号线502彼此并联连接。此外，250a、250b、350a、350b、650a、650b、750a、750b表示连接器。图9示出了后备电源300a、300b内的控制电路305的结构。在图9中，305a是放电控制电路，具备电流检测部305b、电流误差放大电路305c、电压误差放大电路305d、载波产生电路305e以及比较器305f。另外，305k是被施加与后备电源300a、300b的输出电流中的最大值成正比的电压的端子。并且，虽然与本专利技术无直接关系，但是305g是充电上限值计算电路，305h是充电控制电路，305i是逆流检测保护电路，305j是动作模式切换电路。现在，说明以下的情况：由于图8中的交流电源100的停电，AC-DC转换器200a停止运转，通过后备电源300a、300b的并行运转来作为后备。在该情况下，在图9的控制电路305中，与后备电源300a、300b的输出电流中的最大值成正比的电压被施加于端子305k。假如在后备电源300b的输出电流大于后备电源300a的输出电流的情况下，在后备电源300a的控制电路305中，电流误差放大电路305c的输出为正，从电压误差放大电路305d得到使电压指令值增加的输出信号。因此，从比较器305f输出使输出电压增加的方向的信号，该信号经由动作模式切换电路305j被提供到双向DC-DC转换器304内的开关元件。由此，DC-DC转换器304以使输出电压增加的方式进行动作，作为结果，进行动作使得后备电源300a的输出电流增加来消除与后备电源300b的输出电流之间的差。在专利文献1中，通过如上所述的动作来使后备电源300a、300b的输出电流平衡。在此，图10示出了AC-DC转换器200a、200b和后备电源300a、300b的安装结构的一例。通过将连接器250a、250b、350a、350b分别与装置主体800侧的连接器650a、650b、750a、750b连接，来安装AC-DC转换器200a、200b和后备电源300a、300b。专利文献1：日本特开2007-209195号公报(第[0035]～[0037]段、第[0063]段、图1～图4、图9等)
技术实现思路
专利技术要解决的问题其次，已知以下一种功能(下垂均流(droopcurrentshare)功能)：在多台直流电源单元并行运转时，在负载电流增加的情况下，使输出电压高的单元的输出电压下降来减少该单元的输出电流，由此与其它单元之间分担负载电流来使输出电流平衡。图11示出了该下垂特性的一例。图中的实线是原本的输出电流-输出电压特性(Io-Vo特性)，是将各单元的额定输出电压设为直流12[V](100[％])时的特性。通常，该下垂特性能够表示为Vo＝电压指令值-K×Io其中，K表示下垂系数。但是，在如前述的专利文献1(图8～图10)所记载的那样的直流电源装置中，由于从AC-DC转换器200a、200b的各输出端子200P、200N经过连接器650a、650b到达负载400的电源线501的布线电阻而产生电压降，该电压降的大小根据布线长度而成为不同的值。这是也适用于后备电源300a、300b的问题。因此，例如存在以下情况：即使AC-DC转换器200a、200b中的一个AC-DC转换器的下垂特性如图11的实线那样，但是到负载400为止的布线电阻大的另一个AC-DC转换器的下垂特性变得如图11的虚线那样。即，在使两个转换器200a、200b并行运转时，发生虽然各转换器的输出电压相同、但是一个转换器输出200[A]而另一个转换器只能输出150[A]这样的情形，从而存在以下问题：各转换器200a、200b的输出电流变得不平衡，无法实现作为系统的额定运转。因此，本专利技术要解决的课题在于提供如下一种直流电源装置的控制方法以及控制装置：针对并行运转的多台直流电源单元，使用与从各单元到负载的布线电阻所引起的电压降相应的下垂特性，由此使各单元的输出电流高精度地平衡。用于解决问题的方案为了解决上述问题，第一专利技术所涉及的控制方法涉及一种直流电源装置的控制方法，是使具有下垂特性的多台直流电源单元并行运转来向负载供给直流电力的直流电源装置的控制方法，该控制方法用于使所述多台直流电源单元的输出电流相等。而且，本专利技术的特征在于，使用所述多台直流电源单元的输出端子间的布线电阻、直流电源单元的输出电压、输出电流、输出电压指令值以及下垂系数，来分别表达所述多台直流电源单元的下垂特性，并且，使用各直流电源单元的输出电压、输出电流以及所述直流电源装置的输出点的电压来预先计算出所述布线电阻。并且，在使所述多台直流电源单元并行运转时，使用在所述多台直流电源单元中共通的相同大小的输出电流、各直流电源单元的输出电压、所述下垂系数以及所述布线电阻，来分别运算各直流电源单元的输出电压指令值。另外，在第二专利技术所涉及的控制方法中，根据第一专利技术所述的控制方法，作为为了使所述多台直流电源单元并行运转而运算各直流电源单元的输出电压指令值的校准动作，在一台直流电源单元运转时使另一台直流电源单元的输出电压逐渐上升，使用所述另一台直流电源单元的输出电压、输出电流以及所述直流电源装置的输出点的电压来计算所述布线电阻。然后，使用在所述多台直流电源单元中共通的相同大小的输出电流、所述另一台直流电源单元的输出电压、所述下垂系数以及所述布线电阻，来运算所述另一台直流电源单元的输出电压指令值。第三专利技术所涉及的控制装置涉及一种直流电源装置的控制装置，是使具有下垂特性的多台直流电源单元并行运转来向负载供给直流电力的直流电源装置的控制装置，该控制装置用于使所述多台直流电源单元的输出电流相等。而且，在本专利技术中，具有能够与所述多台直流电源单元之间进行通信的外部的管理部件，所述直流电源单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电源装置的控制方法，是使具有下垂特性的多台直流电源单元并行运转来向负载供给直流电力的直流电源装置的控制方法，用于使所述多台直流电源单元的输出电流相等，该控制方法的特征在于，使用所述多台直流电源单元的输出端子间的布线电阻、直流电源单元的输出电压、输出电流、输出电压指令值以及下垂系数，来分别表达所述多台直流电源单元的下垂特性，并且，使用各直流电源单元的输出电压、输出电流以及所述直流电源装置的输出点的电压来预先计算出所述布线电阻，在使所述多台直流电源单元并行运转时，使用在所述多台直流电源单元中共通的相同大小的输出电流、各直流电源单元的输出电压、所述下垂系数以及所述布线电阻，来分别运算各直流电源单元的输出电压指令值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种直流电源装置的控制方法，是使具有下垂特性的多台直流电源单元并行运转来向负载供给直流电力的直流电源装置的控制方法，用于使所述多台直流电源单元的输出电流相等，该控制方法的特征在于，使用所述多台直流电源单元的输出端子间的布线电阻、直流电源单元的输出电压、输出电流、输出电压指令值以及下垂系数，来分别表达所述多台直流电源单元的下垂特性，并且，使用各直流电源单元的输出电压、输出电流以及所述直流电源装置的输出点的电压来预先计算出所述布线电阻，在使所述多台直流电源单元并行运转时，使用在所述多台直流电源单元中共通的相同大小的输出电流、各直流电源单元的输出电压、所述下垂系数以及所述布线电阻，来分别运算各直流电源单元的输出电压指令值。2.根据权利要求1所述的直流电源装置的控制方法，其特征在于，作为为了使所述多台直流电源单元并行运转而运算各直流电源单元的输出电压指令值的校准动作，在一台直流电源单元运转时使另一台直流电源单元的输出电压逐渐上升，使用所述另一台直流电源单元的输出电压、输出电流以及所述直流电源装置的输出点的电压来计算所述布线电阻，使用在所述多台直流电源单元中共通的相同大小的输出电流、所述另一台直流电源单元的输出电压、所述下垂系数以及所述布线电阻，来运算所述另一台直流电源单元的输出电压指令值。3.一种直流电源装置的控制装置，是使...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂野正太郎，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP