一种高压直流电源系统及控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种高压直流电源系统及控制装置，控制装置包括采样单元、A/D单元、D/A单元、模拟控制单元以及PLC控制单元；采样单元通过A/D单元连接PLC控制单元，用于采集直流电源装置中的采样信号，并通过A/D单元发送给PLC控制单元；PLC控制单元通过D/A单元连接模拟控制单元，用于发送高压直流电源装置的输出电压设定值，并通过D/A单元发送给模拟控制单元；模拟控制单元还采样连接采样单元用于获取直流电源装置的采样信号，还用于输出控制连接高压直流电源装置。本实用新型专利技术改变了高压电源系统现有的一体化设计思路，将高压直流电源控制装置进行模块化设计，提高了高压直流电源系统的可扩展性、适用性、可维护性以及安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流电源系统及控制装置
本技术涉及一种高压直流电源系统及控制装置，属于高压直流电源

技术介绍
大功率高压直流电源装置有别于常规大功率直流电源装置，其输出电压更高，具有更高的耐压需求，高电压下元器件自身参数的变化以及寄生参数的影响，使得同等功率的高压直流电源装置的设计难度更大，安全可靠性要求更高。高压直流电源串联及并联扩容的难度也更大。一般都根据实际需求设计成一体化电源装置。但这样的高压电源装置一般适用范围窄，无法灵活的扩展输出电压等级及输出功率，在面临输出需求改动的情况下，往往需要重新进行设计，既增加了设计工作量和设计成本，也延长了项目配套周期。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高压直流电源系统及控制装置，用于解决高压电源装置输出电压及输出功率难以随意增压和扩容的问题。为解决上述技术问题，本技术提供了一种高压直流电源控制装置，包括采样单元、A/D单元、D/A单元、模拟控制单元以及PLC控制单元；采样单元通过A/D单元连接PLC控制单元，所述采样单元用于采集直流电源装置的输出电流采样信号和输出电压采样信号以及高压直流电源装置中各高压直流充电模块的输出电压采样信号，并通过A/D单元发送给PLC控制单元；PLC控制单元通过D/A单元连接模拟控制单元，所述PLC控制单元用于发送高压直流电源装置输出电压设定值以及高压直流充电模块输出电压设定值，并通过D/A单元发送给模拟控制单元；所述模拟控制单元还采样连接所述采样单元用于获取高压直流电源装置的输出电压采样信号和各高压直流充电模块的输出电压采样信号，还用于输出控制连接高压直流电源装置。进一步的，所述PLC控制单元还连接有显示单元，所述显示单元用于接收并显示高压直流电源装置的输出电流采样信号和输出电压采样信号以及各高压直流充电模块的输出电压采样信号，还用于下发高压直流电源装置输出电压设定值以及高压直流充电模块输出电压设定值。进一步的，所述模拟控制单元还包括用于采集高压直流电源装置的各类故障和状态信号的故障状态信号采集模块，以及用于对采集到的各类故障和状态信号进行处理的故障状态信号处理模块；所述模拟控制单元通信连接PLC控制单元，用于将处理后的各类故障和状态信号发送给PLC控制单元。进一步的，所述显示单元包括本地显示单元和远程显示单元。进一步的，所述采样单元包括用于分别对高压直流电源装置的输出电流、高压直流电源装置的输出电压以及各高压直流充电模块的输出电压进行处理的差分隔离分压处理电路。本技术还提供了一种高压直流电源系统，包括高压直流电源装置以及高压直流电源控制装置，所述高压直流电源装置包括至少一个高压直流充电模块，所述高压直流电源控制装置包括采样单元、A/D单元、D/A单元、模拟控制单元以及PLC控制单元；所述采样单元的输入端采样连接高压直流电源装置和高压直流充电模块，所述采样单元的输出端通过A/D单元连接PLC控制单元，所述采样单元用于采集直流电源装置的输出电流采样信号和输出电压采样信号以及高压直流电源装置中各高压直流充电模块的输出电压采样信号，并通过A/D单元发送给PLC控制单元；PLC控制单元通过D/A单元连接模拟控制单元，所述PLC控制单元用于发送高压直流电源装置输出电压设定值以及高压直流充电模块输出电压设定值，并通过D/A单元发送给模拟控制单元；所述模拟控制单元还采样连接所述采样单元用于获取高压直流电源装置的输出电压采样信号和各高压直流充电模块的输出电压采样信号，还输出控制连接高压直流电源装置。进一步的，所述PLC控制单元还连接有显示单元，所述显示单元用于接收并显示高压直流电源装置的输出电流采样信号和输出电压采样信号以及各高压直流充电模块的输出电压采样信号，还用于下发高压直流电源装置输出电压设定值以及高压直流充电模块输出电压设定值。进一步的，所述模拟控制单元还包括用于采集高压直流电源装置的各类故障和状态信号的故障状态信号采集模块，以及用于对采集到的各类故障和状态信号进行处理的故障状态信号处理模块；所述模拟控制单元通信连接PLC控制单元，用于将处理后的各类故障和状态信号发送给PLC控制单元。进一步的，所述显示单元包括本地显示单元和远程显示单元。进一步的，所述采样单元包括用于分别对高压直流电源装置的输出电流、高压直流电源装置的输出电压以及各高压直流充电模块的输出电压进行处理的差分隔离分压处理电路。本技术的有益效果是：本技术改变了高压电源系统现有的一体化设计思路，将高压直流电源控制装置进行模块化设计，在保证高压直流电源装置稳定可靠运行的前提下，大大提高了高压直流电源系统的可扩展性，适用性，可维护性以及安全可靠性。进一步的，本技术通过将高压直流电源装置中各高压直流充电模块的采样、控制和显示功能进行集中控制，大大减小了单台直流高压充电模块的设计难度，提高了模块内部结构布局的自由度，减小了高压与控制信号之间的耐压及干扰问题。附图说明图1是高压直流电源控制装置的组成示意图；图2是高压直流电源控制装置的数据流图；图3是高压直流电源控制装置的软件结构示意图；图4是采样信号处理电路的示意图；图5是驱动频率调节电路的示意图；图6是输出脉宽定宽电路的示意图；图7是光驱动隔离输出电路的示意图；图8是故障封锁驱动电路的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本技术进行进一步详细说明。本技术所提供的高压直流电源系统包括高压直流电源装置以及高压直流电源控制装置。其中，高压直流电源装置包括一个或者至少两个串联连接的高压直流充电模块。高压直流电源控制装置以PLC控制单元为核心，包括采样单元、A/D单元、D/A单元、模拟控制单元、PLC控制单元和显示单元，其结构示意图如图1所示。采样单元的输入端采样连接高压直流电源装置，采样单元的输出端连接A/D单元的输入端，A/D单元的输出端连接PLC控制单元，PLC控制单元连接显示单元。采样单元采集直流电源装置的输出电流采样信号和输出电压采样信号以及高压直流电源装置中各高压直流充电模块的输出电压采样信号，并将采集到的采样信号通过A/D单元、PLC控制单元发送给显示单元用于显示。PLC控制单元还通过D/A单元连接模拟控制单元，显示单元下发高压直流电源装置输出电压设定值以及高压直流充电模块输出电压设定值，该设定值经过PLC控制单元、D/A单元发送给模拟控制单元。模拟控制单元采样连接采样单元，用于获取高压直流电源装置的输出电压采样信号和各高压直流充电模块的输出电压采样信号，并根据显示单元下发的高压直流电源装置输出电压设定值以及高压直流充电模块输出电压设定值输出控制信号，控制连接高压直流电源装置。模拟控制单元还包括用于采集高压直流电源装置的各类故障和状态信号的故障状态信号采集模块，以及用于对采集到的各类故障和状态信号进行处理的故障状态信号处理模块；模拟控制单元通信连接PLC控制单元，用于将处理后的各类故障和状态信号发送给PLC控制单元。具体的，高压直流充电模块自身输出电压通过阻容分压器，将实时输出电压信号通过同轴电缆传输到高压直流电源控制装置的采样单元的电压采样端口，高压直流电源装置的输出电压和输出电流分别通过电阻分压器和电流霍尔采样传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压直流电源控制装置，其特征在于，包括采样单元、A/D单元、D/A单元、模拟控制单元以及PLC控制单元；采样单元通过A/D单元连接PLC控制单元，所述采样单元用于采集直流电源装置的输出电流采样信号和输出电压采样信号以及高压直流电源装置中各高压直流充电模块的输出电压采样信号，并通过A/D单元发送给PLC控制单元；PLC控制单元通过D/A单元连接模拟控制单元，所述PLC控制单元用于发送高压直流电源装置输出电压设定值以及高压直流充电模块输出电压设定值，并通过D/A单元发送给模拟控制单元；所述模拟控制单元还采样连接所述采样单元用于获取高压直流电源装置的输出电压采样信号和各高压直流充电模块的输出电压采样信号，还用于输出控制连接高压直流电源装置。

【技术特征摘要】
1.一种高压直流电源控制装置，其特征在于，包括采样单元、A/D单元、D/A单元、模拟控制单元以及PLC控制单元；采样单元通过A/D单元连接PLC控制单元，所述采样单元用于采集直流电源装置的输出电流采样信号和输出电压采样信号以及高压直流电源装置中各高压直流充电模块的输出电压采样信号，并通过A/D单元发送给PLC控制单元；PLC控制单元通过D/A单元连接模拟控制单元，所述PLC控制单元用于发送高压直流电源装置输出电压设定值以及高压直流充电模块输出电压设定值，并通过D/A单元发送给模拟控制单元；所述模拟控制单元还采样连接所述采样单元用于获取高压直流电源装置的输出电压采样信号和各高压直流充电模块的输出电压采样信号，还用于输出控制连接高压直流电源装置。2.根据权利要求1所述的高压直流电源控制装置，其特征在于，所述PLC控制单元还连接有显示单元，所述显示单元用于接收并显示高压直流电源装置的输出电流采样信号和输出电压采样信号以及各高压直流充电模块的输出电压采样信号，还用于下发高压直流电源装置输出电压设定值以及高压直流充电模块输出电压设定值。3.根据权利要求2所述的高压直流电源控制装置，其特征在于，所述模拟控制单元还包括用于采集高压直流电源装置的各类故障和状态信号的故障状态信号采集模块，以及用于对采集到的各类故障和状态信号进行处理的故障状态信号处理模块；所述模拟控制单元通信连接PLC控制单元，用于将处理后的各类故障和状态信号发送给PLC控制单元。4.根据权利要求2或3所述的高压直流电源控制装置，其特征在于，所述显示单元包括本地显示单元和远程显示单元。5.根据权利要求1或2所述的高压直流电源控制装置，其特征在于，所述采样单元包括用于分别对高压直流电源装置的输出电流、高压直流电源装置的输出电压以及各高压直流充电模块的输出电压进行处理的差分隔离分压处理电路。6.一种高压直流电源系统，包括高压直流电源装置以及高压直流电源控制装置，所述高压直流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明冉，陈璐明，田勤，刘志远，杨国杰，刘天强，袁攀，夏德印，冯进喜，
申请(专利权)人：许继电源有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41