一种模组串联式高压直流电源制造技术

一种模组串联式高压直流电源，包括主电路和控制电路，主电路中具有主模组功率级电路、从模组Ⅰ功率级电路以及从模组Ⅱ功率级电路，控制电路中具有公共外环路、主模组平均电流环、从模组Ⅰ平均电流环以及从模组Ⅱ平均电流环，主模组平均电流环、从模组Ⅰ平均电流环以及从模组Ⅱ平均电流环中均具有电流采样模块、PI调节模块以及PWM模块。通过模组串联的方式实现高压2000V输出，采用独特的串联控制方法，模组采集各自的电感电流，并进行环路独立控制，可以满足各个模组均压及高压输出。

A kind of module series high voltage DC power supply

【技术实现步骤摘要】
一种模组串联式高压直流电源
本专利技术涉及直流电源
，具体涉及一种模组串联式高压直流电源。
技术介绍
随着目前光伏和新能源汽车行业电压等级的提高，需要更高电压的直流电源，受限于当前功率器件的耐压等级和开关损耗限制，主要通过以开关器件串联形式多电平控制方式实现，拓扑结构与控制方式都较为复杂。模组式电源串联为实现高压输出的一种有效方式，模组式电源串联的关键在于，如何实现各模组独立控制及保证均压性，目前模组串联式高压直流电源相关技术研究不多，将该技术产品化的较少。由于串联过程中，高压模组存在电位抬升，传统模组串联形式只采集低压模组电感电流进行控制，将低压模组控制环路产生的驱动信号直接传到高压模组驱动路径上，无法实现高压模组环路独立控制，使得环路输出不稳，电源均压性及输出质量较差。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上技术的不足，提供了一种通过模组串联的方式实现高压2000V输出，模组采集各自的电感电流，并进行环路独立控制的模组串联式高压直流电源。本专利技术克服其技术问题所采用的技术方案是：一种模组串联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模组串联式高压直流电源，包括主电路和控制电路，主电路中具有主模组功率级电路、从模组Ⅰ功率级电路以及从模组Ⅱ功率级电路，控制电路中具有公共外环路、主模组平均电流环、从模组Ⅰ平均电流环以及从模组Ⅱ平均电流环，主模组平均电流环、从模组Ⅰ平均电流环以及从模组Ⅱ平均电流环中均具有电流采样模块、PI调节模块以及PWM模块，其特征在于：/n主模组功率级电路的正极连接于从模组Ⅰ功率级电路的负极，从模组Ⅰ功率级电路的正极连接于从模组Ⅱ功率级电路的负极，主模组功率级电路、从模组Ⅰ功率级电路以及从模组Ⅱ功率级电路相互串联连接；/n主模组平均电流环中的用于采集主模组功率级电路电流值的电流采样模块连接于主模组平...

【技术特征摘要】
1.一种模组串联式高压直流电源，包括主电路和控制电路，主电路中具有主模组功率级电路、从模组Ⅰ功率级电路以及从模组Ⅱ功率级电路，控制电路中具有公共外环路、主模组平均电流环、从模组Ⅰ平均电流环以及从模组Ⅱ平均电流环，主模组平均电流环、从模组Ⅰ平均电流环以及从模组Ⅱ平均电流环中均具有电流采样模块、PI调节模块以及PWM模块，其特征在于：
主模组功率级电路的正极连接于从模组Ⅰ功率级电路的负极，从模组Ⅰ功率级电路的正极连接于从模组Ⅱ功率级电路的负极，主模组功率级电路、从模组Ⅰ功率级电路以及从模组Ⅱ功率级电路相互串联连接；
主模组平均电流环中的用于采集主模组功率级电路电流值的电流采样模块连接于主模组平均电流环中的PI调节模块，主模组平均电流环中的PI调节模块连接于主模组平均电流环中的PWM模块，主模组平均电流环中的PWM模块连接于主模组功率级电路；
从模组Ⅰ平均电流环中的用于采集从模组Ⅰ功率级电路电流值的电流采样模块连接于从模组Ⅰ平均电流环中的PI调节模块，从模组Ⅰ平均电流环中的PI调节模块连接于从模组Ⅰ平均电流环中的PWM模块，从模组Ⅰ平均电流环中的PWM模块连接于从模组Ⅰ功率级电路；
从模组Ⅱ平均电流环中的用于采集从模组Ⅱ功率级电路电流值的电流采样模块连接于从模组Ⅱ平均电流环中的PI调节模块，从模组Ⅱ平均电流环中的PI调节模块连接于从模组Ⅱ平均电流环中的PWM模块，从模组Ⅱ平均电流环中的PWM模块连接于从模组Ⅱ功率级电路；
主高压隔离电路，公共外环路分别连接于主高压隔离电路以及主模组平均电流环中的PI调节模块；
从高压隔离电路Ⅰ，连接于主高压隔离电路，主高压隔离电路将隔离高压后的恒流信号输送至从高压隔离电路Ⅰ，从高压隔离电路Ⅰ将恒流信号转换为与公共外环路发出的信号相同的外环输出信号与环路参数微调电路得到信号叠加，并发送至从模组Ⅰ平均电流环中的PI调节模块；
从高压隔离电路Ⅱ，连接于从高压隔离电路Ⅰ，从高压隔离电路Ⅰ将隔离高压后的恒流信号输送至从高压隔离电路Ⅱ，从高压隔离电路Ⅱ将恒流信号转换为与公共外环路发出的信号相同的外环输出信号与环路参数微调电路得到信号叠加，并发送至从模组Ⅱ平均电流环中的PI调节模块；
环路参数微调电路与从模组Ⅰ平均电流环中的PI调节模块以及从模组Ⅱ平均电流环中的PI调节模块相连，环路参数微调电路将串联后的主模组功率级电路、从模组Ⅰ功率级电路以及从模组Ⅱ功率级电路的总电压采样信号与从模组Ⅰ功率级电路的电压采样信号作差，经比例缩放后再与从高压隔离电路Ⅰ转换的外环输出信号求和后发送至从模组Ⅰ平均电流环中的PI调节模块，环路参数微调电路将串联后的主模组功率级电路、从模组Ⅰ功率级电路以及从模组Ⅱ功率级电路的总电压采样信号与从模组Ⅱ功率级电路的电压采样信号作差，经比例缩放后再与从高压隔离电路Ⅱ转换的外环输出信号求和后发送至从模组Ⅱ平均电流环中的PI调节模块。


2.根据权利要求1所述的模组串联式高压直流电源，其特征在于：所述主高压隔离电路包括运算放大器Ⅰ（3）、三极管Ⅰ（4）、运算放大器Ⅱ（6）以及MOS管Ⅰ（9），公共外环路经过电阻R1（1）连接于运算放大器Ⅰ（3）的反相输入端，运算放大器Ⅰ（3）的同相输入端接地，运算放大器Ⅰ（3）的反相输入端经电阻R2（2）连接于三极管Ⅰ（4）的发射极，运算放大器Ⅰ（3）的输出端连接于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵迎辉，苗传润，陈道磐，白洪超，
申请(专利权)人：山东艾诺仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37