一种供电的控制方法和供电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种供电的控制方法，包括采集功率变换电路中电流值、电压值和温度值，判断其中任意一个值是否超过阈值，若超过阈值，则停止供电；若不超过，则将电流值、电压值，分别与外环输入电流值、电压值做差，输出功率变换电路每相的占空比值，判断占空比值的平均值与占空比的比值，调整功率变换器的相位。本发明专利技术还提供了一种供电系统。与现有技术相比，可实现性强，高增益，低纹波的大功率直流变换器来克服现有技术的缺陷。

A control method and power supply system of power supply

【技术实现步骤摘要】
一种供电的控制方法和供电系统
本专利技术涉及供电系统的控制领域，特别是一种针对大功率低电压高电流新能源电池的直流变换器供电的控制方法。
技术介绍
近年来，随着社会发展和进步，能源紧缺、环境污染等问题越来越显著，可再生清洁能源的开发、能源多元化等技术已成为人类未来发展的必要选择。能源是人类社会发展的重要物质基础，也是人类从事各种社会、经济活动的原动力。2012年6月，著名的美国经济学家杰里米·里夫金提出，世界即将步入“后碳”时代，以互联网技术和可再生能源相结合为特征的第三次工业革命将是人类可持续发展、避免灾难性气候变化的希望。我国正在从战略上调整目前的能源结构，大力研究开发清洁可再生能源技术，包括风能、太阳能、氢能等能源的开发与应用。然而，无论是风能、太阳能还是燃料电池的电压等级均是比较低且变化范围比较宽，不能直接将这些新能源发出的电直接用于蓄电池、负载以及逆变器来使用，需要较大的电压增益才能将作用这些负载。新能源的大规模开发利用是目前解决能源与环境问题，实现经济和社会可持续发展的重要途径。近些年新能源发电技术的高速发展促使分布式发电技术也突飞猛进，为了使燃料电池和太阳能光伏电池等新能源能给蓄电池、负载以及逆变器供电，因此有必要提供一种控制简单供电方法和供电系统，可实现性强，高增益，低纹波的大功率直流变换器来克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
目前在供电系统功率变换器中，应用比较广泛的是传统Boost以及双向Boost-Buck电路，但是对于大功率燃料电池而言在实际应用中由于输入电流较大，这就导致了如果采用传统的电路来实现这些功能将会对器件的要求特别高，将会使整个系统的体积增大，这样损耗压降增大。专利技术的目的是提供一种基于大功率燃料电池的直流功率变换器的供电控制方法和供电系统，其功能为将电压等级较低的直流电压升压为电压等级高的直流电压，为负载供电；并入电网，为逆变器提供输入电压；为蓄电池充电等。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种供电的控制方法，包括采集功率变换电路中电流值、电压值和温度值，判断其中任意一个值是否超过阈值，若超过阈值，则停止供电；若不超过阈值，则将电流值、电压值，分别与外环输入电流值、电压值做差，输出功率变换电路每相的占空比值，判断占空比值的平均值与占空比的比值，调整功率变换器的相位。在以上技术方案的基础上，优选的，所述判断占空比值的平均值与占空比的比值，若误差小于等于5％，则占空比值保持不变；若误差大于5％，则取其占空比值得平均值，然后在进行移相使得功率变换器三相占空比的相位相差120°。在以上技术方案的基础上，优选的，所述的电流值为总输入电流、输出电流和3相电感电流。在以上技术方案的基础上，优选的，所述的电压值中间电容电压和输出电压。在以上技术方案的基础上，优选的，所述的温度为功率变换器的温度。一种供电系统，包括功率变换电路，继电器控制模块，滤波电路，蓄电池，燃料电池、负载和控制器，其中控制器采集功率变换电路中电流值、电压值和温度值，判断其中任意一个值是否超过阈值，若超过阈值，则停止对蓄电池和负载供电；若不超过阈值，则将功率变换电路中电流值、电压值，分别与外环输入电流值、电压值做差，输出功率变换电路每相的占空比值，判断占空比值的平均值与占空比的比值，调整功率变换器的相位。在以上技术方案的基础上，优选的，所述的控制器包括逻辑控制器、平均电流模块，恒压输出模块，恒流输出模块，PWM驱动模块，信号采集和处理模块，继电器控制模块就人机接口，所述的信号采集模块采集功率变换器的电流值、电压值和温度值，所述的逻辑控制器接收信号采集模块采集的信息号，与人机接口的外围输入信号进行计算，将反馈信号送至平均电流模块，恒压输出模块，恒流输出模块，所述平均电流模块，恒压输出模块，恒流输出模块根据反馈信号控制PWM驱动模块驱动，所述继电器控制模块用于接收控制信号。在以上技术方案的基础上，优选的，所述的功率变换电路包括两级直流变换电路，分别为前级电路和后级电路，其中前级电路包括并联连接的三个单相Boost电路，每相均由一个电感和一个二极管串联且电感和二极管之间接入一个IGBT组成；后级电路由六个桥臂组成，前两个桥臂由上桥臂及下桥臂IGBT串联构成，后四个桥臂由上桥臂及下桥臂二极管串联构成，前两个桥臂和后四个桥臂由一个谐振电感、隔直电容和高频变压器相连，前级电路和后级电路间由两个电容并联相连。本专利技术的供电的控制方法和供电系统相对于现有技术具有以下有益效果：能为负载独立供电、为逆变器提供高等级的输入电压、为蓄电池充电等，且效率高，输出电压、电流纹波小。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术供电方法的逻辑流程图。图2为本专利技术供电系统的原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术的供电控制方法，包括采集功率变换电路中电流值、电压值和温度值，判断其中任意一个值是否超过阈值，若超过阈值，则停止供电；若不超过，则将电流值、电压值，分别与外环输入电流值、电压值做差，输出功率变换电路每相的占空比值，判断占空比值的平均值与占空比的比值，调整功率变换器的相位。其中，判断占空比值的平均值与占空比的比值，若误差在5％以内则占空比值保持不变；若误差大于5％，则取其占空比值得平均值，然后在进行移相使得功率变换器三相占空比的相位相差120°。其中，调整相位后进行入下一个实时监控的状态。如图2所示，一种供电系统，包括功率变换电路，继电器控制模块，滤波电路，蓄电池，燃料电池、负载和控制器，其中控制器采集功率变换电路中电流值、电压值和温度值，判断其中任意一个值是否超过阈值，若超过阈值，则停止对蓄电池和负载供电；若不超过，则将功率变换电路中电流值、电压值，分别与外环输入电流值、电压值做差，输出功率变换电路每相的占空比值，判断占空比值的平均值与占空比的比值，调整功率变换器的相位。其中，控制器包括逻辑控制器、平均电流模块，恒压输出模块，恒流输出模块，PWM驱动模块，信号采集和处理模块，继电器控制模块就人机接口，所述的信号采集模块采集功率变换器的电流值、电压值和温度值，所述的逻辑控制器接收信号采集模块采集的信息号，与人机接口的外围输入信号进行计算，将反馈信号送至平均电流模块，恒压输出模块，恒流输出模块，所述平均电流模块，恒压输出模块，恒流输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种供电的控制方法，包括采集功率变换电路中电流值、电压值和温度值，判断其中任意一个值是否超过阈值，若超过阈值，则停止供电；/n若不超过阈值，则将电流值、电压值，分别与外环输入电流值、电压值做差，输出功率变换电路每相的占空比值，判断占空比值的平均值与占空比的比值，调整功率变换器的相位。/n

【技术特征摘要】
1.一种供电的控制方法，包括采集功率变换电路中电流值、电压值和温度值，判断其中任意一个值是否超过阈值，若超过阈值，则停止供电；
若不超过阈值，则将电流值、电压值，分别与外环输入电流值、电压值做差，输出功率变换电路每相的占空比值，判断占空比值的平均值与占空比的比值，调整功率变换器的相位。


2.根据权利要求1所述的一种供电的控制方法，其特征在于：所述判断占空比值的平均值与占空比的比值，若误差小于等于5％，则占空比值保持不变；
若误差大于5％，则取其占空比值得平均值，然后在进行移相使得功率变换器三相占空比的相位相差120°。


3.根据权利要求1所述的一种供电的控制方法，其特征在于：所述的电流值为总输入电流、输出电流和3相电感电流。


4.根据权利要求1所述的一种供电的控制方法，其特征在于：所述的电压值中间电容电压和输出电压。


5.根据权利要求1所述的一种供电的控制方法，其特征在于：所述的温度为功率变换器的温度。


6.一种供电系统，包括功率变换电路，继电器控制模块，滤波电路，蓄电池，燃料电池、负载和控制器，其中控制器采集功率变换电路中电流值、电压值和温度值，判断其中任意一个值是否超过阈值，若超过阈值，则停止对蓄电池和负载供电；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈启宏，陈天培，邹腊年，刘博，何盈，
申请(专利权)人：绍兴市上虞区理工高等研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33