一种分布式电源系统并联均流电路技术方案

本申请公开了分布式电源系统并联领域的一种分布式电源系统并联均流电路，包括与并联的N个模块电源一对一连接的N个自动均流电路，自动均流电路包括用于检测与模块电源输出电流成比例的信号，并将其转化为与输出电流成比例的电压信号的检测单元；用于比较自身检测单元检测的电压信号与主模块的电压信号的比较单元；用于接收比较单元的输出结果并根据输出结果调整自身模块电源输出电压的调整单元。本实用新型专利技术能够校正并均衡分布式电源系统中每个并联使用的电源模块的负载电流，负载动态响应小，均流精度小，可控制在1％以内，整个负载范围内电流分配误差小，可实现冗余，防止并联系统中的电源故障时大电流反灌给电源，起到保护电源系统的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电源系统并联均流电路
本技术涉及分布式电源系统并联领域，具体是一种分布式电源系统并联均流电路。
技术介绍
在广泛应用开关电源的航天、航空、船舶、兵器、通信等领域，将多个中小功率电源模块并联共同承担大功率的输出、组成分布式电源系统是行之有效的途径。与传统的集中式电源系统相比，它可以通过改变并联模块的数量来满足负载的大功率要求，而无须重新设计电源系统。电源并联运行是电源产品模块化、大功率化的一个有效方法。要达到输出电压、输出电流、输出功率扩展的目的和效果，电源模块并联后的均流的问题必须解决，解决方法的不同，对整个电源扩展系统的稳定性、可靠性都有很大的影响。由于各并联单元的模块输出电压不完全相同，输出阻抗也不一致，若直接并联，会使其承受不均衡负载，导致某些电源模块因输出电流偏大而缩短寿命，甚至因过流发生故障，因此必须采取均流措施来均衡各个并联的电源模块的输出电流。完善的分布式电源系统并联均流电路应具备以下三个条件：当输入电压或负载变化时，并联的每台电源的输出电压保持稳定，并具有良好的负载瞬态响应特性；使并联的每台电源承受的输出电流均摊；使均流与冗余技术结合。目前，电源模块并联常用的均流方法有：输出阻抗法、指定主从法、平均电流自动均流法、热应力自动均流法、自动主从法等。输出阻抗法对于额定功率不同的并联模块，难以实现均流。指定主从法存在的最大问题是主模块的不可替代性，若其出现故障，整个系统将完全瘫痪，不适用于冗余并联系统，同时，任何非负载电流引起的误差电压的变化都会引起各并联电源模块电流再次分配，从而降低均流精度，并且易受外界噪声干扰。平均电流自动均流发法可以精确地实现均流，缺点之一是当均流母线发生短路或当接在母线上的任一个模块不能工作时，母线电压下降，促使各模块电压下调，甚至下调至其下限值，造成电源系统故障。热应力自动均流法的问题是，由于电源系统中各模块位置不同，对流情况和散热等外界条件各不相同，温度存在差异，各模块因温度变化和电流之间的关系不能精确对应，故应用较少。民主均流法，是在n个并联的电源模块中，输出电流最大的电源模块被自动确定为主模块，其余的电源模块则为从模块，因相对于指定主从法较为民主得名。其均流精度一般在5％以内，满足国标要求，负载动态响应好，可实现冗余等技术特点，受到广泛应用，但一般的情况下工作在较轻负载时电流分配误差大。本技术属于一种民主均流电路，旨在对上述技术问题作出改进。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种分布式电源系统并联均流电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种分布式电源系统并联均流电路，包括与并联的N个模块电源一对一连接的N个自动均流电路，所述自动均流电路包括用于检测与模块电源输出电流成比例的信号，并将其转化为与输出电流成比例的电压信号的检测单元，其中N个模块电源中的电压信号最大的模块电源为主模块，其余为从模块，所述主模块、从模块之间通过均流母线连接，且各模块电源的检测单元与均流母线之间均连接有二极管V3，所述二极管V3的阴极连接均流母线，而阳极连接检测单元；用于比较自身检测单元检测的电压信号与主模块的电压信号的比较单元；用于接收比较单元的输出结果并根据输出结果调整自身模块电源输出电压的调整单元。作为本技术的改进方案，所述自动均流电路与模块电源的输出负载端LOAD(+)之间连接有冗余保护电路，所述冗余保护电路包括场效应管，以及用于对场效应管内部的导通电阻采样，对比采样信号与基准信号并产生逻辑电平，并通过逻辑电平驱动场效应管通断的驱动控制单元。作为本技术的改进方案，所述冗余保护电路中，驱动控制单元N1分别连接电阻RUV、ROV、RRSET、RVDD以及电容CA、CBYP、CFLTR、CVDD的一端，电阻RUV、ROV、RRSET的另一端同时与地相连，电阻RVDD的另一端与第二供电电路相连，电容CBYP、CFLTR的另一端与场效应管V4的源极相连，场效应管V4的源极与自动均流电路连接，电容CA、CVDD的另一端与地相连，场效应管V4的栅极、漏极均与驱动控制单元N1相连，场效应管V4的漏极与模块电源的输出负载端LOAD(+)相连。作为本技术的改进方案，所述检测单元包括电阻R0、放大器A1、A2、A6及二极管V3，所述电阻R0串联在模块电源的主功率输出电压端+OUT，所述放大器A1的两个输入端分别通过电阻R11、R12与电阻R0并联，所述放大器A1的输出端一路通过相并联的电容C2、电阻R13接地，另一路连接放大器A2的同相输入端；所述放大器A2的反相输入端与输出端连接，输出端通过电阻R1一路连接放大器A6的同相输入端，另一路连接电阻R2后接地；所述放大器A6的反相输入端一路通过电阻R8连接均流母线SHARE端，另一路通过电阻R7接地；所述R7还与相并联的欠压保护电压、偏置电路的一端连接，欠压保护电路、偏置电路的另一端一路通过电阻R10连接第一供电电路，另一路连接稳压二极管V1的阴极，稳压二极管V1的阳极接地，且稳压二极管V1的两端并联有电容C1；所述放大器A6的输出端连接二极管V3的阳极，二极管V3的阴极连接均流母线SHARE端。作为本技术的改进方案，所述比较单元包括放大器A3、A4，所述放大器A3的同相输入端一路通过电阻R4连接均流母线SHARE端，另一路通过电阻R3接地；放大器A3的反相输入端一路通过电阻R5接地，另一路通过电阻R6连接自身的输出端以及放大器A4的同相输入端；所述放大器A4的反相输入端连接放大器A2的反相输入端，其输出端分三路，第一路连接所述调整单元，第二路连接稳压二极管V2的阴极，稳压二极管V2的阳极接地，第三路依次串联电容C5与电阻R14后接地。作为本技术的改进方案，所述调整单元包括放大器A5、三极管V4以及电阻R9，所述放大器A5的同相输入端连接放大器A4的输出端，反相输入端一路通过电阻R9后接地，另一路连接三极管V4的发射极，三极管V4的基极连接放大器A5的输出端，集电极一路与模块电源的输出正感应端+OUT_SENSE连接，另一路通过电阻R15连接模块电源的输出负载端LOAD(+)。有益效果：本技术电路结构简单、体积小、集成度高，能够在整个负载范围内都能校正并均衡分布式电源系统中每个并联使用的电源模块的负载电流，同时防止并联系统中的电源故障时大电流反灌给电源，起到保护电源系统的作用，本技术在大功率电源系统的实现和提升可靠性方面有着重要的使用价值。附图说明图1为本技术的原理框图；图2为本技术图1中冗余保护电流的电路图；图3为本技术图1中自动均流电路的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式电源系统并联均流电路，其特征在于，包括与并联的N个模块电源一对一连接的N个自动均流电路，所述自动均流电路包括/n用于检测与模块电源输出电流成比例的信号，并将其转化为与输出电流成比例的电压信号的检测单元，其中N个模块电源中的电压信号最大的模块电源为主模块，其余为从模块，所述主模块、从模块之间通过均流母线连接，且各模块电源的检测单元与均流母线之间均连接有二极管V3，所述二极管V3的阴极连接均流母线，而阳极连接检测单元；/n用于比较自身检测单元检测的电压信号与主模块的电压信号的比较单元；/n用于接收比较单元的输出结果并根据输出结果调整自身模块电源输出电压的调整单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式电源系统并联均流电路，其特征在于，包括与并联的N个模块电源一对一连接的N个自动均流电路，所述自动均流电路包括
用于检测与模块电源输出电流成比例的信号，并将其转化为与输出电流成比例的电压信号的检测单元，其中N个模块电源中的电压信号最大的模块电源为主模块，其余为从模块，所述主模块、从模块之间通过均流母线连接，且各模块电源的检测单元与均流母线之间均连接有二极管V3，所述二极管V3的阴极连接均流母线，而阳极连接检测单元；
用于比较自身检测单元检测的电压信号与主模块的电压信号的比较单元；
用于接收比较单元的输出结果并根据输出结果调整自身模块电源输出电压的调整单元。


2.根据权利要求1所述的一种分布式电源系统并联均流电路，其特征在于，所述自动均流电路与模块电源的输出负载端LOAD(+)之间连接有冗余保护电路，所述冗余保护电路包括场效应管，以及用于对场效应管内部的导通电阻采样，对比采样信号与基准信号并产生逻辑电平，并通过逻辑电平驱动场效应管通断的驱动控制单元。


3.根据权利要求2所述的一种分布式电源系统并联均流电路，其特征在于，所述冗余保护电路中，驱动控制单元N1分别连接电阻RUV、ROV、RRSET、RVDD以及电容CA、CBYP、CFLTR、CVDD的一端，电阻RUV、ROV、RRSET的另一端同时与地相连，电阻RVDD的另一端与第二供电电路相连，电容CBYP、CFLTR的另一端与场效应管V4的源极相连，场效应管V4的源极与自动均流电路连接，电容CA、CVDD的另一端与地相连，场效应管V4的栅极、漏极均与驱动控制单元N1相连，场效应管V4的漏极与模块电源的输出负载端LOAD(+)相连。


4.根据权利要求1或2或3所述的一种分布式电源系统并联均流电路，其特征在于，所述检测单元包括电阻R0、放大器A1、A2、A6及二极管V3，所述电阻R0串联在模块电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丽，王晓东，张恒辉，孙国强，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十三研究所，
类型：新型
国别省市：安徽;34