基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法及系统，变换器包括若干并联设置的变换模块和与若干变换模块通讯连接的控制模块，控制模块还与若干变换模块的输入端和输出端电性连接；控制方法包括依次顺序执行的参数读取子流程、开启子流程和关闭子流程；开启子流程和关闭子流程均根据当前参数、预设参数以及当前状况选择开启或关闭变换模块；根据上述三个子流程的循环执行，在变换器的工作过程中，可根据实际工况动态调整当前处于工作状态的变换模块的个数，从而实现对功率分配策略进行灵活调整，以最大程度地降低功率损耗，且使得变换器稳定输出。且使得变换器稳定输出。且使得变换器稳定输出。

【技术实现步骤摘要】
基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及能源供给系统中的电信号变换
，尤其涉及一种基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法及系统。

技术介绍

[0002]目前市场上氢燃料电池系统功率规格一般为3～25KW不等，功率需求根据不同的厂家而变化。应用中，如果通过单个功率模块(如DC/DC模块或AC/DC模块)覆盖全部功率需求，势必造成功率模块功率型号系列化、种类众多，对生产、库存管理造成较大的成本压力。因此目前行业做法是通过小功率模块并联的方式进行输出功率的扩充，实现全部功率覆盖。
[0003]在这种情况下，最大的功率模块工作数目在系统设计前期根据负载功率需求决定，而合理的对并联的多模块进行管理则是依据实际工况负载决定。如果在负载功率小的情况下，开启全部功率模块，势必造成单个功率模块效率低下，整体功耗大的问题，同时由于功耗的过大，还会引入热管理等系列棘手问题。所以依据现有工况下实时调整工作的功率模块数目在满足负载功率需求的情况下，功耗降至最低是非常有必要的。目前，对并联工作的功率模块的管理策略一般都是单纯根据预设工作输入电流进行功率分配的，这样，不能根据现场工况实时灵活调整功率分配策略，从而不能最大程度上减少损耗，而且容易导致过早或过晚启动或关闭功率模块。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为解决上述技术问题的不足而提供一种可根据现场工况实时灵活调整功率分配策略从而最大程度上实现功耗最低的基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术公开了一种基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法，所述变换器包括若干变换模块和与若干所述变换模块通讯连接的控制模块，若干所述变换模块并联设置，所述变换模块用于改变所输入的电信号的状态，所述控制模块还与若干所述变换模块的输入端和输出端电性连接，以实时采集所述变换器的输入端电压和输出端电压；
[0006]所述控制方法包括依次顺序执行的参数读取子流程、开启子流程和关闭子流程；
[0007]所述参数读取子流程包括：所述控制模块读取动态参数和预设参数，所述动态参数包括所述输入端电压、输出端电压，所述预设参数包括预设工作输入电流以及所述变换模块的基础电参数；
[0008]所述开启子流程包括：根据所述参数读取子流程读取到的参数计算当前工况下所允许的所述变换器的最大输入电流，并比较判断所述预设工作输入电流是否大于或等于所述最大输入电流，如果是，则执行选择开启所述变换模块个数的工作，然后进入所述关闭子流程，如果否，则直接进入所述关闭子流程；
[0009]所述关闭子流程包括：判断当前处于开启状态的变换模块的个数是否大于N，如果是，则计算当前工况在关闭N个变换模块下允许的所述变换器的调整输入电流，且在所述调整输入电流大于或等于所述预设工作输入电流的情况下执行选择关闭所述变换模块个数的工作，N为当前所述变换器一次开启或关闭所述变换模块的个数。
[0010]较佳地，以预设间隔时间或任务执行时间循环执行所述参数读取子流程、开启子流程和关闭子流程。
[0011]较佳地，所述最大输入电流IsetM1和所述调整输入电流IsetM2的计算公式分别为：
[0012]IsetM1＝n*Uo*Imax/(η*Ui)
[0013]IsetM2＝(n
‑
N)*Uo*Imax/(η*Ui)
[0014]其中，n为当前处于工作状态下的所述变换模块的个数，Uo为变换器的输出端电压，Ui变换器的输入端电压，Imax为单个所述变换模块的额定输出电流，η为所述变换模块的工作效率。
[0015]4.根据权利要求1所述的基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法，其特征在于，比较判断预设工作输入电流与所述最大输入电流和所述调整输入电流的大小时，将所述最大输入电流和所述调整输入电流乘以一安全系数。
[0016]较佳地，所述开启子流程中执行选择开启所述变换模块个数的工作包括：
[0017]计算当前处于未开启状态的变化模块的数量A，A＝M
‑
n，其中，M为所述变换器中所有的所述变换模块的数量，n为当前处于开启状态的所述变换模块的数量；
[0018]判断A是否小于或等于N，如果是，则选取剩余的A个所述变换模块作为开启对象，如果否，则选取剩余的其中N个所述变换模块作为开启对象。
[0019]较佳地，开启子流程中执行选择开启所述变换模块个数的工作还包括：
[0020]以预设的最小开机电流开启所述变换模块；
[0021]所述关闭子流程执行选择关闭所述变换模块个数的工作包括：
[0022]选取N个变换模块，并控制所选的N个所述变换模块自当前所处的工作电流状态自然过渡到预设的最小开机电流状态，然后关闭所述变换模块。
[0023]本专利技术还公开一种基于并联拓扑架构的电信号变换器控制系统，所述变换器包括若干变换模块和与若干所述变换模块通讯连接的控制模块，若干所述变换模块并联设置，所述变换模块用于改变所输入的电信号的状态，所述控制模块还与若干所述变换模块的输入端和输出端电性连接，以实时采集所述变换器的输入端电压和输出端电压；
[0024]所述控制系统包括设置在所述控制模块中的数据采集模块、开启模块和关闭模块；
[0025]所述数据采集模块，用于读取动态参数和预设参数，所述动态参数包括所述输入端电压、输出端电压，所述预设参数包括预设工作输入电流以及所述变换模块的基础电参数；
[0026]所述开启模块，用于根据所述数据采集模块反馈的参数计算当前工况下所允许的所述变换器的最大输入电流，并比较判断所述预设工作输入电流是否大于或等于所述最大输入电流，如果是，则执行选择开启所述变换模块个数的工作；
[0027]所述关闭模块，用于判断当前处于开启状态的变换模块的个数是否大于N，如果
是，则计算当前工况在关闭N个变换模块下允许的所述变换器的调整输入电流，且在所述调整输入电流大于或等于所述预设工作输入电流的情况下执行选择关闭所述变换模块个数的工作，N为当前所述变换器一次开启或关闭所述变换模块的个数。
[0028]较佳地，所述最大输入电流和所述调整输入电流IsetM的计算公式为：
[0029]IsetM＝n*Uo*Imax/(η*Ui)
[0030]其中，n为当前处于工作状态下的所述变换模块的个数，Uo为变换器的输出端电压，Ui变换器的输入端电压，Imax为单个所述变换模块的额定输出电流，η为所述变换模块的工作效率。
[0031]与现有技术相比，本专利技术电信号变换器控制方法，包括参数读取子流程、开启子流程和关闭子流程，通过循环重复上述三个子流程对基于并联拓扑架构的变换器的功率分配进行实时调整，由于上述三个子流程是循环执行的，因此，在变换器的工作过程中，可根据实际工况动态调整当前处于工作状态的变换模块的个数，从而实现对功率分配策略进行灵活调整，以最大程度地降低功率损耗，且使得变换器稳定输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法，其特征在于，所述变换器包括若干变换模块和与若干所述变换模块通讯连接的控制模块，若干所述变换模块并联设置，所述变换模块用于改变所输入的电信号的状态，所述控制模块还与若干所述变换模块的输入端和输出端电性连接，以实时采集所述变换器的输入端电压和输出端电压；所述控制方法包括依次顺序执行的参数读取子流程、开启子流程和关闭子流程；所述参数读取子流程包括：所述控制模块读取动态参数和预设参数，所述动态参数包括所述输入端电压、输出端电压，所述预设参数包括预设工作输入电流以及所述变换模块的基础电参数；所述开启子流程包括：根据所述参数读取子流程读取到的参数计算当前工况下所允许的所述变换器的最大输入电流，并比较判断所述预设工作输入电流是否大于或等于所述最大输入电流，如果是，则执行选择开启所述变换模块个数的工作，然后进入所述关闭子流程，如果否，则直接进入所述关闭子流程；所述关闭子流程包括：判断当前处于开启状态的变换模块的个数是否大于N，如果是，则计算当前工况在关闭N个变换模块下允许的所述变换器的调整输入电流，且在所述调整输入电流大于或等于所述预设工作输入电流的情况下执行选择关闭所述变换模块个数的工作，N为当前所述变换器一次开启或关闭所述变换模块的个数。2.根据权利要求1所述的基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法，其特征在于，以预设间隔时间或任务执行时间循环执行所述参数读取子流程、开启子流程和关闭子流程。3.根据权利要求1所述的基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法，其特征在于，所述最大输入电流IsetM1和所述调整输入电流IsetM2的计算公式分别为：IsetM1＝n*Uo*Imax/(η*Ui)IsetM2＝(n
‑
N)*Uo*Imax/(η*Ui)其中，n为当前处于工作状态下的所述变换模块的个数，Uo为变换器的输出端电压，Ui变换器的输入端电压，Imax为单个所述变换模块的额定输出电流，η为所述变换模块的工作效率。4.根据权利要求1所述的基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法，其特征在于，比较判断预设工作输入电流与所述最大输入电流和所述调整输入电流的大小时，将所述最大输入电流和所述调整输入电流乘以一安全系数。5.根据权利要求1所述的基于并联拓扑架构的电信号变换器控制方法，其特征在于，所述开启子流程中执行选择开启所述变换模块个数的工作包括：计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海明，汪崇，
申请(专利权)人：东莞市美一瓦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：