一种多路交流负载的功率分配及功率均衡控制方法技术

本发明专利技术提供了一种多路交流负载的功率分配及功率均衡控制方法，利用三段不定长时间的任意对齐PWM控制算法，控制功率开关在控制周期内的导通时间的位置，达到多负载系统的功率输出均衡控制，达到供电系统负载跳动最小目的，另外通过检测交流供电系统电压过零点，在过零点位置对功率开关进行开关控制，达到零电压零电流开通和关断，减少EMC干扰的目的。减少EMC干扰的目的。减少EMC干扰的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种多路交流负载的功率分配及功率均衡控制方法


[0001]本专利技术涉及电力电子和自动控制领域，尤其涉及一种多路交流负载的功率分配及功率均衡控制方法。

技术介绍

[0002]传统的多路交流负载PWM功率调节控制系统每路负载PWM控制采用边沿对齐或者中心对齐，当控制多负载工作时，可能会出现同时导通或同时截止，在一个控制周期内会出现交流供电系统负载的剧烈跳变，影响系统的稳定性；并且不同功率负载没有分组控制；在交流供电系统中一个交流半波周期内控制开关的导通和关断，因为非零电流开通和关断，会产生功率开关的开关损耗，并且EMC干扰很大。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种多路交流负载的功率分配及功率均衡控制方法，根据各路功率大小进行分组，功率相近的负载分在同一组，在每个分组内利用三段不定长时间的任意对齐PWM控制算法，控制功率开关在控制周期内的导通时间的位置，达到多负载系统的功率输出均衡控制，达到供电系统负荷跳动最小目的，另外通过检测交流供电系统电压过零点，在过零点位置对功率开关进行开关控制，达到零电压零电流开通和关断，减少EMC干扰的目的。
[0004]本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种多路交流负载的功率分配及功率均衡控制方法，包括以下过程：设交流供电系统同时为小功率负载系统和由n路负载组成的大功率负载系统供电，其中每路负载分别设有由控制器控制通断的开关，交流供电系统通过过零检测单元与控制器电性连接，控制器向小功率负载系统以及各路负载发出的PWM信号；对于交流供电系统中任意第k路负载，控制器发出的PWM信号的时机遵循以下规律：设ns
k
=Y
k
‑1*N为该PWM信号在控制周期N中所处的位置，即用于控制第k路负载的PWM信号的发出时刻为ns
k
；分D
k
+Y
k
‑1>100%和D
k
+Y
k
‑1≤100%两种情况进行控制，其中D
k
是控制器发出的用于控制第k路负载的PWM信号的占空比，Y
k
=DZ
k
%N，，控制波包括有效波形段和无波形段，即开关导通时段和即开关关断时段：a、当D
k
+Y
k
‑1>100%时，一个控制周期N内的控制波包括n0时段的有效波形段、n1时段的无波形段以及n2时段的有效波形段，其中：n0=(D
k
+Y
k
‑1‑
1)*Nn1=(1
‑
D
k
)*Nn2=(1
‑
Y
k
‑1)*N用于控制第k路负载的PWM信号ns
k
与n2时段的起始时刻对齐；b、当D
k
+Y
k
‑1≤100%时：一个控制周期N内的控制波包括n0时段的无波形段、n1时段
的有效波形段以及n2时段的无波形段，其中：n0=Y
k
‑1*Nn1=D
k
*Nn2=(1
‑
D
k
‑
Y
k
‑1)*N用于控制第k路负载的PWM信号ns
k
与n1时段的起始时刻对齐。
[0005]控制器发出的用于控制第k路负载的PWM信号的占空比D
k
为百分数。
[0006]设N
k
为控制器控制第k路负载的导通时间，是交流半波的整数倍，N
k
=D
k
*N。
[0007]本专利技术基于其技术方案所具有的有益效果在于：本专利技术一种多路交流负载的功率分配及功率均衡控制方法将多路交流负载根据功率大小进行分组，功率相近的负载分在同一组，把每组的交流负载的占空比按时间顺序依次排列，同组中每路负载的占空比依照所处排列时间对齐，通过三段时间控制，使得本组负载系统在一个控制周期内达到功率均衡。一个PWM控制周期包括若干个交流半波周期，根据PWM控制功率开关导通和关断的比例，计算出控制导通和关断的交流半波周期的个数，根据这些周期个数进行三段时间的PWM控制。通过控制功率开关在控制周期内的导通时间的位置，达到多负载系统的功率输出均衡控制，达到交流供电系统负荷跳动最小目的，另外通过检测交流供电系统电压过零点，在过零点位置对功率开关进行开关控制，达到零电压零电流开通和关断、减少EMC干扰的效果。
附图说明
[0008]图1是交流供电系统示意图。
[0009]图2是本专利技术提供的一种多路交流负载的功率分配及功率均衡控制方法的控制情况示意图。
[0010]图3是实施例给出的两种控制方法对齐位置示意图。
具体实施方式
[0011]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0012]本专利技术提供了一种多路交流负载的功率分配及功率均衡控制方法，包括以下过程：参照图1，设交流供电系统中有多路负载，分成两组：大功率负载系统和小功率负载系统，其中大功率负载系统有n路负载，每路负载分别设有由控制器控制通断的开关；对于大功率负载系统中任意第k路负载，控制器发出的PWM信号的时机遵循以下规律：设ns
k
=Y
k
‑1*N为该PWM信号在控制周期N中所处的位置，即用于控制第k路负载的PWM信号的发出时刻为ns
k
；参照图2中的（1）和图2中的（2），分D
k
+Y
k
‑1>100%和D
k
+Y
k
‑1≤100%两种情况进行控制，其中D
k
是控制器发出的用于控制第k路负载的PWM信号的占空比，Y
k
=DZ
k
%N，，控制波包括有效波形段和无波形段，即开关导通时段和即开关关断时段：a、参照图2中的（1），当D
k
+Y
k
‑1>100%时，一个控制周期N内的控制波包括n0时段的有效波形段、n1时段的无波形段以及n2时段的有效波形段，其中：n0=(D
k
+Y
k
‑1‑
1)*N
n1=(1
‑
D
k
)*Nn2=(1
‑
Y
k
‑1)*N用于控制第k路负载的PWM信号ns
k
与n2时段的起始时刻对齐；b、参照图2中的（2），当D
k
+Y
k
‑1≤100%时：一个控制周期N内的控制波包括n0时段的无波形段、n1时段的有效波形段以及n2时段的无波形段，其中：n0=Y
k
‑1*Nn1=D
k
*Nn2=(1
‑
D
k
‑
Y
k
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多路交流负载的功率分配及功率均衡控制方法，其特征在于包括以下过程：设交流供电系统同时为小功率负载系统和由n路负载组成的大功率负载系统供电，其中每路负载分别设有由控制器控制通断的开关，交流供电系统通过过零检测单元与控制器电性连接，控制器向小功率负载系统以及各路负载发出的PWM信号；对于交流供电系统中任意第k路负载，控制器发出的PWM信号的时机遵循以下规律：设ns
k
=Y
k
‑1*N为该PWM信号在控制周期N中所处的位置，即用于控制第k路负载的PWM信号的发出时刻为ns
k
；分D
k
+Y
k
‑1>100%和D
k
+Y
k
‑1≤100%两种情况进行控制，其中D
k
是控制器发出的用于控制第k路负载的PWM信号的占空比，Y
k
=DZ
k
%N，，控制波包括有效波形段和无波形段，即开关导通时段和即开关关断时段：a、当D
k
+Y
k
‑1>100%时，一个控制周期N内的控制波包括n0时段的有效波形段、n1时段的无波形段以及n2时段的有效波形段，其中：n0=(D
k
+...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏烈祥，张启锋，田星，江耀，文韬，张威，皮春辉，汤涛，贾伟强，张晶，汪天照，廖辉，秦鸣东，秦笑儒，
申请(专利权)人：湖北方圆环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：