中间母线电压自适应调节的级联电源系统技术方案

本发明专利技术提供一种中间母线电压自适应调节的级联电源系统，该级联电源系统包括中间母线、前级电源模块、至少一个后级电源模块以及中间母线参考电压发生器。前级电源模块的输出与中间母线相连。每一后级电源模块的输入均与中间母线相连。中间母线参考电压发生器分别连接前级电源模块和所有后级电源模块，中间母线参考电压发生器所接收到的信息包括前级电源模块的输入电压信息和所有后级电源模块的输出功率信息；基于接收到的信息，中间母线参考电压发生器输出中间母线参考电压最优值信息并发送至前级电源模块，前级电源模块根据中间母线参考电压最优值信息调整中间母线电压。母线参考电压最优值信息调整中间母线电压。母线参考电压最优值信息调整中间母线电压。

【技术实现步骤摘要】
中间母线电压自适应调节的级联电源系统
[0001]本申请是申请日为2022年6月6日，申请号为202210633874.5，专利技术名称为“中间母线电压自适应调节的级联电源系统及控制方法”的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种电源系统，且特别涉及一种中间母线电压自适应调节的级联电源系统及控制方法。

技术介绍

[0003]级联电源系统采用级联的形式连接多个电源子系统。含中间母线的级联电源系统常广泛应用于具有宽输入电压范围且多路输出的场合。现有大多数的含中间母线的级联电源系统采用中间母线电压恒定的控制策略。该策略虽然简单易行，但其难以实现全输入电压范围和全负载变化范围内的涉及整体技术指标的高性能；具体的技术指标可包括效率、温升、电压应力、电流应力等。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种中间母线电压自适应调节的级联电源系统及控制方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种中间母线电压自适应调节的级联电源系统，其包括中间母线、前级电源模块、至少一个后级电源模块以及中间母线参考电压发生器。前级电源模块的输出与中间母线相连。每一后级电源模块的输入均与中间母线相连。中间母线参考电压发生器分别连接前级电源模块和所有后级电源模块，中间母线参考电压发生器所接收到的信息包括前级电源模块的输入电压信息和所有后级电源模块输出功率信息；基于接收到的信息，中间母线参考电压发生器输出中间母线参考电压最优值信息并发送至前级电源模块，前级电源模块根据中间母线参考电压最优值信息调整中间母线电压。中间母线参考电压最优值信息与前级电源模块的输入电压信息、所有后级电源模块的输出功率信息以及相应条件下电源系统所能实现的最优整体技术指标相关。
[0006]根据本专利技术的一实施例，中间母线参考电压发生器包括输入电压地址发生器、至少一个输出功率地址发生器以及中间母线电压最优值存储器。输入电压地址发生器接收前级电源模块的输入电压信息并将之转换成输入电压地址信息。至少一个输出功率地址发生器分别与至少一个后级电源模块相连接，每一输出功率地址发生器均接收与其相连接的后级电源模块的输出功率信息，并将之转换成输出功率地址信息。中间母线电压最优值存储器存储有与前级电源模块的输入电压和所有后级电源模块的输出功率对应的中间母线参考电压最优值信息；基于电源系统当前的输入电压地址信息和所有输出功率地址信息，中间母线电压最优值存储器输出并发送对应的母线参考电压最优值信息。
[0007]根据本专利技术的一实施例，中间母线电压最优值存储器的地址由输入电压地址和所有输出功率地址共同组成；因为输入电压和输出功率都是连续的，所以都需转换成与中间
母线电压最优值存储器匹配的输入电压地址信息和输出功率地址信息。中间母线电压最优值存储器输出与电源系统当前的输入电压地址信息和所有输出功率地址信息一致的中间母线电压最优值。
[0008]根据本专利技术的一实施例，中间母线参考电压发生器包括中间母线电压最优值拟合函数运算器，中间母线电压最优值拟合函数运算器执行运算f(V
in
,P
o1
,
…
,P
on
)以获得中间母线参考电压最优值信息并发送；
[0009]f(V
in
,P
o1
,
…
,P
on
)为中间母线电压最优值拟合函数，V
in
为前级电源模块的输入电压信息，P
o1
至P
on
分别为第一后级电源模块的输出功率信息至第n后级电源模块的输出功率信息，n为后级电源模块的数量且n≥1，母线参考电压最优值为f(V
in
,P
o1
,
…
,P
on
)的函数值。
[0010]根据本专利技术的一实施例，中间母线参考电压发生器包括中间母线电压发生器、前级电源模块技术指标获取单元、母线处功率运算器、至少一个后级电源模块技术指标获取单元以及电源系统目标函数运算器及中间母线电压最优值存储器；
[0011]中间母线电压发生器，生成可变的虚拟的中间母线电压信息；
[0012]第j后级电源模块技术指标获取单元，根据虚拟的中间母线电压信息和第j后级电源模块的输出功率信息，获得第j后级电源模块的技术指标值信息；第j后级电源模块的技术指标值信息包含第j后级电源模块的效率信息，j的取值范围为1至n；
[0013]母线处功率运算器，接收所有后级电源模块的输出功率信息和所有后级电源模块技术指标获取单元输出的效率信息，计算并输出母线处功率信息；
[0014]前级电源模块技术指标获取单元，根据前级电源模块的输入电压信息、虚拟的中间母线电压信息以及母线处功率信息，获得前级电源模块的技术指标值信息；
[0015]电源系统目标函数运算器及中间母线电压最优值存储器，基于接收到的前级电源模块的技术指标值信息、虚拟的中间母线电压信息、所有后级电源模块的技术指标值信息以及所有后级电源模块的输出功率信息，计算电源系统目标函数值；当电源系统目标函数值达到最优时，存储对应的虚拟的中间母线电压信息为中间母线参考电压最优值信息并发送。
[0016]根据本专利技术的一实施例，前级电源模块技术指标获取单元包括输入电压地址发生器、母线电压地址发生器、母线处功率地址发生器以及前级电源模块技术指标存储器。输入电压地址发生器接收前级电源模块的输入电压信息并将之转换成输入电压地址信息。母线电压地址发生器接收虚拟的中间母线电压信息并将之转换成母线电压地址信息。母线处功率地址发生器接收母线处功率信息并将之转换成母线处功率地址信息。前级电源模块技术指标存储器预先存放有与前级电源模块的输入电压、虚拟的中间母线电压以及母线处功率条件对应的前级电源模块的技术指标值信息；前级电源模块技术指标存储器的地址由输入电压地址、母线电压地址以及母线处功率地址三部分共同组成；因为输入电压、虚拟的中间母线电压和母线处功率都是连续的，所以都需转换成与前级电源模块技术指标存储器匹配的输入电压地址信息、母线电压地址信息和母线处功率地址信息。前级电源模块技术指标存储器输出与电源系统当前的输入电压地址信息、母线电压地址信息以及母线处功率地址信息一致的前级电源模块的技术指标值信息。
[0017]根据本专利技术的一实施例，前级电源模块技术指标获取单元为前级电源模块技术指标拟合函数运算器；前级电源模块技术指标拟合函数运算器执行运算f0(V
in
,V
b
’
,P
b
)以获得
前级电源模块的技术指标值信息；f0(V
in
,V
b
’
,P
b
)为前级电源模块技术指标拟合函数，V
in
为前级电源模块的输入电压信息、V
b
’
为虚拟的中间母线电压信息、P
b
为母线处功率信息，前级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中间母线电压自适应调节的级联电源系统，其特征在于，包括：中间母线；前级电源模块，其输出连接于中间母线；至少一个后级电源模块，每一后级电源模块的输入均与中间母线相连；中间母线参考电压发生器，分别连接前级电源模块和所有后级电源模块，所述中间母线参考电压发生器所接收到的信息包括前级电源模块的输入电压信息和所有后级电源模块的输出功率信息；基于接收到的信息，中间母线参考电压发生器输出中间母线参考电压最优值信息并发送至前级电源模块，前级电源模块根据中间母线参考电压最优值信息调整中间母线电压；所述中间母线参考电压最优值信息与前级电源模块的输入电压信息、所有后级电源模块的输出功率信息以及相应条件下所述电源系统所能实现的最优整体技术指标相关；所述中间母线参考电压发生器包括：输入电压地址发生器，接收前级电源模块的输入电压信息并将之转换成输入电压地址信息；至少一个输出功率地址发生器，分别与至少一个后级电源模块相连接，每一输出功率地址发生器均接收与其相连接的后级电源模块的输出功率信息，并将之转换成输出功率地址信息；中间母线电压最优值存储器，存储有与前级电源模块的输入电压和所有后级电源模块的输出功率对应的中间母线参考电压最优值信息；基于电源系统当前的输入电压地址信息和所有输出功率地址信息，中间母线电压最优值存储器输出并发送对应的母线参考电压最优值信息。2.根据权利要求1所述的中间母线电压自适应调节的级联电源系统，其特征在于，中间母线电压最优值存储器的地址由输入电压地址和所有输出功率地址共同组成；中间母线电压最优值存储器输出与电源系统当前的输入电压地址信息和所有输出功率地址信息一致的中间母线电压最优值。3.根据权利要求2所述的中间母线电压自适应调节的级联电源系统，其特征在于，中间母线参考电压发生器包括n个输出功率地址发生器，中间母线电压最优值存储器接收到电源系统当前状态下的输入电压地址A
v
(n0‑
1:0)信息以及第一输出功率地址A
p1
(n1‑
1:0)信息至第n输出功率地址A
pn
(n
n
‑
1:0)信息，通过地址匹配的方式查找到内部与当前工况条件所对应的地址信息一致的存储单元，并提取该查找到的存储单元内预先存储的中间母线参考电压最优值信息；将该提取的中间母线参考电压最优值信息发送至前级电源模块。4.根据权利要求1所述的中间母线电压自适应调节的级联电源系统，其特征在于，输入电压地址发生器接收前级电源模块的输入电压V
in
信息，将之转换成n0位的输入电压地址A
v
(n0‑
1:0)信息且满足：其中，V
in_min
为V
in
的下限，V
in_max
为V
in
的上限且V
in_max
>V
in_min
，A
v
(k)为输入电压地址A
v
(n0‑
1:0)的第k位，A
v
(k)的取值为0或1。5.根据权利要求1所述的中间母线电压自适应调节的级联电源系统，其特征在于，n个...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，陈洪斌，陈怡，胡进，
申请(专利权)人：浙江网新智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：