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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子变换器,尤其涉及一种暂态均流控制方法、装置及多模块并联系统。
技术介绍
1、大功率电力电子变换器需要多模块组合才能够满足大功率输出的需求,在众多的组合模式中,多模块输出并联能够在维持输出电压不变的前提下成倍地增加电力电子变换器的输出功率。多模块输出并联之后需要对各个模块的输出电流进行均衡控制,尤其是在负载发生突变的暂态过程中,均衡控制显得至关重要,暂态过程中的多模块输出电流不均衡会导致部分模块进行过流保护,甚至因过流烧毁而不能正常工作。
2、常用的均流方法有电压下垂均流法、主从控制均流法、平均电流均流法、最大电流均流法等,其中,主从控制均流法的系统可靠性完全依赖主控单元,主控单元一旦故障则系统瘫痪;平均电流均流法、最大电流均流法需要外部均流母线对所有参与均流的模块连接,单模块故障还会影响平均电流母线导致系统故障停机,电压下垂均流法具备良好的模块独立性且不需要外接控制母线,使用上简单便捷,普遍应用于工业应用中,但是在突增/突减负荷的暂态过程中,输出电流的剧烈振荡导致电流内环饱和,使得并联模块很容易出现输出故障过流/过压保护,进而导致在暂态过程中因并联模块逐一保护而投入/切除失败。
3、因此,亟待提出一种可以使多模块并联电路顺利度过负载突变的暂态过程的暂态均流控制方法。
技术实现思路
1、有鉴于此,有必要提供一种暂态均流控制方法、装置及多模块并联系统,用以解决多模块并联电路无法顺利度过负载突变的暂态过程的技术问题。
2、为了解决
3、根据所述多模块电压输出电路的输出总电压生成模块电压输出指令并获取所述多个模块电路各自对应的电力电子参数;
4、根据所述电力电子参数、所述模块电压输出指令和预设电感电流变化率进行计算,得到对应模块电路的电压控制占空比和暂态电流控制占空比;
5、当所述电压控制占空比大于所述暂态电流控制占空比时,根据所述暂态电流控制占空比对所述对应模块电路进行电压控制;
6、其中,所述电压控制占空比用于对所述对应模块电路进行稳态电压下垂控制,所述暂态电流控制占空比用于对所述对应模块电路进行暂态均流控制。
7、可选的,所述电力电子参数包括当前实际输入电压、当前实际输出电压和当前实际输出电流,所述根据所述多模块电压输出电路的输出总电压生成模块电压输出指令并获取所述多个模块电路各自对应的电力电子参数,包括:
8、根据所述输出总电压进行电压分配,得到与所述多个模块电路一一对应的多个模块电压输出值;
9、根据所述多个模块电压输出值生成所述模块电压输出指令;
10、对所述多个模块电路的输出电流、输出电压和输入电压进行实时检测,得到所述多个模块电路各自对应的所述当前实际输入电压、所述当前实际输出电压和所述当前实际输出电流。
11、可选的,所述根据所述电力电子参数、所述模块电压输出指令和预设电流电感变化率进行计算,得到对应模块电路的电压控制占空比和暂态电流控制占空比,包括:
12、将所述对应模块电路的所述当前实际输出电流和所述模块电压输出指令输入预设的电压下垂控制器,根据所述电压下垂控制器内的预设下垂系数和预设下垂计算模型进行计算得到所述电压控制占空比;
13、将所述对应模块电路的所述当前实际输入电压和所述当前实际输出电压输入预设的电流电感控制器,并根据所述预设电感电流变化率和所述电感电流控制器内的预设电感值和暂态电流控制占空比计算公式进行计算,得到所述暂态电流控制占空比。
14、可选的,所述暂态电流控制占空比计算公式为:
15、
16、其中,为暂态电流控制占空比,为当前实际输出电压值,为当前实际输入电压值,为预设电感值,为预设电流电感变化率。
17、可选的,所述预设电流电感变化率是根据对应的所述模块电路的预期输出电流和动态响应时间设置的定值。
18、可选的,所述根据所述多模块电压输出电路的输出总电压生成模块电压输出指令并获取所述多个模块电路各自对应的电力电子参数之前,还包括:
19、对所述多模块输出电路进行电压实时检测,得到所述输出总电压。
20、可选的,所述根据所述电力电子参数和所述模块电压输出指令进行计算,得到对应模块电路的电压控制占空比和暂态电流控制占空比之后,还包括:
21、在所述电压控制占空比小于等于所述暂态电流控制占空比时,根据所述电压控制占空比对所述对应模块电路进行电压输出控制。
22、可选的,所述在所述电压控制占空比大于所述暂态电流控制占空比时,根据所述暂态电流控制占空比对所述对应模块电路进行输出控制,包括:
23、在所述电压控制占空比大于所述暂态电流控制占空比时,根据所述暂态电流控制占空比对作用于所述对应模块电路的pwm驱动信号进行更新;
24、采用更新后的所述pwm驱动信号对所述对应模块电路进行驱动。
25、进一步的,本专利技术还提出一种多模块并联系统,所述多模块并联系统包括主控制器、多个模块电路以及与所述多个模块电路一一对应的多个模块控制器:
26、所述主控制器根据所述多个模块电路的输出总电压生成模块电压输出指令;
27、所述多个模块控制器中的对应模块控制器用于获取对应模块电路的电力电子参数;
28、所述对应模块控制器还用于根据所述电力电子参数、所述模块电压输出指令和预设电感电流变化率进行计算,得到所述对应模块电路的电压控制占空比和暂态电流控制占空比;
29、所述对应模块控制器还用于当所述电压控制占空比大于所述暂态电流控制占空比时,根据所述暂态电流控制占空比对所述对应模块电路进行输出控制。
30、进一步的,本专利技术还提出一种多模块并联设备,包括存储器和处理器,其中,
31、所述存储器,用于存储程序;
32、所述处理器,与所述存储器耦合,用于执行所述存储器中存储的所述程序,以实现上述的暂态均流控制方法中的步骤。
33、本专利技术的有益效果是:本专利技术提供的暂态均流控制方法根据多模块电压输出电路的输出总电压生成模块电压输出指令并获取多个模块电路各自对应的电力电子参数;根据电力电子参数和模块电压输出指令进行计算,得到对应模块电路的电压控制占空比和暂态电流控制占空比;当电压控制占空比大于暂态电流控制占空比时,根据暂态电流控制占空比向对应模块电路进行输出控制;其中,电压控制占空比用于向对应模块电路进行电压下垂控制,暂态电流控制占空比用于对其对应模块电路进行暂态均流控制。本专利技术利用多模块电压输出电路中负载突增时,进行电压下垂控制的电压控制占空比会快速增加进而超过暂态电流控制占空比这一特点,通过进行占空比大小比较,在出现负载突增的暂态过程时采用暂态电流控制占空比进行输出控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种暂态均流控制方法,其特征在于,应用于多模块电压输出电路,所述多模块电压输出电路包括多个模块电路,所述暂态均流控制方法包括:
2.根据权利要求1所述的暂态均流控制方法,其特征在于,所述电力电子参数包括当前实际输入电压、当前实际输出电压和当前实际输出电流,所述根据所述多模块电压输出电路的输出总电压生成模块电压输出指令并获取所述多个模块电路各自对应的电力电子参数,包括:
3.根据权利要求2所述的暂态均流控制方法,其特征在于,所述根据所述电力电子参数、所述模块电压输出指令和预设电感电流变化率进行计算,得到对应模块电路的电压控制占空比和暂态电流控制占空比,包括:
4.根据权利要求3所述的暂态均流控制方法,其特征在于,所述暂态电流控制占空比计算公式为:
5.根据权利要求4所述的暂态均流控制方法,其特征在于,所述预设电流电感变化率是根据对应的所述模块电路的预期输出电流和动态响应时间设置的定值。
6.根据权利要求1所述的暂态均流控制方法,其特征在于,所述根据所述多模块电压输出电路的输出总电压生成模块电压输出指令并获取所述多个模块
7.根据权利要求1所述的暂态均流控制方法,其特征在于,所述根据所述电力电子参数和所述模块电压输出指令进行计算,得到对应模块电路的电压控制占空比和暂态电流控制占空比之后,还包括:
8.根据权利要求1所述的暂态均流控制方法,其特征在于,所述当所述电压控制占空比大于所述暂态电流控制占空比时,根据所述暂态电流控制占空比对所述对应模块电路进行输出控制,包括:
9.一种多模块并联系统,其特征在于,所述多模块并联系统包括主控制器、多个模块电路以及与所述多个模块电路一一对应的多个模块控制器:
10.一种多模块并联设备,其特征在于,包括存储器和处理器,其中,
...【技术特征摘要】
1.一种暂态均流控制方法,其特征在于,应用于多模块电压输出电路,所述多模块电压输出电路包括多个模块电路,所述暂态均流控制方法包括:
2.根据权利要求1所述的暂态均流控制方法,其特征在于,所述电力电子参数包括当前实际输入电压、当前实际输出电压和当前实际输出电流,所述根据所述多模块电压输出电路的输出总电压生成模块电压输出指令并获取所述多个模块电路各自对应的电力电子参数,包括:
3.根据权利要求2所述的暂态均流控制方法,其特征在于,所述根据所述电力电子参数、所述模块电压输出指令和预设电感电流变化率进行计算,得到对应模块电路的电压控制占空比和暂态电流控制占空比,包括:
4.根据权利要求3所述的暂态均流控制方法,其特征在于,所述暂态电流控制占空比计算公式为:
5.根据权利要求4所述的暂态均流控制方法,其特征在于,所述预设电流电感变化率是根据对应的所述模块电路的预期输出...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐应年,文刚,伍豪,赵勇兵,段双意,
申请(专利权)人:武汉海德博创科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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