【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子，具体涉及抑制环流的ipop非隔离pet拓扑结构，还涉及抑制环流的ipop非隔离pet拓扑结构的控制方法。
技术介绍
1、传统的交流ups数据中心供电架构存在供电效率低、输出电流谐波大等缺陷，因此，240v高压直流供电技术被引用到数据中心供电场景中作为传统方案的替代。在240v高压直流供电系统中的降压dc/dc转换环节, 由于单个变换器的功率有限，通常采用输入并联输出并联（ipop）拓扑将变换器进行组合，该拓扑能够提供低压、大电流的输出，并且各个模块之间互相独立，可靠性高。为了进一步提高系统的效率以及功率密度，并联的各个模块通常采用不包含高频变压器的非隔离型电力电子变压器（pet）。
2、由于实际的240v直流供电系统中的降压模块众多，不同模块连接到负载的线缆长度存在较大差异。由于非隔离的各个模块输入侧和输出侧之间没有高频变压器进行电压隔离，不同模块的正极线路直接并联，负极线路直接并联，因此线路等效电阻越小的支路上承担的电流越大，导致系统中存在复杂的循环电流。当一个模块内部正负极承担的电流的差值超过该模块继电保护装置的差动保护限值时会触动该模块继电保护装置动作，影响供电的可靠性。此外，由于各个模块等效电阻的差异，会存在部分模块承担功率过大的问题，导致该模块过流过热甚至损坏，因此在ipop拓扑中需要进行模块之间的均流控制。
3、目前，关于ipop非隔离pet拓扑中的循环电流问题的研究较少。申请号为cn109347325a的专利技术专利提出了一种能够抑制循环电流的双开关管buck变流器拓
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供抑制环流的ipop非隔离pet拓扑结构，能够减小由于并联系统线路等效电阻差异引起的循环电流，降低损耗。
2、本专利技术的另一目的是提供抑制环流的ipop非隔离pet拓扑结构的控制方法，能够减小由于并联系统线路等效电阻差异引起的循环电流，降低损耗，并且能够实现大功率模块之间的平均功率分担以及动态均流。
3、本专利技术所采用的第一个技术方案是，抑制环流的ipop非隔离pet拓扑结构，包括 n个输入端连接输入电源的循环电流抑制模块， n个循环电流抑制模块输出端连接同一个直流负载；第 k个循环电流抑制模块包括一端连接输入电源负极的负极输入线路等效电阻，负极输入线路等效电阻另一端连接负极二极管的负极，负极二极管的正极依次连接负极功率电感、负极输出线路等效电阻、直流负载负极，每个循环电流抑制模块还包括一端连接输入电源正极的正极输入线路等效电阻，正极输入线路等效电阻另一端连接开关管集电极，开关管发射极依次连接正极功率电感、正极输出线路等效电阻、直流负载正极，负极二极管正极连接续流二极管的正极，续流二极管的负极连接开关管发射极，正极功率电感靠近正极输出线路等效电阻的一端连接滤波电容的正极，负极功率电感靠近负极输出线路等效电阻的一端连接滤波电容的负极。
4、本专利技术的特点还在于：
5、正极功率电感和负极功率电感采用对称结构。
6、负极二极管、续流二极管均为肖特基二极管。
7、本专利技术所采用的第二个技术方案是，抑制环流的ipop非隔离pet拓扑结构的控制方法，具体按照以下步骤实施：
8、步骤1、采集第 k个循环电流抑制模块的正极或负极的输出电流，根据输出电流计算第 k个循环电流抑制模块的均值误差；
9、步骤2、将第 k个循环电流抑制模块的均值误差反馈到pi控制器中，计算电压补偿量，将电压补偿量与电压参考值进行叠加，得到补偿后的参考值，将补偿后的参考值依次通过电压电流双闭环控制、pwm波产生器得到第 k个循环电流抑制模块的驱动信号，将第 k个循环电流抑制模块的驱动信号输入第 k个循环电流抑制模块的开关管，对开关管进行驱动控制。
10、步骤1中根据输出电流计算第 k个循环电流抑制模块的均值误差的计算公式为：
11、
12、其中，表示第 i个循环电流抑制模块的正极或负极的输出电流。
13、计算电压补偿量的表达式为：
14、
15、其中， kpc表示pi控制器的比例系数， kic表示pi控制器的积分系数， s表示积分环节。
16、本专利技术有益效果是：
17、1.本专利技术提出的拓扑结构利用负极二极管能够从硬件上抑制由于线路等效电阻差异形成的循环电流。不需要对正极电流、负极电流进行采样，减小了采样的成本，同时不需要设计复杂的pi控制器，实现方式简单，并且能够被推广到其他非隔离变换器的循环电流抑制。
18、2.本专利技术提出的拓扑结构采用负极二极管抑制循环电流，负极二极管选用导通压降小的肖特基二极管，在240v高压直流供电的大输出电流场景下，产生的损耗低于采用开关管进行循环电流抑制的带来的损耗，能提高非隔离型电力电子变压器（pet）的效率和功率密度。
19、3.本专利技术采用循环电流抑制模块均流控制方法对各个循环电流抑制模块输出电流进行采样后，只需要进行简单的比例积分运算，就能得到每个循环电流抑制模块的均流控制量，实现方式简单。能够实现循环电流抑制模块之间的高精度均流，避免部分循环电流抑制模块过流过热，能够提高系统的供电可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.抑制环流的IPOP非隔离PET拓扑结构，其特征在于，包括N个输入端连接输入电源的循环电流抑制模块，N个循环电流抑制模块输出端连接同一个直流负载；第k个循环电流抑制模块包括一端连接输入电源负极的负极输入线路等效电阻，负极输入线路等效电阻另一端连接负极二极管的负极，所述负极二极管的正极依次连接负极功率电感、负极输出线路等效电阻、直流负载负极，每个循环电流抑制模块还包括一端连接输入电源正极的正极输入线路等效电阻，正极输入线路等效电阻另一端连接开关管集电极，开关管发射极依次连接正极功率电感、正极输出线路等效电阻、直流负载正极，负极二极管正极连接续流二极管的正极，续流二极管的负极连接开关管发射极，正极功率电感靠近正极输出线路等效电阻的一端连接滤波电容的正极，负极功率电感靠近负极输出线路等效电阻的一端连接滤波电容的负极。
2.根据权利要求1所述抑制环流的IPOP非隔离PET拓扑结构，其特征在于，所述正极功率电感和负极功率电感采用对称结构。
3.根据权利要求1所述抑制环流的IPOP非隔离PET拓扑结构，其特征在于，所述负极二极管、续流二极管均为肖特基二极管。
...【技术特征摘要】
1.抑制环流的ipop非隔离pet拓扑结构，其特征在于，包括n个输入端连接输入电源的循环电流抑制模块，n个循环电流抑制模块输出端连接同一个直流负载；第k个循环电流抑制模块包括一端连接输入电源负极的负极输入线路等效电阻，负极输入线路等效电阻另一端连接负极二极管的负极，所述负极二极管的正极依次连接负极功率电感、负极输出线路等效电阻、直流负载负极，每个循环电流抑制模块还包括一端连接输入电源正极的正极输入线路等效电阻，正极输入线路等效电阻另一端连接开关管集电极，开关管发射极依次连接正极功率电感、正极输出线路等效电阻、直流负载正极，负极二极管正极连接续流二极管的正极，续流二极管的负极连接开关管发射极，正极功率电感靠近正极输出线路等效电阻的一端连接滤波电容的正极，负极功率电感靠近负极输出线路等效电阻的一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：李凌，陈文洁，郝翔，黄浪，轩杨，
申请(专利权)人：西安为光能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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