一种多电源供电系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及供电系统相关技术领域，特别是一种多电源供电系统及控制方法。所述系统包括第一电源、输出电压控制单元、单向导电电路、输出电压反馈单元、储能单元、第二电源、有源PFC校正及整流电路。本发明专利技术中市电（即第二电源）通过PFC校正及整流后成为直流电，在直流侧与另一种由蓄电池、太阳能电池、风力发电等产生的替代性电源（即第一电源）并联，在替代性直流电源供电充足时，市电侧的整流电路被反向偏置截止、PFC功能关闭，市电不会进入负载侧；但当替代性直流电源供电不足或没有电力时，市电通过PFC电路、整流电路向负载供电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及供电系统相关
，特别是一种多电源供电系统及控制方法。
技术介绍
现有的并网技术都是将辅助电源变为与交流市电同频同相的交流电，然后进行并 网，交流并网技术相对复杂，同时在并网电源与市电之间的相互影响很大，若并网电源的制 造质量较差就会对电网产生严重的影响，轻则电网噪音变重，重则影响电网的运行安全。同时对于太阳能、风力发电等即时发电装置产生的电力需要即时消费，否则会造 成浪费，逆变到电网上会产生逆变的损耗。
技术实现思路
本专利技术的第一专利技术目的在于提供一种多电源供电系统，以解决现有技术辅助电源 与交流电源进行并网相互影响较大的技术问题。为了实现本专利技术的第一个专利技术目的，采用的技术方案如下一种多电源供电系统，其特征在于，所述系统包括第一电源、输出电压控制单元、单向 导电电路、输出电压反馈单元、储能单元、第二电源、有源PFC校正及整流电路，第一电源、 输出电压控制单元、单向导电电路和储能单元的输入端依次连接；第二电源、有源PFC校正 及整流电路、储能单元的输入端依次连接；储能单元的输出端分别与输出电压反馈单元的 输入端及有源PFC校正及整流电路的控制端连接，输出电压反馈单元的输出端与输出电压 单元的控制端连接，所述有源PFC校正及整流电路的输出特性为电压源型，输出电压控制 单元的输出特性为电流源型，所述有源PFC校正及整流电路对第二电源进行功率因数校正 及整流输出。作为一种优选方案在有源PFC校正及整流电路与输出电压控制单元之间还接有 通讯线进行信息的传递。作为一种优选方案，所述第一电源为太阳能电池、风力发电电源或化学电池，第二 电源为交流电网电源。本专利技术的第二个专利技术目的在于提供一种多电源供电方法，以应用本专利技术的第一个 专利技术目的所提供的供电系统。为了实现本专利技术的第二个专利技术目的，采用的技术方案如下有源PFC校正及整流电路实现第二电源的功率因数校正及整流功能，其输出的直流高 压连接到储能单元上；同时检测储能单元上的输出电压值；输出电压控制单元将第一电源 的电压转换为直流高压通过单向导电电路也输出到储能单元上，与有源PFC校正及整流电 路的输出相并联；同时通过输出电压反馈单元检测储能单元上的输出电压值。作为一种优选方案，所述控制方法还包括预设输出电压控制单元输出的第一电压的目标电压值为第一目标电压值，预设有源 PFC校正及整流电路输出的第二电压的目标电压值为第二目标电压值，第一目标电压值大于第二目标电压值且第一目标电压值大于第二电源的峰值电压。作为进一步的优选方案，多电源供电系统通过储能单元对负载进行供电，输出电 压控制单元控制始终以第一目标电压值为控制目标进行第一电源的电压转换输出第一电 压，当负载的功率需求小于或等于第一电源所能提供的电力时，第一电压达到第一目标电 压值，有源PFC校正及整流电路中的有源PFC处于关闭状态，整流电路也处于反偏状态而截 止，第一电源不能流入负载端；当负载的功率需求大于第一电源所能提供的电力时，第一电压将低于第一目标电压 值，输出电压控制单元工作于最大功率输出状态 若第二目标电压值>第二电源的峰值电压，则有源PFC进入开通状态，维持储能单元上的输出电压稳定在第二目标电压值，负载越 重，PFC开通的占空比越大，负载越轻，PFC开通的占空比越小；若负载变轻或第二电源的输 出电力加强，则有源PFC的占空比减少，直到储能单元上的输出电压大于第二目标电压值， 则关闭有源PFC;若第二目标电压值<第二电源的峰值电压，则当第二电源的峰值电压>第二目标电压值，则整流电路率先导通，而有源PFC仍处于 关闭状态；当负载进一步加重，储能单元上的输出电压进一步下降，小于第二目标电压值， 此时有源PFC开通，并使储能单元上的输出电压稳定在第二目标电压值；负载越重，则有源 PFC的开通占空比越大，若负载变轻或第二电源的输出电力加强，则有源PFC的占空比会减 少，若负载进一步变轻或第二电源的输出电力进一步加强，储能单元上的输出电压超过第 二目标电压值，则有源PFC关闭，若负载再进一步变轻或第二电源的输出电力再进一步加 强，直到储能单元上的输出电压大于第二电源的峰值电压，则整流电路进入反偏状态。作为更进一步的优选方案所述多电源供电系统在有源PFC校正及整流电路与输 出电压控制单元之间还接有通讯线进行信息的传递；有源PFC校正及整流电路将检测到的第二电源的峰值电压及第二目标电压值通过通 讯线传送到输出电压控制单元，输出电压控制单元根据第二电源的峰值电压及第二目标电 压值设定第一目标电压值，使得第一目标电压值大于第二目标电压值且第一目标电压值大 于第二电源的峰值电压。本专利技术的技术方案，市电(即第二电源)通过PFC校正及整流后成为直流电，在直流 侧与另一种由蓄电池、太阳能电池、风力发电等产生的替代性直流电源(即第一电源)并联， 在替代性直流电源供电充足时，市电侧的整流电路被反向偏置截止、PFC功能关闭，市电不 会进入负载侧；但当替代性直流电源供电不足或没有电力时，市电通过PFC电路、整流电路 向负载供电。附图说明图1:本专利技术的原理框图2:典型的第一种电流源型输出电路及工作原理示意图； 图3:典型的第二种电流源型输出电路及工作原理示意图； 图4:典型的第三种电流源型输出电路及工作原理示意图； 图5:应用电路简图1; 图6:应用电路简图2。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细的说明。本专利技术的重点内容就是利用直流准并网装置，实现了直流电在经过有源PFC校正 及整流后的直流侧的准并网。之所以称为“准并网”，是因为该并网技术实现的不是传统意 义上的交流并网，而是将市电整流后的直流侧进行并联，直流电不能反馈到市电电网侧。本专利技术中，第一电源是指太阳能电池、风力发电电源或化学电池等替代性电源，其 余替代性电源也属于本专利技术第一电源的范围；第二电源是指交流电网电源，即本领域内所 说的“市电”。该技术的重点之一是输出电压控制单元5的输出特性为电流源型的，通过单向导 电电路6输出到高压电解电容3 (即储能单元)上，电流源型的电路工作原理如附图2 图 4所示，由图2可知，无论电容El上的电压Vo是多少伏，电流源通过Dl都能将电力输送到 El上，图3是电流源型的输出电路的典型结构=Boost电路，在开关管Ql导通后电感Ll中 流入电流，当开关管Ql关闭后，电感Ll就相当于一个电流源，通过Dl向El送电，图4是另 一种的电路结构当开关管Ql导通时向变压器L2的初级向变压器充电，当开关管Ql闭合 时，变压器L2的次级通过二极管D3向E2送电；还有其它类型的电流源型的电路结构，但其 工作原理都符合附图2的基本原理。该装置针对的替代性电源包括太阳能电池、风力发电装置、化学电池、燃料电池或 其他独立于市电电网之外的小型电源。该类电源始终存在一个最大输出功率的限制，后级 负载的功率需求不能超过该限制，但可以低于该限制。工作原理如附图1所示一种直流准并网装置，包括替代性电源4、输出电压控制 单元5、单向导电电路6、输出电压反馈单元7、高压电解电容3及市电接口 1、PFC校正及整 流电路2。输出电压控制单元5与替代性电源4、输出电压反馈单元7的输出连接，其输出与 单向导电电路6的输入连接；单向导电电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多电源供电系统，其特征在于，所述系统包括第一电源、输出电压控制单元、单向导电电路、输出电压反馈单元、储能单元、第二电源、有源ＰＦＣ校正及整流电路，第一电源、输出电压控制单元、单向导电电路和储能单元的输入端依次连接；第二电源、有源ＰＦＣ校正及整流电路、储能单元的输入端依次连接；储能单元的输出端分别与输出电压反馈单元的输入端及有源ＰＦＣ校正及整流电路的控制端连接，输出电压反馈单元的输出端与输出电压单元的控制端连接，所述有源ＰＦＣ校正及整流电路的输出特性为电压源型，输出电压控制单元的输出特性为电流源型，所述有源ＰＦＣ校正及整流电路对第二电源进行功率因数校正及整流输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，李强，
申请(专利权)人：广东美的电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：44