[實用新型]一種電化學直流電源同頻異相并聯控制系統

有效

• 申請號: 201420163058.3
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN204068249U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 杜貴平;方俊翔
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02M3/24
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及工業用大功率直流開關電源，具體涉及一種電化學直流電源同頻異步并聯控制系統。

背景技術

目前，在許多行業各種大功率電源的需求日益增加，尤其是一些大功率直流電源的需求。但是，直流電源模塊容量有限，常采用多直流電源模塊并聯運行，其輸出能量是模塊輸出的數倍，提高了系統的功率等級，同時多直流電源模塊并聯工作使系統具有一定的冗余度，單個模塊故障不會影響這個系統的正常工作，使整個系統的可靠性有了很大提高。多直流電源模塊并聯運行不僅使直流電源具有更大的功率和可靠性，而且還具有良好的通用性，可以根據需要靈活組合成各種功率的系統。不過目前多直流電源模塊并聯運行大多采用恒流硬并聯工作模式，難以實現直流電源模塊的有序工作，輸出無序，致使輸出波形疊加，輸出電壓或者電流尖峰較高，難以滿足精密加工需求，并且對電網產生較大干擾。

實用新型內容

為了解決現行大功率直流電源并聯工作的問題，提出了一種電化學直流電源同頻異相并聯控制系統。本實用新型的一種電化學直流電源同頻異相并聯控制系統可根據需要實現多直流電源模塊的同頻異相有序工作，真實控制并聯的輸出波形，快速實現系統的恒壓、恒流或者恒功率控制；具有工藝簡單、布線極少、利于檢修等優點；其控制方法采用數字化控制，操作簡單，控制可靠，在恒電壓模式時系統動態性能大大提高，可直接應用于數字化直流電源并聯系統中。

本實用新型是通過下述方案予以實現的：

一種電化學直流電源同頻異相并聯控制系統，包括監控系統和N?個直流電源模塊，N≥2；所述監控系統包括DSP控制電路、串行通信電路、人機交互設備、N個同頻異相控制及故障傳遞電路、輸出反饋電路；所述DSP控制電路分別與串行通信電路、人機交互設備、N個同頻異相控制及故障傳遞電路、輸出反饋電路連接；所述串行通信電路用于傳遞直流電源模塊上電命令及反饋N個直流電源模塊的初始注冊信息；所述人機交互設備用于設置和顯示N個直流電源模塊并聯輸出參數；所述N個同頻異相控制及故障傳遞電路在每個直流電源模塊的PWM控制周期給每個直流電源模塊傳遞間隔均勻的同頻異相信號，并傳遞直流電源模塊的故障信號；所述輸出反饋電路用來反饋N個直流電源模塊的電流總輸出及電壓輸出。

所述每個直流電源模塊包括主功率電路、控制電路、串行通信接口單元、輸出反饋電路、同頻異相接收及故障傳遞電路；所述控制電路分別與主功率電路、串行通信接口單元、輸出反饋電路、同頻異相接收及故障傳遞電路連接；主功率電路包括順次連接的三相整流濾波電路、高頻逆變電路和輸出整流濾波電路，三相整流濾波電路輸入端與三相電源連接，輸出整流濾波電路輸出端與負載連接；輸出反饋電路與輸出整流濾波電路連接。

所述直流電源模塊中的控制電路包含DSP芯片，該DSP芯片具有PWM同步信號輸入引腳，該PWM同步信號輸入引腳通過光耦連接到監控系統的N個同頻異相控制及故障傳遞電路。

所述監控系統的串行通信電路包括CAN通訊電路；CAN通訊電路與各直流電源模塊串行連接，用來傳輸上電命令及N個直流電源模塊的初始注冊信息。

所述監控系統的DSP控制電路用于向N個同頻異相控制及故障傳遞電路發出同頻異步信號，處理N個同頻異相控制及故障傳遞電路傳送的故障信息，并控制每個直流電源模塊的輸出，通過PID控制實現恒流、恒壓或恒功率控制，DSP可采用TI2000系列，其具有16路模擬信號輸入可以滿足多路電源模塊的電流信號反饋；并具有12-16路PWM信號輸出，可以方便的實現異步信號輸出。