[發(fā)明專利]基于多路并聯(lián)輸入電源的供電電路及供電控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911068564.8
• 申請(qǐng)日: 2019-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN110752657A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健;王威;劉鑫生;武建偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J7/35
• 分類號(hào): H02J7/35;H02J9/06
• 代理公司: 33225 臺(tái)州市南方商標(biāo)專利代理有限公司
• 代理人: 佘瓊?cè)?/td>

本發(fā)明公開了一種基于多路并聯(lián)輸入電源的供電電路及供電控制方法，所述供電電路包括多路并聯(lián)輸入電源和控制電路；各路所述輸入電源均通過與其一一對(duì)應(yīng)的BOOST電路連接至低壓電源電容解耦電路，所述低壓電源電容解耦電路連接至推挽升壓電路，所述推挽升壓電路連接至輸出支撐電路，所述輸出支撐電路用于為負(fù)載供電；所述控制電路分別與各所述BOOST電路及所述推挽升壓電路連接。本發(fā)明允許多路不同類型輸入電源同時(shí)工作，支持動(dòng)態(tài)調(diào)整，即不同輸入電源采用對(duì)應(yīng)的閉環(huán)控制方式，且自動(dòng)調(diào)整母線電壓參數(shù)，優(yōu)點(diǎn)是能適配不同電壓參數(shù)的輸入電源和優(yōu)化能量轉(zhuǎn)化效率，兼容常用家用電力存儲(chǔ)和產(chǎn)生裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于多路并聯(lián)輸入電源的供電電路及供電控制方法。

背景技術(shù)

在野外工作、小型機(jī)械作業(yè)和旅游野營(yíng)等用電場(chǎng)合往往對(duì)移動(dòng)電源提出要求。家用電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車等較多用到配套動(dòng)力電池。這些電源的組成成分、額定電壓和限制電流各有不同。

移動(dòng)電源要對(duì)交流移動(dòng)用電設(shè)備或負(fù)載進(jìn)行供電，需經(jīng)過升壓和逆變。傳統(tǒng)的升壓拓?fù)浒˙OOST電路、推挽升壓電路和交錯(cuò)并聯(lián)BOOST升壓電路。其中，BOOST電路的輸出電流幅值受輸入電源電壓限制，升壓比和功率輸出能力均受限。如，用于電動(dòng)工具的動(dòng)力電池，其BOOST電路的輸入電源電壓為直流48V以內(nèi)，要變換到電動(dòng)工具的交流220V驅(qū)動(dòng)電壓，MOS驅(qū)動(dòng)脈寬工作在接近80%到90%，在一PWM周期內(nèi)功率饋入輸出電容時(shí)間占比只有10%-20%，即使功率反饋控制對(duì)饋入時(shí)間占比做微小調(diào)整，也易引起饋入功率的巨大變化，容易導(dǎo)致電容母線電壓和輸入電流劇烈波動(dòng)(功率饋入輸出電容的時(shí)間短，控制調(diào)節(jié)的參數(shù)波動(dòng)劇烈)，無法承載較大的功率輸出。交錯(cuò)并聯(lián)BOOST升壓電路相較于BOOST電路的升壓能力有所提升，但是依然無法滿足升壓比要求，且驅(qū)動(dòng)電路極其復(fù)雜，控制涉及參數(shù)多，無法滿足多路驅(qū)動(dòng)要求。推挽驅(qū)動(dòng)電路涉及多路驅(qū)動(dòng)脈寬對(duì)稱輸出，微控制器需多路PWM驅(qū)動(dòng)時(shí)分互補(bǔ)輸出，芯片成本較高，由于是互補(bǔ)交替脈沖電流輸入，輸入電流諧波較大，在多路需要功率分配場(chǎng)合下，無法精確分配。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決目前移動(dòng)電源供電電路不能滿足多路并行控制的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，第一方面，本發(fā)明提供一種基于多路并聯(lián)輸入電源的供電電路，包括多路并聯(lián)輸入電源和控制電路；各路所述輸入電源均通過與其一一對(duì)應(yīng)的BOOST電路連接至低壓電源電容解耦電路，所述低壓電源電容解耦電路連接至推挽升壓電路，所述推挽升壓電路連接至輸出支撐電路，所述輸出支撐電路用于為負(fù)載供電；所述控制電路分別與各所述BOOST電路及所述推挽升壓電路連接。

進(jìn)一步地，所述多路并聯(lián)輸入電源至少包括一路光伏板組和一路蓄電池組。

進(jìn)一步地，所述輸出支撐電路包括逆變器。

第二方面，本發(fā)明提供一種基于多路并聯(lián)輸入電源的供電控制方法，采用BOOST電路模組檢測(cè)輸入設(shè)備的電壓、電流、內(nèi)阻及電流電壓功率曲線特征，鑒別輸入設(shè)備的類型，與用戶設(shè)定輸入裝置類型參數(shù)相驗(yàn)證，根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果開啟、提醒或者關(guān)閉電源輸入分路；通過低壓直流母線動(dòng)態(tài)調(diào)整穩(wěn)定的電壓，對(duì)后續(xù)升壓提供支撐，工作電壓根據(jù)輸入裝置工作電壓范圍動(dòng)態(tài)調(diào)整；采用推挽升壓電路將動(dòng)態(tài)調(diào)整的低壓直流母線電壓升壓成為高壓直流母線電壓，推挽控制驅(qū)動(dòng)互補(bǔ)PWM的脈寬，對(duì)功率輸出波動(dòng)和低壓母線電壓波動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償；采集推挽升壓前低壓母線的電流和電壓，計(jì)算BOOST電路模組總體輸入功率；所述的BOOST電路模組對(duì)特征不同的蓄電池組和光伏板組輸入尋求對(duì)應(yīng)的工作方式將功率轉(zhuǎn)化到低壓解耦電容支撐的低壓直流母線；通過輸出支撐電路為負(fù)載供電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、允許多路不同類型輸入電源同時(shí)工作，支持動(dòng)態(tài)調(diào)整，即不同輸入電源采用對(duì)應(yīng)的閉環(huán)控制方式，且自動(dòng)調(diào)整母線電壓參數(shù)，優(yōu)點(diǎn)是能適配不同電壓參數(shù)的輸入電源和優(yōu)化能量轉(zhuǎn)化效率，兼容常用家用電力存儲(chǔ)和產(chǎn)生裝置。