[發明專利]非隔離式DCDC的環流限制裝置、方法、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202210080407.4
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114448239A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 李銳;金輝;邢洪哲;劉宏森
• 申請（專利權）人: 杭州中恒電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156;H02M7/217;H02M7/23;H03K3/57;H02M9/06
• 代理公司: 杭州創智卓英知識產權代理事務所(普通合伙) 33324
• 代理人: 季健康

本發明涉及一種非隔離式DCDC的環流限制裝置及方法，該裝置包括N個變換器以及N個環流限制單元，N是大于等于2整數。N個變換器并聯連接在負載和供電電源之間；每一個變換器由兩級或兩級以上的DCDC電路級聯連接構成，每一個環流限制單元包括兩個或兩個以上的電流調節單元；電流調節單元的數量與DCDC電路的數量相同且一一對應，且電流調節單元的輸入端與其對應的變換器輸出端和DCDC電路的輸出端連接，電流調節單元的輸出端與其對應的DCDC電路的控制端連接。在本發明中，本發明通過環流限制單元中的電壓環和電流環等簡單的控制邏輯來限制模塊之間的環流，不僅節省了成本，還能保證在電壓環損壞或出現故障的情況下，保證DCDC電路的環流穩定和變換器的正常運行。

技術領域

本發明涉及變換器控制技術領域，特別是涉及非隔離式DCDC的環流限制裝置、方法、設備及存儲介質。

背景技術

目前，大型設備的大容量直流電源供電系統通常采用分布式電源系統，該分布式電源系統是由若干小容量的電源模塊組合成的一個大容量的電源系統。從理論上說，分布式電源系統的構成可以有串聯、并聯以及串聯與并聯混合等方式，不過實際應用中通常只是對電源的輸出電流要求很高，而對輸出電壓的要求并不高，因此相比較而言，并聯電源系統得到了更廣泛的應用。

現有技術中的電源模塊可以采用非隔離DCDC變換器，此類變換器并聯后形成電源系統，如圖1所示，控制Vbus1(第一電容C1的兩端電壓)、Vbus2(第三電容C3的兩端電壓)、Vo1(第二電容C2的兩端電壓)、Vo2(第四電容C4的兩端電壓)的電壓大小是通過電壓環來實現的，但當電壓環出現故障(如Vbus1、Vbus2、Vo1、Vo2電壓環出現給定、采樣、補償器異常)時，環流會失控(i1，i2，i3，i4失控)容易導致電路中的模塊器件損壞。(但是當此類變換器在并聯時，變換器之間會存在環流，從而導致同一變換器的正負電流不相等，進而使各個變換器受熱不均，容易導致變換器損壞。)

發明內容

本發明實施例提供了一種非隔離式DCDC的環流限制裝置、方法、設備及存儲介質，以至少解決DCDC電路中環流失控的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種非隔離式DCDC的環流限制裝置，包括N個變換器以及N個環流限制單元，其中，N是大于等于2整數，

所述N個變換器并聯連接在負載和供電電源之間，用于將所述供電電源輸出的電壓轉換為適用于所述負載的直流電壓；其中：

每一所述變換器由兩級以上的DCDC電路級聯連接構成，每一所述環流限制單元由兩個以上的電流調節單元構成；所述電流調節單元的數量與所述DCDC電路的數量相同且一一對應，其中，所述電流調節單元的第一輸入端與其對應的變換器的電流輸出端連接，所述電流調節單元的第二輸入端與其對應的DCDC電路的電壓輸出端連接，所述電流調節單元的輸出端與其對應的DCDC電路的控制端連接；

所述電流調節單元用于獲取給定電流、給定電壓、與其對應的變換器的輸出電流、以及與其對應的DCDC電路的輸出電壓，并根據所述給定電流、給定電壓、輸出電流和輸出電壓來調節與其對應的變換器的輸出電流的大小。

在一些實施例中，每一所述電流調節單元包括電流環、電壓環和脈沖調制模塊；其中，

所述電流環的第一輸入端輸入所述給定電流，第二輸入端與其對應的變換器的輸出端連接，獲取變換器的輸出電流；所述電壓環的第一輸入端輸入所述給定電壓，第二輸入端與其對應的DCDC電路的輸出端連接，獲取DCDC電路的輸出電壓；所述電流環和電壓環的輸出端與所述脈沖調制模塊的輸入端連接，所述脈沖調制模塊的輸出端與其對應的DCDC模塊的控制端連接；

所述脈沖調制模塊獲取所述電流環和電壓環輸出的參數，并根據所述參數調制并輸出脈沖信號來驅動相應的DCDC電路。

在一些實施例中，每一所述電流調節單元包括電流環、電壓環和脈沖調制模塊；其中，