[實用新型]一種適用于無限相交錯大功率直流電源的控制裝置

有效

• 申請號: 202320513004.4
• 申請日: 2023-03-16
• 公開（公告）號: CN219477845U
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 王孝東;侯帥丞;張孝杰;張成春;胡波;李鼎;梁志遠;龔祥;張志興
• 申請（專利權）人: 東兒科技重慶有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M3/157;H02M1/14;H02M1/08
• 代理公司: 重慶以知共創專利代理事務所(普通合伙) 50226
• 代理人: 鐘亮

本實用新型屬于直流電源技術領域，公開了一種適用于無限相交錯大功率直流電源的控制裝置，包括無限相交錯功率級單元、電流內環單元、恒壓恒流外環單元和主控單元；所述無限相交錯功率級單元分別與電流內環單元、恒壓恒流外環單元連接，所述電流內環單元與恒壓恒流外環單元連接，所述恒壓恒流外環單元與主控單元連接。本實用新型中的開關管可采用常規等級的MOS管或IGBT管，降低大功率場合下開關管的成本；可以實現無限相交錯并聯，滿足任意大功率的直流供電需求；因為交錯并聯控制，可使輸出電壓紋波無限小；結構簡單、開關管均流效果明顯、穩定可靠、故障率低。

技術領域

本實用新型屬于直流電源技術領域，尤其涉及一種適用于無限相交錯大功率直流電源的控制裝置。

背景技術

目前，在新能源發電、電解電源和光伏制造等領域經常用到大功率直流電源，功率級采用大功率的IGBT管作為功率支撐，控制上普遍采用電壓外環電流內環的雙環策略，將電壓外環的輸出作為電流參考值，將其等分后交給電流內環做控制，此類方法動態響應較慢、且不利于無限相擴展應用。

為了解決多相交錯大功率直流電源的控制問題，邱麟等人發表的“多相交錯并聯直流變換器及其控制方法”專利，提出了雙電壓環控制多相交錯并聯直流變換器的方式。但該方式無法控制電源的電感電流和限制輸出電流。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有的多相交錯大功率直流電源的控制方式無法控制電源的電感電流和限制輸出電流。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種適用于無限相交錯大功率直流電源的控制裝置。

本實用新型是這樣實現的，一種適用于無限相交錯大功率直流電源的控制裝置設置有：

無限相交錯功率級單元、電流內環單元、恒壓恒流外環單元和主控單元；

所述無限相交錯功率級單元分別與電流內環單元、恒壓恒流外環單元連接，所述電流內環單元與恒壓恒流外環單元連接，所述恒壓恒流外環單元與主控單元連接；

所述無限相交錯功率級單元包括依次連接的供電電源、直直變換器和大功率直流母線；

所述電流內環單元包括有多個電流內環，每個電流內環分別與對應的直直變換器連接；

所述恒壓恒流外環單元包括硬件電壓環、硬件恒流環和DAC，所述硬件電壓環和硬件恒流環分別與DAC連接。

進一步，所述電流內環設置有RS鎖存器和PWM驅動，RS鎖存器的S端與時鐘信號線路連接，PWM驅動與RS鎖存器的Q端連接，PWM驅動與直直變換器的開關管連接。

進一步，所述供電電源為高壓直流源或分立電池組。

進一步，所述直直變換器為BUCK降壓變換器或BOOST升壓變換器。

進一步，所述大功率直流母線為高壓小電流直流母線或低壓大電流直流母線。

進一步，所述硬件電壓環和硬件恒流環采用并聯結構或串聯結構。

進一步，所述主控單元為MCU或FPGA。

結合上述的技術方案和解決的技術問題，本實用新型所要保護的技術方案所具備的優點及積極效果為：

第一、針對上述現有技術存在的技術問題以及解決該問題的難度，緊密結合本實用新型的所要保護的技術方案以及研發過程中結果和數據等，詳細、深刻地分析本實用新型技術方案如何解決的技術問題，解決問題之后帶來的一些具備創造性的技術效果。具體描述如下：

1、本實用新型中的開關管可采用常規等級的MOS管或IGBT管，降低大功率場合下開關管的成本。

2、本實用新型可以實現無限相交錯并聯，滿足任意大功率的直流供電需求。