[发明专利]一种高压发生器母线电压控制方法及高压发生器

说明书

本发明公开了一种高压发生器母线电压控制方法及高压发生器，通过设定标准母线电压极限值、母线电压比较值DC_LOW和输出电压比较值KV_OUTPUT_COMP，在设定输出电压后根据设定的输出电压适应性选择标准母线电压极限值，且在高压发生器工作过程中，通过对母线电压的监测对母线电压进行控制以及实现充电电路和放电电路的实时监测；优点是在保证储能电路安全使用的基础上，可以采用耐压较低的储能电路，减少储能电路中储能电容的使用数量，从而减小高压发生器的体积，降低高压发生器的成本，通过对母线电压的监测来监控高压发生器内部充电电路和放电电路是否处于正常工作状态，提高高压发生器的安全性和可靠性，并且在设定的输出电压较低时，也能够避免输出电压浮高问题。

技术领域

本发明涉及一种高压发生器母线电压控制技术，尤其是涉及一种高压发生器母线电压控制方法及高压发生器。

背景技术

现有的高压发生器的电路原理图如图1所示，该高压发生器中，电子开关、限流模块和整流电路构成充电电路，其工作过程如下：当接入电网电压时，输入升压电路对接入的电网电压进行升压处理，工作人员开启主控制模块使其进入工作状态，此时主控制模块控制电子开关导通，电网电压依次经过输入升压电路和电子开关、限流模块和整流电路构成的充电电路后给储能电路充电，此时储能电路输出母线电压DC。当需要改变高压发生器的输出电压时，工作人员在主控制模块中更改设定的高压发生器的输出电压，主控制模块控制逆变电路将母线电压DC逆变转换为交变电压，再经输出升压电路升压处理后得到所需输出电压输出，反馈电路采集输出升压电路的输出电压的实时值反馈给主控制模块，主控制模块根据输出电压的实时值调整对逆变电路内部的通断控制，使高压发生器输出电压的准确性较高，放电电路实时监测输入升压电路是否有接入电网电压，当输入升压电路接入电网电压时，放电电路不工作，当输入升压电路未接入电网电压时，放电电路工作，给储能电路放电。

上述高压发生器中，母线电压DC的大小直接取决于接入的电网电压，由此导致以下问题：一、当前在设计高压发生器时，储能电路是采用多个储能电容组来实现的，为了避免储能电路中的储能电容温度过高而损坏或者爆炸，保证储能电路的正常使用，母线电压DC必须低于储能电路的耐压值；由于电网电压不可避免的存在上下波动，母线电压也必然存在一个波动区间，为了保证储能电路的耐压值高于实际母线电压，当前设计储能电路时其耐压要高于母线电压波动区间的最大值，根据电容能量公式，储能电路储存能量E＝1/2*C*V²，其中，*为乘运算符号，C为储能电路中所有储能电容组的电容总容量；V为储能电路的输出电压，即为母线电压，为了保证安全，对于选用同一种耐压值的电容，母线电压相对只能取更小，而对于相同的能量储存要求，V越小，C就要越大，由此导致储能电路中储能电容的数量的增加，最终导致高压发生器的体积增加和成本增加。二、在高压发生器工作过程中，母线电压处于失控状态，母线电压是否超限、充电电路是否正常工作、放电电路是否正常工作等问题均不可知，也就是说高压发生器是否处于正常工作状态无法确定，其安全性和可靠性不高。三、高压发生器的输出电压通过主控制模块进行设定，当设定不同的输出电压时，只要电网电压不变，母线电压均相同，由此当设定的输出电压较高时，高压发生器内部消耗的能量低，设定的输出电压较低时，高压发生器内部消耗的能量高，而一旦过多的能量在高压发生器内部不能被完全消耗时，高压发生器内部稳态将不能维持，此时最终的输出电压浮高，输出出现问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种高压发生器母线电压控制方法，该控制方法通过对母线电压进行控制，在保证储能电路安全使用的基础上，可以采用耐压较低的储能电路，减少储能电路中储能电容的使用数量，从而减小高压发生器的体积，降低高压发生器的成本，同时该控制方法通过对母线电压进行监测控制，可以监控高压发生器内部充电电路和放电电路是否处于正常工作状态，提高高压发生器的安全性和可靠性，并且在设定的输出电压较低时，也能够避免输出电压浮高问题。

本发明解决上述技术问题之一所采用的技术方案为：一种高压发生器母线电压控制方法，包括以下步骤：