[发明专利]一种功率加权的逆变器并联相位同步控制方法

摘要

一种功率加权的逆变器并联相位同步控制方法，属于逆变器并联控制技术领域。各逆变器模块基准正弦波过零时分别向互联线发送负脉冲中断同步信号，将各模块的中断同步信号以功率作为权值基准进行加权运算，如果所有中断同步信号权值和为偶数并出现一些模块的功率之和恰为总功率的一半时，在中断同步电路中加入假模块电路，处于低电平的中断同步信号的权值和大于或等于所有中断同步信号的权值和的一半时得到公共中断信号。系统通过互联线将公共中断信号传输给各模块，任一模块接收到公共中断信号后强行从零开始发送基准正弦波。该同步控制功能也可由单片机实现。该控制方法保证了基准电压高精度锁相同步，提高了系统的可靠性。

主权项

1、一种功率加权的逆变器并联相位同步控制方法，其特征在于用一种简单多数有效的控制方法实现，逆变器并联系统由第一模块、第二模块、第三模块、......、第n模块并联组成，在进行相位同步时，各逆变器模块基准正弦波过零时分别向互联线发送负脉冲中断同步信号，将各模块的中断同步信号以功率作为权值基准进行加权运算，当所有中断同步信号的权值和为非偶数时，处于低电平的中断同步信号的权值和大于所有中断同步信号的权值和的一半时得到公共中断信号(INT)，当所有中断同步信号的权值和为偶数并出现一些模块的功率之和恰为总功率的一半时，在中断同步电路中加入假模块信号(AUX)权值为1的假模块电路(A)，令此假模块信号(AUX)始终为低电平，当包括假模块信号(AUX)和各路中断同步信号的信号中同时处于低电平的信号权值和大于所有信号权值和一半时得到公共中断信号(INT)，即处于低电平的中断同步信号的权值和大于或等于所有中断同步信号的权值和的一半时得到公共中断信号(INT)，系统通过互联线(BUS)将公共中断信号(INT)传输给各模块，任一模块接收到公共中断信号(INT)后强行从零开始发送基准正弦波。所述的同步控制功能可由单片机或硬件中断同步电路实现。所述的硬件中断同步电路由n个信号检测电路即第一信号检测电路(1)至第n信号检测电路(n)、假模块电路(A)、电源(V_cc)、比较器组成，其中第一信号检测电路(1)由第一光耦、第一上拉电阻(R₁₁)、第一下拉电阻(R₁₂)组成，第二信号检测电路(2)由第二光耦、第二上拉电阻(R₂₁)、第二下拉电阻(R₂₂)组成，第三信号检测电路(3)由第三光耦、第三上拉电阻(R₃₁)、第三下拉电阻(R₃₂)组成，直至第n信号检测电路(n)由第n光耦、第n上拉电阻(R_n1)、第n下拉电阻(R_n2)组成，假模块电路(A)由第一三极管(Q₁)、第二三极管(Q₂)、第一假模块电阻(R_o1)、第二假模块电阻(R_o2)、反相器(G)组成；电源(V_cc)分别与第一光耦的光电二极管P极和光电三极管C极、第二光耦的光电二极管P极和光电三极管C极、第三光耦的光电二极管P极和光电三极管C极直至第n光耦的光电二极管P极和光电三极管C极、第一三极管(Q₁)的E级连接，第一上拉电阻(R₁₁)与第一光耦的光电三极管E极连接，第一下拉电阻(R₁₂)与地连接，第二上拉电阻(R₂₁)与第二光耦的光电三极管E极连接，第二下拉电阻(R₂₂)与地连接，第三上拉电阻(R₃₁)与第三光耦的光电三极管E极连接，第三下拉电阻(R₃₂)与地连接，直至第n上拉电阻(R_n1)与第n光耦的光电三极管E极连接，第n下拉电阻(R_n2)与地连接，第一假模块电阻(R_o1)上端与第一三极管(Q₁)的C级连接，第二假模块电阻(R_o2)下端与第二三极管(Q₂)的C级连接，第一上拉电阻(R₁₁)与第一下拉电阻(R₁₂)连接处构成第一信号检测电路(1)的中间端，第二上拉电阻(R₂₁)与第二下拉电阻(R₂₂)连接处构成第二信号检测电路(2)的中间端，第三上拉电阻(R₃₁)与第三下拉电阻(R₃₂)连接处构成第三信号检测电路(3)的中间端，直至第n上拉电阻(R_n1)与第n下拉电阻(R_n2)连接处构成第n信号检测电路(n)的中间端，第一假模块电阻(R_o1)下端与第二假模块电阻(R_o2)上端连接处构成假模块电路(A)的中间端，第一信号检测电路(1)的中间端、第二信号检测电路(2)的中间端、第三信号检测电路(3)的中间端直至第n信号检测电路(n)的中间端、假模块电路(A)的中间端与比较器的反相输入端连接，第一三极管(Q₁)的B级与反相器(G)输出端连接，第二三极管(Q₂)的B级与反相器(G)输入端连接，第二三极管(Q₂)的E级与地连接；第一模块的中断同步信号(INT1)由第一光耦的光电二极管N极接收，第二模块的中断同步信号(INT2)由第二光耦的光电二极管N极接收，第三模块的中断同步信号(INT3)由第三光耦的光电二极管N极接收，直至第n模块的中断同步信号(INTn)由第n光耦的光电二极管N极接收，假模块信号(AUX)由反相器(G)输入端接收，比较电压(V_ref)由比较器的同相输入端接收，公共中断信号(INT)由比较器输出；第一模块功率为P₁，中断同步信号权值为Q₁，第二器模块功率为P₂，中断同步信号权值为Q₂，第三模块功率为P₃，中断同步信号权值为Q₃，直至第n模块功率为P_n，中断同步信号权值为Q_n，假模块信号(AUX)的权值为1，令P1Q1=P2Q2=P3Q3=...=PnQn,]]>Q₁R₁₁＝Q₂R₂₁＝Q₃R₃₁＝…＝Q_nR_n1＝R_o1，R11R12=R21R22=R31R32=...=Rn1Rn2=Ro1Ro2=12;]]>所有中断同步信号的权值之和为非偶数时，假模块信号(AUX)置为高电平，中断同步电路中不加入假模块电路(A)，当第一模块中断同步信号(INT1)为低电平时第一光耦导通，不计光耦导通压降，比较器反相输入端电压为R12//R22//...//Rn2R12//R22//.../Rn2+R11Vcc,]]>比较器同相输入端电压为Vref=12Vcc,]]>当R₁₂//R₂₂//…//R_n2＞R₁₁时比较器输出端公共中断信号(INT)为低电平，当R₁₂//R₂₂//…//R_n2＜R₁₁时比较器输出端公共中断信号(INT)为高电平；当第一模块中断同步信号(INT1)为低电平，第二模块中断同步信号(INT2)为低电平时第一光耦及第二光耦导通，比较器反相输入端电压为R12//R22//...//Rn2R12//R22//.../Rn2+R11//R21Vcc,]]>当R₁₂//R₂₂//…//R_n2＞R₁₁//R₂₁，比较器输出端公共中断信号(INT)为低电平，当R₁₂//R₂₂//…//R_n2＜R₁₁//R₂₁，比较器输出端公共中断信号(INT)为高电平，当处于低电平的中断同步信号对应的上拉电阻并联值小于所有下拉电阻并联值时，比较器输出端公共中断信号(INT)为低电平；所有中断同步信号的权值之和为偶数并出现一些模块的功率之和恰为总功率的一半时，假模块信号(AUX)置为低电平，中断同步电路中加入假模块电路(A)，当第一模块中断同步信号为低电平时，比较器反相输入端电压为R12//R22//...//Rn2//Ro2R12//R22//...//Rn2//Ro2+R11//Ro1Vcc,]]>同相输入端电压为Vref=12Vcc,]]>当R₁₂//R₂₂//…//R_n2//R_o2＞R₁₁//R_o1时比较器输出端公共中断信号(INT)为低电平，当R₁₂//R₂₂//…//R_n2//R_o2＜R₁₁//R_o1时比较器输出端公共中断信号(INT)为高电平，当处于低电平的中断同步信号对应的上拉电阻与假模块第一电阻并联值小于所有下拉电阻和假模块第二电阻并联值时，比较器输出端公共中断信号(INT)为低电平。基准正弦信号同步功能由单片机实现时，各逆变器模块基准正弦波过零时分别通过互联线(BUS)向单片机发送负脉冲中断同步信号，单片机将接收到的中断同步信号以功率作为权值基准进行加权运算，并进行多数的判断，当判断处于低电平的中断同步信号的权值和大于或等于所有中断同步信号的权值和的一半时得到公共中断信号，并通过互联线(BUS)将公共中断信号传输给各模块，任一模块接收到低电平的公共中断信号后强行从零开始发送基准正弦波。