[发明专利]直流均流输出系统的均流控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动化控制技术，尤其是一种直流均流输出系统的均流控制装置。

背景技术

在电力系统领域，直流均流输出系统是指一条直流母线向多个负载提供电源，此时如果不对直流母线上的直流进行均流控制或者均流控制不准确，则可能造成提供给一个负载或者多个负载的电流过大，从而导致负载烧毁。

直流均流输入系统存在三种形式，当输入电源为交流电源时交流电源通过AC/DC变换器进行交流/直流变换，AC/DC变换器将变换后的直流输出给均流控制装置进行均流处理，并且均流控制装置将直流均流提供给多个负载；为了维持整个系统的稳定，当输入电源为直流电源时需要进行直流/直流变换，直流电源通过DC/DC变换器输入至均流控制装置，均流控制装置将均流后的直流均流提供给多个负载。当然，在输入电源为直流电源时，直流电源也可以经由均流控制装置均流后，将直流均流输出给DC/DC变换器进行直流/直流变换。

目前，常见的均流控制方法包括输出阻抗法（即下垂法、斜率法）、主从设置法、平均值均流法和最大值均流法，其中输出阻抗法是利用电流反馈调整各模块的输出阻抗或者直接改变模块单元的输出电阻，使外特性斜率趋于一致，以达到并联模块接近均流的目的，这种方法为一种简单的电流分配方法，其精度比较低；主从设置法中均流控制电路的各模块之间必须有通信，使得系统比较复杂而且当主模块失效时整个系统便不能再工作；平均值均流法是将并联模块的电流放大器的输出端连接一个相同的电阻至一条公共母线上，并联模块的电流取平均值后，将平均电流值送给每个模块，各模块都以这个平均电流值为目标调节自己的输出电流，从而达到均流的目的；最大值均流法和平均值均流法相似，区别在于每路电流通过一个二极管连接到一条公共母线上；平均值均流法和最大值均流法中如果均流公共母线发生短路或者在均流公共母线上的任何一个模块出现故障时，将会使均流母线的电压降低，从而使得各模块的输出电压降低，甚至达到其下线值，引起整个系统发生故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流均流输出系统的均流控制装置，通过构建RC均流控制电路，调整该RC均流控制电路中第一电容与第二电容之间电压差的比值即可实现控制各均流控制电路输出对应比例的直流均流，结构简单、控制精度高并且各均流控制电路不相互关联，稳定性高，易于维护，在一个总电源向多个负载提供电源时可以避免负载因供应电流过大而烧毁。

为了实现上述目的，本发明提供了一种直流均流输出系统的均流控制装置，其特征在于：由N个均流控制电路（3）、一个第一电流采样电路（1）、N个第二电流采样电路（2）和控制器（4）组成，N为大于1的整数，每一均流控制电路（3）分别连接有一个第二电流采样电路（2）；

所述N个均流控制电路（3）用于接收一个总电流且每一均流控制电路（3）分别输出一个直流均流，所述第一电流采样电路（1）用于采集该N个均流控制电路（3）接收的总电流并发送给该控制器（4），且所述第二电流采样电路（2）用于采集对应均流控制电路（3）输出的直流均流并发送给该控制器（4）； 

其中每一均流控制电路（3）均包括滤波线圈、第二电阻（R2）、第一电容器（C1）和第二电容器（C2），其中该滤波线圈等效于串联的电感（L）和第一电阻（R1），该电感（L）的自由通过该第二电阻（R2）与接地的第一电容（C1）连接，该第一电阻（R1）的自由端与接地的第二电容器（C2）连接，所述N个均流控制电路（3）中电感（L）的自由端用于接收一个总电流，且每一均流控制电路（3）中第一电阻（R1）的自由端分别输出一个直流均流；

由于每一均流控制电路（3）输出的直流均流I表示为I=（U_C1-U_C2）/R，其中U_C1表示第一电容器（C1）上的电压值，U_C2表示第二电容器（C2）上的电压值，R表示第一电阻（R1）的电阻值，因此仅需调节各均流控制电路（3）中第一电容器（C1）与第二电容器（C2）之间电压差的比值即可保证每一均流控制电路（3）按照比例需求输出直流均流I；

所述控制器（4）用于根据该N个均流控制电路（3）接收的总电流以及每一均流控制电路（3）输出的直流均流，分别调节各均流控制电路（3）中第一电容器（C1）和第二电容器（C2）的性能参数，其中该性能参数包括电容值和带电量中至少一个，从而调节各均流控制电路（3）中第一电容器（C1）与第二电容器（C2）之间电压差的比值，进而控制每一均流控制电路（3）按照比例需要输出直流均流。