一種電壓源的均流方法及電源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電壓源的均流方法及電源系統(tǒng)，所述均流方法主要包括以下步驟：每個(gè)電壓源接收通信總線的廣播信息，以根據(jù)每個(gè)電壓源的編號(hào)及工作狀態(tài)統(tǒng)計(jì)正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM；每個(gè)電壓源通過通信總線上的廣播信息獲取到每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源所在的支路的電流In并結(jié)合所電壓源的總數(shù)量NUM得出N個(gè)支路的平均電流Iavg；每個(gè)電壓源根據(jù)其所在的支路的電流In及均電流Iavg得出其所在的支路需調(diào)節(jié)的電壓差值△Un；每個(gè)電壓源的電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出的電壓改變所述電壓差值△Un，以使得每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源的支路輸出所述平均電流Iavg。本發(fā)明提供的均流方法及電源系統(tǒng)能使多個(gè)電壓源并聯(lián)的系統(tǒng)安全可靠的實(shí)現(xiàn)均流、且結(jié)構(gòu)簡單、成本較低。
【專利說明】一種電壓源的均流方法及電源系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電流均衡領(lǐng)域，尤其涉及一種電壓源的均流方法及電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，電壓源被越來越廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、軍工、航空航天等高端設(shè)備系統(tǒng)中。用戶對(duì)電壓源的性能、容量、可靠性的要求也越來越高，在很多應(yīng)用場合，單臺(tái)電壓源已無法滿足用戶需求，而多臺(tái)電壓源并聯(lián)運(yùn)行則可以很好滿足用戶對(duì)電源的要求。
[0003]多臺(tái)電壓源并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，通常需要并聯(lián)的各個(gè)支路輸出相同的電流(即實(shí)現(xiàn)均流)。然而，多臺(tái)電壓源并聯(lián)時(shí)，經(jīng)常會(huì)有各種因素導(dǎo)致其不能實(shí)現(xiàn)均流的輸出。例如，如果電源系統(tǒng)控制存在問題，會(huì)導(dǎo)致各臺(tái)電壓源的負(fù)載電流不均衡，在各個(gè)電壓源之間產(chǎn)生環(huán)流。環(huán)流會(huì)影響電壓源的效率，減少電壓源使用壽命，甚至?xí)p壞電壓源。再例如，隨著電壓源的使用時(shí)間的增加，各電壓源受到外界的干擾或老化等因素也會(huì)導(dǎo)致并聯(lián)的各電壓源不能實(shí)現(xiàn)均流輸出。為了保證多臺(tái)電壓源并聯(lián)的系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠運(yùn)行，系統(tǒng)中每臺(tái)電壓源的負(fù)載電流必須保持均衡，以抑制并聯(lián)模塊之間的環(huán)流。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中通常是通過增加數(shù)字控制電路來實(shí)現(xiàn)多臺(tái)并聯(lián)電壓源的均流。這樣一方面使得整個(gè)電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化且增加了整個(gè)電源系統(tǒng)的成本，另一方面，采用了數(shù)字控制電路后，當(dāng)數(shù)字控制電路失效時(shí)，電壓源系統(tǒng)將無法工作，故數(shù)字控制電路存在失效風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]可以理解的是，本部分的陳述僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，可能構(gòu)成或不構(gòu)成所謂的現(xiàn)有技術(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中多個(gè)電壓源并聯(lián)時(shí)，其實(shí)現(xiàn)均流的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高、且均流不夠可靠的缺陷，提供一種電壓源的均流方法，以使得多個(gè)電壓源并聯(lián)時(shí)能安全可靠的實(shí)現(xiàn)均流，且均流的結(jié)構(gòu)簡單、成本較低。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種電壓源的均流方法，于將由N個(gè)電壓源并聯(lián)形成的電源系統(tǒng)進(jìn)行均流，其包括以下步驟:
S10、每個(gè)電壓源接收通信總線的廣播信息，以根據(jù)每個(gè)電壓源的編號(hào)及工作狀態(tài)統(tǒng)計(jì)正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM ；
S20、每個(gè)電壓源通過通信總線上的廣播信息獲取到每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源所在的支路的電流In并結(jié)合所述電壓源的總數(shù)量NUM得出N個(gè)支路的平均電流Iavg ；
S30、每個(gè)電壓源根據(jù)其所在的支路的電流In及所述平均電流Iavg得出其所在的支路需調(diào)節(jié)的電壓差值Λ Un ；
S40、每個(gè)電壓源的電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出的電壓改變所述電壓差值Λ Un，以使得每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源的支路輸出所述平均電流Iavg。
[0008]在上述均流方法中，在步驟SlO中，當(dāng)某個(gè)電壓源的輸出電壓信息能從通信總線上獲取時(shí)，該單個(gè)電壓源被統(tǒng)計(jì)為正在工作的電壓源。
[0009]在上述均流方法中，所述電壓差值Λ Un= (Iavg_In)*Rn，其中，Rn為第N個(gè)電壓源的輸出阻抗。
[0010]在上述均流方法中，在步驟S20與步驟S30之間還包括:每個(gè)電壓源判斷所述平均電流Iavg是否超過該單個(gè)電壓源允許輸出的最大電流，若是，則返回步驟S10，若否，則執(zhí)行步驟S30。
[0011 ] 在上述均流方法中，所述N個(gè)電壓源為型號(hào)相同的恒壓源。
[0012]在上述均流方法中，所述均流方法的一個(gè)周期的執(zhí)行時(shí)間t為單個(gè)恒壓源的恒壓調(diào)節(jié)周期T的20倍至200倍之間。
[0013]在上述均流方法中，所述步驟S40包括:每個(gè)電壓源根據(jù)其所在支路的當(dāng)前輸出電壓及電壓差值Λ Un得出該電壓源所在支路的目標(biāo)輸出電壓，且該電壓源通過電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出所述目標(biāo)輸出電壓。
[0014]為了更好的解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種電源系統(tǒng)，其包括N個(gè)電壓源，且N個(gè)電壓源并聯(lián)后同時(shí)接通信總線，其中，每個(gè)電壓源包括:采樣模塊，用于采集該電壓源所在支路的電流In并將所述電流In發(fā)送至通信總線；接收判斷模塊，用于從通信總線接收廣播信息及判斷統(tǒng)計(jì)電源系統(tǒng)中正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM;均流處理模塊，用于根據(jù)該電壓源所在的支路的電流In及所述正在運(yùn)行的電壓源的總數(shù)量NUM得出N個(gè)支路的平均電流Iavg，同時(shí)根據(jù)該電壓源所在的支路的電流In及所述平均電流Iavg得出其所在的支路需調(diào)節(jié)的電壓差值Λ Un;及電壓調(diào)節(jié)控制模塊，用于調(diào)節(jié)該電壓源的輸出電壓并使該電壓源輸出的電壓改變所述電壓差值Λ Un,以使得每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源的支路輸出所述平均電流Iavg。
[0015]在上述電源系統(tǒng)中，當(dāng)所述接收判斷模塊能從通信總線上獲取到第N個(gè)電壓源處于有電壓輸出的狀態(tài)時(shí)，則該第N個(gè)電壓源被統(tǒng)計(jì)為正在工作的電壓源。
[0016]在上述電源系統(tǒng)中，所述N個(gè)電壓源為型號(hào)相同的恒壓源。
[0017]在上述電源系統(tǒng)中，所述采樣模塊還用于采集該電壓源所在支路的當(dāng)前輸出電壓，所述均流處理模塊根據(jù)其所在支路的當(dāng)前輸出電壓及電壓差值Λ Un得出該電壓源所在支路的目標(biāo)輸出電壓，且該電壓源通過電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出所述目標(biāo)輸出電壓。
[0018]在上述電源系統(tǒng)中，所述通信總線為CAN總線。
[0019]本發(fā)明提供的均流方法中，其主要通過各個(gè)電壓源獨(dú)自從通信總線上自動(dòng)獲取其它電壓源的工作狀態(tài)、工作電流等信息，以獲取整個(gè)并聯(lián)后的電源系統(tǒng)的平均電流并控制使其自己調(diào)節(jié)輸出所需的電壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)均流。具體的，每個(gè)電壓源通過通信總線獲取到其它的哪些電壓源處于工作狀態(tài)以統(tǒng)計(jì)正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM，且每個(gè)電壓源通過通信總線獲取其它正在工作的電壓源所在的支路的電流后結(jié)合上述總數(shù)量得出整個(gè)并聯(lián)系統(tǒng)的平均電流，同時(shí)，每個(gè)電壓源根據(jù)其所在的支路的電流及平均電流得出其所在支路需要調(diào)節(jié)的電壓差值Λ Un,進(jìn)而每個(gè)電壓源的電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出的電壓改變所述電壓差值Λ Un,以使得每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源的支路輸出所述平均電流Iavg。因此，本發(fā)明提供的均流方法及電源系統(tǒng)無需借助其它輔助電路，其結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，且可以避免受到數(shù)字電路等的不穩(wěn)定因素的影響，即其能通過各個(gè)電壓源獨(dú)自去實(shí)現(xiàn)均流輸出，其均流方式安全可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明提供的電源系統(tǒng)連接負(fù)載的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明提供的一實(shí)施例中電源系統(tǒng)里某個(gè)電壓源與通信總線連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明提供的一實(shí)施例中均流方法的流程圖；
圖4是本發(fā)明提供的又一實(shí)施例中均流方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0023]參見圖1至圖4所示，本發(fā)明提供了一種用于對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行均流的均流方法，該電源系統(tǒng)由N個(gè)電壓源并聯(lián)形成。本發(fā)明提供的均流方法依次包括以下步驟:
S10、每個(gè)電壓源接收通信總線的廣播信息，以根據(jù)每個(gè)電壓源的編號(hào)及工作狀態(tài)統(tǒng)計(jì)正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM ;具體的，每個(gè)電壓源均通過接收通信總線廣播的信息，可以獲取到其余的所有電壓源的ID編號(hào)、工作狀態(tài)、工作參數(shù)等信息，進(jìn)而每一個(gè)電壓源都可以獲取到其余的電壓源中哪些電壓源處于正在工作的狀態(tài)且能統(tǒng)計(jì)出正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM。
[0024]S20、每個(gè)電壓源通過通信總線上的廣播信息獲取到每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源所在的支路的電流In并結(jié)合所述電壓源的總數(shù)量NUM得出N個(gè)支路的平均電流Iavg ;具體的，每個(gè)電壓源可以通過通信總線獲取到其余的每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源所在支路的電流In(即第N個(gè)電壓源所在的支路為第N個(gè)支路，則該第N個(gè)支路的負(fù)載電流為In)。進(jìn)而，每個(gè)電壓源可以結(jié)合上述總數(shù)量NUM得出N個(gè)支路的平均電流。例如，由20個(gè)電壓源并聯(lián)形成的電源系統(tǒng)中，第2個(gè)電壓源可以獲取到其余的19個(gè)電壓源中正在工作的電壓源的總數(shù)量為15，則這15個(gè)電壓源所在支路的電流均可以被第2個(gè)電壓源獲取到，同時(shí)，該第2個(gè)電源能獲取到上述信息也表明該第2個(gè)電源處于正在運(yùn)行的狀態(tài)，則其可以統(tǒng)計(jì)出整個(gè)電源系統(tǒng)中正在運(yùn)行的電壓源的總數(shù)量NUM為16，且該第2個(gè)電壓源將這16個(gè)電壓源所在支路的電流進(jìn)行累計(jì)得出這16個(gè)電壓源的總電流Isum，則該第2個(gè)電壓源可以得出這20個(gè)支路的平均電流Iavg=Isum/NUM (實(shí)際上，由于有4個(gè)電壓源由于損壞等原因而沒有工作，則該20個(gè)支路的平均電流也即上述正在工作的16個(gè)電壓源的平均電流)。
[0025]S30、每個(gè)電壓源根據(jù)其所在的支路的電流In及所述平均電流Iavg得出其所在的支路需調(diào)節(jié)的電壓差值Λ Un ;所述平均電流Iavg即為整個(gè)電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電流均衡的目標(biāo)電流，則每個(gè)電壓源所在的支路需要輸出的目標(biāo)電流為Iavg，故每個(gè)電壓源根據(jù)其自身所在支路的電流In (即當(dāng)前電流)及目標(biāo)電流Iavg可得出其自身所在支路需要調(diào)節(jié)的電壓差值Λ Un。
[0026]S40、每個(gè)電壓源的電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出的電壓改變所述電壓差值Λ Un,以使得每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源的支路輸出所述平均電流Iavg。即每個(gè)電壓源根據(jù)上述電壓差值Λ Un得知其需輸出的電壓需要修正的電壓量為Λ Un,則每個(gè)電壓源通過自身的電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出的電壓改變?chǔ)?Un,則每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源的支路輸出的電流即為所述平均電流Iavg。
[0027]因此，通過上述方法，本發(fā)明不需要額外增加數(shù)字電路，其通過每個(gè)電壓源獨(dú)立的去獲取其它電壓源的相關(guān)信息，進(jìn)而可以使其與其它電壓源的輸出電流一致，故整個(gè)電壓源中每個(gè)電壓源即可輸出一致的平均電流Iavg。該均流方法易于實(shí)現(xiàn)，且能使整個(gè)電源系統(tǒng)安全可靠的實(shí)現(xiàn)均流，且實(shí)現(xiàn)均流的結(jié)構(gòu)簡單、成本較低。
[0028]在上述步驟SlO中，每個(gè)電壓源可以通過多種方式統(tǒng)計(jì)哪些電源正在工作。由于通常情況下，電壓源從開始啟動(dòng)到有電壓輸出需要一定的時(shí)間，所以進(jìn)行均流時(shí)通常是將有電壓輸出的電壓源進(jìn)行均流處理，故優(yōu)選地，當(dāng)某個(gè)電壓源的輸出電壓信息能從通信總線上獲取時(shí)，該單個(gè)電壓源被統(tǒng)計(jì)為正在工作的電壓源。即某個(gè)電壓源正在工作時(shí)，其必然會(huì)有負(fù)載電流及電壓的輸出，則其它電壓源可以從通信總線上獲取到該電壓源的輸出電壓信息并判斷其為正在工作的電壓源。
[0029]當(dāng)電源系統(tǒng)中有電壓源出現(xiàn)了問題而無法繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，則這臺(tái)電壓源當(dāng)前處于未工作的狀態(tài)通過通信總線進(jìn)行廣播。所有的電壓源會(huì)定周期統(tǒng)計(jì)正在運(yùn)行的電壓源數(shù)量NUM和電源系統(tǒng)的總負(fù)載電流Isum (即有各個(gè)支路的電流In累計(jì)得到Isum)，并實(shí)時(shí)計(jì)算當(dāng)前的電源系統(tǒng)的平均電流Iavg。為了使電壓系統(tǒng)更安全可靠的運(yùn)行，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在步驟S20與步驟S30之間還包括:每個(gè)電壓源判斷所述平均電流Iavg是否超過該單個(gè)電壓源允許輸出的最大電流(即每個(gè)電壓源均判斷所述平均電流Iavg是否超過其自身允許輸出的最大電流)，若是，則返回步驟S10，若否，則執(zhí)行步驟S30。即只要計(jì)算得到的平均電流Iavg不超過單臺(tái)電壓源允許輸出的最大電流，則電源系統(tǒng)可以繼續(xù)運(yùn)行，以保證電源系統(tǒng)的健壯性，否則，該均流周期返回初始狀態(tài)SlO以停止該周期的均流過程。
[0030]再次參見圖4，結(jié)合該實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的均流方法的過程及原理進(jìn)一步說明如下:
在該實(shí)施例中，電源系統(tǒng)由N個(gè)電壓源并聯(lián)形成，電壓源的類型可以是DC/DC或AC/DC等輸出電壓可控的電壓源，且N個(gè)電壓源均通過通信線與通信總線連接。各臺(tái)電壓源的設(shè)備編號(hào)x(x = fN)、運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)載電流等信息都通過通信總線進(jìn)行廣播，則每臺(tái)電壓源都可以從通信總線獲取到其它電壓源的運(yùn)行參數(shù)。值得說明的是，本發(fā)明的電源系統(tǒng)中，電壓源均為可程控的電壓源，以對(duì)其輸出的電壓進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚{(diào)節(jié)，進(jìn)而可以使每個(gè)支路輸出的電流實(shí)現(xiàn)均衡。本發(fā)明提供的均流方法是由連接到通信總線上的所有電壓源共同作用完成的，其不用借助其它的數(shù)字電路等輔助設(shè)備，而是通過每個(gè)電壓源一起協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)電流均衡，具體均流過程如下:
單臺(tái)電壓源X在接收到啟動(dòng)命令后啟動(dòng)并輸出電壓，且單臺(tái)電壓源開始接收通信總線上的報(bào)文(即廣播信息)并進(jìn)行定周期處理；單臺(tái)電壓源X接收通信總線上傳輸?shù)碾妷涸淳幪?hào)以及各臺(tái)電壓源的狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)當(dāng)前正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM。所述總數(shù)量NUM定期進(jìn)行更新，更新時(shí)初值設(shè)置為O，隨后對(duì)其它電壓源狀態(tài)進(jìn)行分析，如果對(duì)應(yīng)電壓源處于工作狀態(tài)，則NUM加1，最后每個(gè)電壓源可以獨(dú)自得出正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM。
[0031]單臺(tái)電壓源X接收通信總線上傳輸?shù)母髋_(tái)電壓源所在支路的的負(fù)載電流In，定周期對(duì)各臺(tái)電壓源的負(fù)載電流進(jìn)行累加，進(jìn)而得到某一周期內(nèi)電源系統(tǒng)輸出的總負(fù)載電流Isum = Σ In ;單臺(tái)電壓源x根據(jù)各自計(jì)算得到的總負(fù)載電流Isum和統(tǒng)計(jì)得到的正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM得出每臺(tái)正在運(yùn)行電壓源X對(duì)應(yīng)的平均電流Iavg(即N個(gè)支路的平均電流 Iavg) = Isum / NUM ；
單臺(tái)電壓源X根據(jù)平均電流Iavg和自身的輸出電流In計(jì)算得到其所在的支路與平均電流的電流差值Λ I = Iavg -1n，并將Λ I作為均流目標(biāo)以進(jìn)行均流調(diào)節(jié)，該單臺(tái)電壓源X根據(jù)所述Λ I得出其所在的支路需要調(diào)節(jié)的電壓差值Λ Un，則該單臺(tái)電壓源X的電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出的電壓改變所述電壓差值Λ Un,以使得每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源的支路輸出所述平均電流Iavg。所以當(dāng)每個(gè)電壓源均按照上述單臺(tái)電壓源X的方式去將其輸出的電壓改變?chǔ)?Un時(shí)，則該特定周期內(nèi)，電源系統(tǒng)中每個(gè)支路輸出的電流均為所述平均電流Iavg，故電源系統(tǒng)即實(shí)現(xiàn)了電流均衡的目的。其中，第N個(gè)支路所在的電壓源需要修正的電壓差值Λ Un可以通過多種方式得出，優(yōu)選地，電壓差值Λ Un= (Iavg-1n) *Rn，其中，Rn為第N個(gè)電壓源的輸出阻抗，則該第N個(gè)電壓源可以快捷的得出其需要修正的電壓差值。
[0032]為了防止電壓修正量(即上述電壓差值Λ Un)過大，以致修正時(shí)可能導(dǎo)致電源系統(tǒng)的輸出不穩(wěn)定，電源系統(tǒng)可以對(duì)電壓差值Λ Un進(jìn)行限定。例如，當(dāng)電壓差值Λ Un介于10以內(nèi)時(shí)，電源系統(tǒng)可以繼續(xù)進(jìn)行上述均流過程，否則，電源系統(tǒng)停止上述均流過程。
[0033]當(dāng)電源系統(tǒng)中有電壓源出現(xiàn)了問題，無法繼續(xù)運(yùn)行，則當(dāng)前的非運(yùn)行狀態(tài)在通信總線進(jìn)行廣播。所有的電壓源會(huì)定周期統(tǒng)計(jì)正在運(yùn)行的電壓源數(shù)量NUM和電源系統(tǒng)的總負(fù)載電流Isum，并實(shí)時(shí)計(jì)算電源系統(tǒng)當(dāng)前的平均電流Iavg。只要計(jì)算得到的平均電流Iavg不超過單臺(tái)電壓源允許輸出的最大電流時(shí)，電源系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。
[0034]本發(fā)明提供的均流方法可以應(yīng)用于由不同型號(hào)的電壓源并聯(lián)形成的電源系統(tǒng)，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，電源系統(tǒng)中N個(gè)電壓源為型號(hào)相同的恒壓源。如果均流PI的調(diào)節(jié)周期過快，電壓源內(nèi)部的恒壓控制算法無法及時(shí)響應(yīng)均流輸出的電壓目標(biāo)修正量，可能會(huì)導(dǎo)致電壓源輸出電壓不穩(wěn)定，甚至可能導(dǎo)致輸出電壓失控；如果均流的調(diào)節(jié)周期過慢，則無法對(duì)不均衡的電流造成抑制，使電源系統(tǒng)中產(chǎn)生環(huán)流。為了更好的實(shí)現(xiàn)均流的效果，需要選擇合適的時(shí)間作為均流的調(diào)節(jié)周期。優(yōu)選地，完成一個(gè)均流周期的執(zhí)行時(shí)間t為單個(gè)恒壓源的恒壓調(diào)節(jié)周期T的20倍至200倍之間。具體的t與T之間的關(guān)系可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。
[0035]值得說明的是，所述步驟S40可以通過多種方式使每個(gè)電壓源的電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出的電壓改變所述電壓差值Λ Un，為了使各電壓源更準(zhǔn)確快捷的輸出均衡的電流，優(yōu)選地，每個(gè)電壓源根據(jù)其所在支路的當(dāng)前輸出電壓及電壓差值Λ Un得出該電壓源所在支路的目標(biāo)輸出電壓，且該電壓源通過電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出所述目標(biāo)輸出電壓。而且，上述均流方法中是指每個(gè)電壓源均按照上述步驟SlO至步驟S40來執(zhí)行均流操作，當(dāng)每個(gè)電壓源均按照上述步驟執(zhí)行時(shí)，則整個(gè)電源系統(tǒng)通過各個(gè)電壓源的協(xié)調(diào)即可實(shí)現(xiàn)整體的均流輸出。每個(gè)電壓源可以按照預(yù)定的順序來執(zhí)行上述步驟。當(dāng)然，若某個(gè)電壓源損耗掉，則其無法工作也無法輸出電壓等信息，則其無法從通信總線獲取廣播信息，其余電壓源也無法從通信總線獲取到該電壓源的工作信息，故該電壓源無法執(zhí)行上述均流過程，則電源系統(tǒng)自動(dòng)的由其余的電壓源依次去執(zhí)行上述均流操作。
[0036]本發(fā)明還提供了一種電源系統(tǒng)，其包括N個(gè)電壓源，且N個(gè)電壓源并聯(lián)后同時(shí)接通信總線。其中，每個(gè)電壓源包括:采樣模塊100，用于采集該電壓源所在支路的電流In并將所述電流In發(fā)送至通信總線；接收判斷模塊200，用于從通信總線接收廣播信息及判斷統(tǒng)計(jì)電源系統(tǒng)中正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM;均流處理模塊300，用于根據(jù)該電壓源所在的支路的電流In及所述正在運(yùn)行的電壓源的總數(shù)量NUM得出N個(gè)支路的平均電流Iavg，同時(shí)根據(jù)該電壓源所在的支路的電流In及所述平均電流Iavg得出其所在的支路需調(diào)節(jié)的電壓差值Λ Un;及電壓調(diào)節(jié)控制模塊400，用于調(diào)節(jié)該電壓源的輸出電壓并使該電壓源輸出的電壓改變所述電壓差值Λ Un,以使得每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源的支路輸出所述平均電流Iavgo每個(gè)電壓源包括的上述各模塊的具體工作原理及過程可參見上述均流方法中的描述。
[0037]優(yōu)選地，當(dāng)電壓源中的接收判斷模塊能從通信總線上獲取到第N個(gè)電壓源處于有電壓輸出的工作狀態(tài)時(shí)，則該第N個(gè)電壓源被統(tǒng)計(jì)為正在工作的電壓源，這樣可以快捷準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)整個(gè)電源系統(tǒng)中正在工作且需要均衡輸出電流的電壓源的總數(shù)量。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，N個(gè)電壓源為型號(hào)相同的恒壓源，則每個(gè)支路的電壓源的輸出相差不大，進(jìn)而可以使電源系統(tǒng)能更穩(wěn)定可靠的實(shí)現(xiàn)均流輸出。采樣模塊還用于采集該電壓源所在支路的當(dāng)前輸出電壓，所述均流處理模塊根據(jù)其所在支路的當(dāng)前輸出電壓及電壓差值Λ Un得出該電壓源所在支路的目標(biāo)輸出電壓，且該電壓源通過電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出所述目標(biāo)輸出電壓，這樣可以使電源系統(tǒng)快捷的實(shí)現(xiàn)均流輸出。同時(shí)優(yōu)選地，通信總線為CAN總線，其可以提高多個(gè)電壓源之間通信的準(zhǔn)確度及速度。當(dāng)然，除去CAN總線以外，其它任何支持多節(jié)點(diǎn)雙工通信總線都可以用作本發(fā)明的通信總線。
[0038]綜上所述，本發(fā)明提供的均流方法可以將多個(gè)電壓源并聯(lián)的電源系統(tǒng)安全可靠的進(jìn)行均流，其更能解決多個(gè)恒壓源并聯(lián)時(shí)的均流問題；而且，其不用額外增加數(shù)字電路或主機(jī)等輔助設(shè)備，只需通過所有的電壓源一起協(xié)調(diào)完成均流，這樣可以使電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本較低且還能加快均流速度，也可以避免主機(jī)失效導(dǎo)致無法運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。而且，由于本發(fā)明提供的電源系統(tǒng)及均流方法是動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的從通信總線獲取每個(gè)電壓源的工作狀態(tài)等參數(shù)，所以，即使電源系統(tǒng)中有某臺(tái)或某幾臺(tái)電壓源出現(xiàn)問題，其余電壓源依然能進(jìn)行均流控制并在允許條件下繼續(xù)工作以使電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)均流輸出。
[0039]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“ 一個(gè)實(shí)施例”、“ 一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0040]在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0041] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電壓源的均流方法，用于將由N個(gè)電壓源并聯(lián)形成的電源系統(tǒng)進(jìn)行均流，其特征在于，包括以下步驟: S10、每個(gè)電壓源接收通信總線的廣播信息，以根據(jù)每個(gè)電壓源的編號(hào)及工作狀態(tài)統(tǒng)計(jì)正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM ； S20、每個(gè)電壓源通過通信總線上的廣播信息獲取到每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源所在的支路的電流In并結(jié)合所述電壓源的總數(shù)量NUM得出N個(gè)支路的平均電流Iavg ； S30、每個(gè)電壓源根據(jù)其所在的支路的電流In及所述平均電流Iavg得出其所在的支路需調(diào)節(jié)的電壓差值Λ Un ； S40、每個(gè)電壓源的電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出的電壓改變所述電壓差值Λ Un,以使得每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源的支路輸出所述平均電流Iavg。
2.如權(quán)利要求1所述的均流方法，其特征在于，在步驟SlO中，當(dāng)某個(gè)電壓源的輸出電壓信息能從通信總線上獲取時(shí)，該單個(gè)電壓源被統(tǒng)計(jì)為正在工作的電壓源。
3.如權(quán)利要求1所述的均流方法，其特征在于，所述電壓差值ΛUn= (Iavg-1n) *Rn,其中，Rn為第N個(gè)電壓源的輸出阻抗。
4.如權(quán)利要求3所述的均流方法，其特征在于，在步驟S20與步驟S30之間還包括--每個(gè)電壓源判斷所述平均電流Iavg是否超過該單個(gè)電壓源允許輸出的最大電流，若是，則返回步驟S10，若否，則執(zhí)行步驟S30。
5.如權(quán)利要求1所述的均流方法，其特征在于，所述N個(gè)電壓源為型號(hào)相同的恒壓源。
6.如權(quán)利要求5所述的均流方法，其特征在于，所述均流方法的一個(gè)周期的執(zhí)行時(shí)間t為單個(gè)恒壓源的恒壓調(diào)節(jié)周期T的20倍至200倍之間。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的均流方法，其特征在于，所述步驟S40包括:每個(gè)電壓源根據(jù)其所在支路的當(dāng)前輸出電壓及電壓差值Λ Un得出該電壓源所在支路的目標(biāo)輸出電壓，且該電壓源通過電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出所述目標(biāo)輸出電壓。
8.一種電源系統(tǒng)，其特征在于，包括N個(gè)電壓源，且N個(gè)電壓源并聯(lián)后同時(shí)接通信總線，其中，每個(gè)電壓源包括: 采樣模塊，用于采集該電壓源所在支路的電流In并將所述電流In發(fā)送至通信總線； 接收判斷模塊，用于從通信總線接收廣播信息及判斷統(tǒng)計(jì)電源系統(tǒng)中正在工作的電壓源的總數(shù)量NUM ； 均流處理模塊，用于根據(jù)該電壓源所在的支路的電流In及所述正在運(yùn)行的電壓源的總數(shù)量NUM得出N個(gè)支路的平均電流Iavg，同時(shí)根據(jù)該電壓源所在的支路的電流In及所述平均電流Iavg得出其所在的支路需調(diào)節(jié)的電壓差值Λ Un ;及 電壓調(diào)節(jié)控制模塊，用于調(diào)節(jié)該電壓源的輸出電壓并使該電壓源輸出的電壓改變所述電壓差值Λ Un,以使得每個(gè)正在運(yùn)行的電壓源的支路輸出所述平均電流Iavg。
9.如權(quán)利要求8所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述接收判斷模塊能從通信總線上獲取到第N個(gè)電壓源處于有電壓輸出的狀態(tài)時(shí)，則該第N個(gè)電壓源被統(tǒng)計(jì)為正在工作的電壓源。
10.如權(quán)利要求8或9所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述N個(gè)電壓源為型號(hào)相同的恒壓源。
11.如權(quán)利要求10所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣模塊還用于采集該電壓源所在支路的當(dāng)前輸出電壓，所述均流處理模塊根據(jù)其所在支路的當(dāng)前輸出電壓及電壓差值Λ Un得出該電壓源所在支路的目標(biāo)輸出電壓，且該電壓源通過電壓調(diào)節(jié)控制模塊使其輸出所述目標(biāo)輸出電壓。
12.如權(quán)利要求11所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述通信總線為CAN總線。
【文檔編號(hào)】H02M1/08GK104467368SQ201310440698
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】尹韶文, 孫嘉品, 楊榮春, 張亞 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司