CN109100661A - 一种大功率直流电子负载 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率直流电子负载，包括：并联电气连接的多个独立功率单元，每个独立功率单元由一个主控模块和一个功率模块连接组成；各独立功率单元的主控模块经数据总线通信连接；各独立功率单元的功率模块的控制端均与共享控制总线电气连接。这种电子负载使用时可以将多台独立功率单元并联使用形成大功率电子负载，也可以根据使用要求分功率独立使用，进而实现自由组合构成多种形式的电子负载。这种电子负载不仅方便使用，且各独立功率单元方便单独替换，维修也方便。
Description
技术领域
本发明涉及电源测试设备领域，尤其涉及一种大功率直流电子负载。
背景技术
随着发展新能源方向的推动，电动汽车发展迅速。目前，国内电动汽车使用多为企业或公交等服务型用户为主，如何能让居民接受并使用电动车，充电设施的配套就成了电动汽车全面推广的基本保障。
直流充电桩作为电动汽车的主要充电设备，其安全性和可靠性直接关系到电动汽车的可靠运行与全面推广。因此充电桩的安全性与可靠性的测试至关重要。目前对充电桩在测试通常有实际环境测试法和电子负载法，由于实际环境测试法存在效率低、成本高以及无法实时判断与准确测试充电机输出情况等问题，目前多采用电子负载法，电子负载法是采用可编程电子负载对于充电桩进行测试。
市面上各种可编程多功能宽范围电子负载，拥有150W到600KW的功率范围，电流电压的测量精度可达1mV和1mA，可提供定电压、定电流、定电阻和定功率动态工作模式。但是目前的大功率电子负载基本采用多个功率模块并联，一台主控单元的工作模式，例如，一台15KW的电子负载，由五个功率模块(即功率模块一至五)并联而成，只有一个主控单元控制(参见图1)，这种电子负载中电路控制环路只有一个，不同的功率等级对应不同的电路参数，但由于校准参数在出厂是整体设置的，且只有一个主控单元控制，用户在使用过程中只能做为一台大功率电子负载使用，当出现不同电压等级的设备时，只能一个一个测试，使用不方便，如果需要提高效率，还得需要新的电子负载。例如，当这种电子负载从15kW功率提高到18kW时，需要改变电路内部参数，重新校准系统参数，生产调试要求电源从15kW提高到18kW也具备同样的功率等级。因此，这种电子负载从生产到使用至少存在以下缺点：
(1)不同功率等级对应不同的电路参数，不利于大规模生产；
(2)大功率的检验需要大功率电源，对电源功率的要求大；
(3)增加和减少功率时，需要重新校准；
(4)用户使用时只能单台使用，不能根据用户要求分功率使用；
(5)运输、装配不灵活；
(6)维修性差，如果系统中出现某个功率管损坏时，整个机器不能降额运行。
发明内容
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种大功率直流电子负载，使电子负载能根据要求分功率独立使用，或自由组合成多种形式的电子负载。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例一种大功率直流电子负载，包括：
并联电气连接的多个独立功率单元，每个独立功率单元由一个主控模块和一个功率模块连接组成；
各独立功率单元的主控模块经数据总线通信连接；
各独立功率单元的功率模块的控制端均与共享控制总线电气连接。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的大功率电子负载并联方法，其有益效果为：
通过将多个独立功率单元并联电气连接，由于每个独立功率单元均包含一个主控模块和一个功率模块，且各独立功率单元的主控模块经数据总线通信连接，各独立功率单元的功率模块的控制端均与共享控制总线电气连接，构成一种各独立功率单元均能独立控制的大功率直流电子负载，这种电子负载使用时可以将多台独立功率单元并联使用形成大功率电子负载，也可以根据使用要求分功率独立使用，进而实现自由组合构成多种形式的电子负载。这种电子负载不仅方便使用，且各独立功率单元方便单独替换，维修也方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为现有技术提供的大功率电子负载的并联电路结构示意图；
图2为本发明实施例提供的大功率电子负载的并联电路结构示意图；
图1中：1-功率模块一；2-功率模块二；3-功率模块三；4-功率模块四；5-功率模块五；6-主控单元；
图2中：21-功率模块一；22-功率模块二；23-功率模块三；24-功率模块四；25-功率模块五；26-主控模块一；27-主控模块二；28-主控模块三；29-主控模块四；30-主控模块五。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
如图2所示，本发明实施例提供一种大功率直流电子负载，包括：
并联电气连接的多个独立功率单元，每个独立功率单元由一个主控模块和一个功率模块连接组成；
各独立功率单元的主控模块经数据总线通信连接；
各独立功率单元的功率模块的控制端均与共享控制总线电气连接。
上述电子负载中，每个独立功率单元的主控模块和功率模块电气连接成单独的控制环路。
上述电子负载中，所述多个独立功率单元中，各独立功率单元的功率参数均相同。
上述电子负载中，所述多个独立功率单元中一个为主机，其他的独立功率单元为从机。
优选的，将多个独立功率单元中的一个独立功率单元设定为主机，其他的独立功率单元设定为从机，具体的，各独立功率单元设有显示屏，在显示屏显示的界面撒谎那个通过按键设置该独立功率单元为主机模式还是从机模式；主机通过共享控制总线与各从机互联，可以方便的控制其他从机，也可以通过数据总线与其他从机通讯。
上述电子负载中，所述多个独立功率单元通过外接铜排并联电气连接。具体的，各独立功率单元的功率模块的正极输出端经外接铜排并联电气连接，各独立功率单元的功率模块的负极输出端经外接铜排并联电气连接。
具体的，本发明的大功率直流电子负载，采用多个独立功率单元并联而成，每个独立功率单元均设有主控模块，具有独立控制功能，具体的，多个独立功率单元通过外接铜排并联，各独立功率单元具有独立的主控模块，即一个独立功率单元具有一个控制环路，每个独立功率单元通过界面设置可以工作在主机、从机两种模式，主机与从机数据通过数据总线传输数据，通过共享控制总线由主机统一控制从机。这样可以解决现有一体化大功率直流电子负载仅由多个功率模块并联，无法单独控制的缺点。不同功率等级只需要根据需求并联独立功率单元即可，单个独立功率单元参数相同，使得各独立功率单元的功率模块方便批量生产，用户使用时可以将单个独立功率单元并联使用形成大功率直流电子负载，也可以根据用户要求分功率独立使用，可以自由组合多种形式的电子负载；运输可以单个装箱、装配灵活；但单个独立功率单元出现故障时，可以将其从系统中退出或单个更换后继续运行，维修性好，能模拟出现场各种复杂情况的使用。
下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。
本发明实施例提供的大功率直流电子负载，采用多个独立功率单元并联，各独立功率单元均有一个主控模块和一个功率模块，每个独立功率单元均有独立的电路控制环路，能实现一个主控模块控制一个功率模块的工作模式，每个独立功率单元具有相同的电路参数。参见图2，例如一台15KW的负载，由五台独立功率单元(每个独立功率单元由一个主控模块和一个功率模块连接而成，其中，主控模块一至五分别对应于功率模块一至五)通过外部铜排并联，其中一个独立功率单元设置为主机，其他四个独立功率单元设置为从机，主、从机通过RS485(图2中A标识的为RS485)进行数据通讯，通过共享控制总线(图2中B标识的为共享控制总线)由主机统一控制各从机。
本发明的大功率直流电子负载具有以下有益效果：由于是多个独立功率单元并联而成，各独立功率单均具有主控模块，能并联成大功率直流电子负载，也可以根据需要分功率使用，灵活性和可扩展性高，实用性强。对大功率电子负载生产、调试、运输、使用、维护等多方面提供了很好的技术支撑，提高了生产效率、降低了调试成本，方便了运输，增加了客户的使用方法，简化了维修、维护。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种大功率直流电子负载，其特征在于，包括：
并联电气连接的多个独立功率单元，每个独立功率单元由一个主控模块和一个功率模块连接组成；
各独立功率单元的主控模块经数据总线通信连接；
各独立功率单元的功率模块的控制端均与共享控制总线电气连接。
2.根据权利要求1所述的大功率直流电子负载，其特征在于，所述每个独立功率单元的主控模块和功率模块电气连接成单独的控制环路。
3.根据权利要求1所述的大功率直流电子负载，其特征在于，所述多个独立功率单元中，各独立功率单元的功率参数均相同。
4.根据权利要求1至3任一项所述的大功率直流电子负载，其特征在于，所述多个独立功率单元中一个为主机，其他的独立功率单元为从机。
5.根据权利要求1至3任一项所述的大功率直流电子负载，其特征在于，所述多个独立功率单元通过外接铜排并联电气连接。
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