CN116846052A - 一种多源直流电网供电拓扑电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微电网技术领域，具体公开了一种多源直流电网供电拓扑电路，接入控制电路用于控制外网直流端和多源直流端的接入与否；稳压控制电路用于调节多源直流端和储能接入端的稳压幅值，充放电控制电路用于控制储能接入端相对于直流母线的充放电状态，逻辑电路基于采样电路的采样值控制接入控制电路、稳压控制电路、充放电控制电路状态；本发明的一种多源直流电网供电拓扑电路保证多源直流端输入直流电不足时切换至储能电路供电、储能电路供电不足时通过外网直流端接入供电，同时无需外部软件进行控制，省去了通信环节，反应迅速灵敏，稳定性强。
Description
技术领域
本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种多源直流电网供电拓扑电路。
背景技术
为缓解能源供应紧张形势，减少温室气体排放，以光伏、风力发电为代表的分布式发电(Distributed Generation,DG)方式逐渐受到重视。但分布式电源本身存在的间歇性和不稳定性等问题，为实现在中低压范围内对DG进行灵活高效利用，将分布式电源、负荷、储能装置以及控制系统进行结合并通过可控接口与大电网进行连接的微网系统应运而生。
但现有技术的拓扑模型反应较慢，需要外部软件进行控制，通信环节速度慢，灵活性和稳定性较差。
发明内容
针对现有技术中的技术问题，本发明提供一种多源直流电网供电拓扑电路，通过硬件电路对直流电网中的电压进行采样以及对储能接入端的SOC值进行采样，基于分段的基准电压幅值与基准SOC值进行比对，逻辑电路对于上述比对结果输出控制信号，决定外网直流端接入与否、储能电路充放电状态、稳压控制电路对多源直流端的稳压器及储能接入端的稳压器进行调控，能保证多源直流端输入直流电不足时切换至储能电路供电、储能电路供电不足时通过外网直流端接入供电，同时无需外部软件进行控制，省去了通信环节，反应迅速灵敏，稳定性强。
一种多源直流电网供电拓扑电路，包括外网直流端、接入控制电路、直流母线、多源直流端、稳压控制电路、储能接入端、采样电路、充放电控制电路和逻辑电路；
外网直流端输出直流电至直流母线，接入控制电路用于控制外网直流端和多源直流端的接入与否；多源直流端用于输出外部发电设备经过稳压后的直流电至直流母线，储能接入端输送经过稳压后的直流电至直流母线连接，采样电路的输入端与直流母线、储能接入端及多源直流端、储能接入端连接，逻辑电路的输入端与采样电路的输出端连接，逻辑电路的输出端分别与稳压控制电路、充放电控制电路和接入控制电路连接，稳压控制电路用于调节多源直流端和储能接入端的稳压幅值，充放电控制电路用于控制储能接入端相对于直流母线的充放电状态，逻辑电路基于采样电路的采样值控制接入控制电路、稳压控制电路、充放电控制电路状态。
进一步的，采样电路包括母线采样电路、若干层级基准电路和母线电压比较电路，母线采样电路的输入端与直流母线连接，母线采样电路的输出端与母线电压比较电路的正输入端连接，层级基准电路与母线电压比较电路的负输入端连接，母线电压比较电路的输出端连接至逻辑电路的输入端。
进一步的，母线采样电路包括分压电阻、采样电阻、电压跟随器和光电隔离器，分压电阻与直流母线连接，分压电阻与采样电阻并联，分压电阻与采样电阻的并联端连接至电压跟随器的输入端，电压跟随器的输出端与光电隔离器输入端连接，光电隔离器的输出端连接至若干母线电压比较电路；层级基准电路包括第一基准电路、第二基准电路和第三基准电路，第二基准电路向母线电压比较电路输出直流母线经降压后的标准电压值，第一基准电路向母线电压比较电路输出的电压值高于标准电压值，第二基准电路向母线电压比较电路输出的电压值低于标准电压值，母线电压比较电路的输出端与逻辑电路的输入端连接。
进一步的，采样电路包括SOC采样电路、低SOC基准电路、高SOC基准电路低SOC电压比较电路和高SOC电压比较电路，SOC采样电路的输入端与储能接入端连接，SOC采样电路的输出端分别与低SOC电压比较电路的正输入端和高SOC电压比较电路的正输入端连接，低SOC基准电路、高SOC基准电路分别与低母线电压比较电路的负输入端和高母线电压比较电路的负输入端连接，母线电压比较电路的输出端连接至逻辑电路的输入端
进一步的，逻辑电路包括母线比较值输入端Uin1、Uin2、Uin3、SOC比较值输入端SOCin1、SOCin2、稳压信号输出端Uout1、Uout2、SOC信号输出端SOCout1，SOCout2和接入信号输出端Uflag，其中，Uout1＝Uin2，Uout2＝～Uin2,SOCout1＝～Uin2(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin2+～Uin2(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin1+Uin2～(～Uin2Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin2+Uin2～(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin1，SOCout2＝～SOCin1～SOCin2，Uflag＝～Uin2～(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)+～Uin2～SOCin1～SOCin2+Uin2(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)，接入信号输出端Uflag连接至控制电路的输入端控制外网直流端和多源直流端的接入与否，接入信号输出端Uflag还用于控制多源直流端的接入与否。
进一步的，充放电控制电路包括第一PWM发生电路和Buck-Boost电路，第一PWM发生电路包括，第一PWM发生电路的输出端与Buck-Boost电路控制储能接入端的充放电状态，SOC信号输出端SOCout1的信号和SOC信号输出端SOCout2用于控制第一PWM发生电路的占空比大小。
进一步的，稳压控制电路包括多源直流采样端、母线额定输入端、减法电路、差值比较电路和差值输入端，母线额定输入端连接至减法电路的负输入端，多源直流采样端连接至减法电路的正输入端，减法电路的输出端连接至差值比较电路的负输入端，差值输入端连接至差值比较电路的正输入端，差值比较电路的输出端控制接入信号输出端Uflag改变电平。
进一步的，稳压控制电路还包括比例积分电路、微分电路、第二PWM发生电路，比例积分电路和微分电路并联连接至减法电路的输出端，比例积分电路和微分电路的输出端连接至第二PWM发生电路，第二PWM发生电路的输出端控制多源直流端的稳压幅度。
进一步的，还包括ADC电路和通讯模块，ADC电路的输入端与母线采样电路连接，ADC电路的输出端与通讯模块连通，通讯模块用于将模数转换的采样值通讯至上位机。
本发明的多源直流电网供电拓扑电路，通过硬件电路对直流电网中的电压进行采样以及对储能接入端的SOC值进行采样，基于分段的基准电压幅值与基准SOC值进行比对，逻辑电路对于上述比对结果输出控制信号，决定外网直流端接入与否、储能电路充放电状态、稳压控制电路对多源直流端的稳压器及储能接入端的稳压器进行调控，能保证多源直流端输入直流电不足时切换至储能电路供电、储能电路供电不足时通过外网直流端接入供电，同时无需外部软件进行控制，省去了通信环节，反应迅速灵敏，稳定性强。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，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它附图。
图1为本发明一种多源直流电网供电拓扑电路的结构示意图；
图2为本发明一种多源直流电网供电拓扑电路采样电路的电路图；
图3为本发明一种多源直流电网供电拓扑电路充放电控制电路的电路图；
图4为本发明一种多源直流电网供电拓扑电路稳压控制电路的电路图；
图5为本发明一种多源直流电网供电拓扑电路接入控制电路的电路图；
图6为本发明一种多源直流电网供电拓扑电路的真值表；
图7为本发明一种多源直流电网供电拓扑电路的逻辑电路示意图；
其中，1、外网直流端；2、接入控制电路；21、外网控制器；22、多源控制器；3、直流母线；4、多源直流端；5、稳压控制电路；51、多源直流采样端；52、母线额定输入端；53、减法电路；54、差值比较电路；541、第一减法器；542、第二减法器；543、第一使能端；544、第二使能端；545、第一比较器；546、第二比较器；547、或门电路；55、差值输入端；56、比例积分电路；57、微分电路；58、第二PWM发生电路；6、储能接入端；7、采样电路；71、母线采样电路；711、分压电阻；712、采样电阻；713、电压跟随器；714、光电隔离器；72、层级基准电路；721、第一基准电路；722、第二基准电路；723、第三基准电路；73、母线电压比较电路；74、SOC采样电路；75、低SOC基准电路；76、高SOC基准电路；77、低SOC电压比较电路；78、高SOC电压比较电路；8、充放电控制电路；81、第一PWM发生电路；82、Buck-Boost电路；83、锁存器电路；9、逻辑电路；10、ADC电路。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例包括一种多源直流电网供电拓扑电路，包括外网直流端1、接入控制电路2、直流母线3、多源直流端4、稳压控制电路5、储能接入端6、采样电路7、充放电控制电路8和逻辑电路9；
外网直流端1输出直流电至直流母线3，接入控制电路2用于控制外网直流端1和多源直流端4的接入与否；多源直流端4用于输出外部发电设备经过稳压后的直流电至直流母线3，储能接入端6输送经过稳压后的直流电至直流母线3连接，采样电路7的输入端与直流母线3、储能接入端6及多源直流端4、储能接入端6连接，逻辑电路9的输入端与采样电路7的输出端连接，逻辑电路9的输出端分别与稳压控制电路5、充放电控制电路8和接入控制电路2连接，稳压控制电路5用于调节多源直流端4和储能接入端6的稳压幅值，充放电控制电路8用于控制储能接入端6相对于直流母线3的充放电状态，逻辑电路9基于采样电路7的采样值控制接入控制电路2、稳压控制电路5、充放电控制电路8状态；采样电路7中设有三个基准值，设直流母线3的额定电压为UR，优选三个基准值分别为1.05UR，1UR和0.95UR，当采样电路7实时对直流母线3的电压进行检测，检测到直流母线3在采样周期T出现较大的电压波动时，通过将采样后的直流母线3与1.05UR，1UR和0.95UR三个电压基准值进行比较，得到母线电压比较结果，母线电压比较结果以高低电平的形式输入至逻辑电路9；同时采样电路7对储能接入端6中的储能装置的SOC值进行采样，设储能装置的标准SOC值为SOCR，采样电路7中设有低电量值和高电量值，优选低电量值为0.2SOCR，高电量值为0.8SOCR，采样电路7采样储能装置的电量并与低电量值和高电量值进行比较，得到的电量比较结果，电量比较结果以高低电平的形式输入至逻辑电路9；逻辑电路9基于母线电压比较结果和电量比较结果得到稳压控制信号、充放电控制信号以及状态控制信号，稳压控制信号输入至稳压控制电路5，稳压控制电路5控制对多源直流端4的稳压器进行调节，使直流母线3电压稳定在额定电压，充放电控制信号输入至充放电控制电路8，充放电控制电路8控制储能装置的充放电流向，状态控制信号输入至接入控制电路2控制外网直流端1和多源直流端4的接入与否，当采样周期内的直流母线3电压过高或过低时，将直流母线3与外网直流端1接入，打破直流母线3的孤岛运行状态，以维持直流母线3的稳定状态，并通过稳压控制电路5对多源直流端4的稳压器进行调节，直到多源直流端4的稳压器达到接入标准后，切断外网直流端1，使直流母线3进入孤岛运行状态；当采样周期内的直流母线3电压较高时，通过稳压控制电路5对多源直流端4的稳压器进行调节，使直流母线3的电压值稳定在额定电压，当采样周期内的直流母线3电压较低时，通过稳压控制电路5对多源直流端4的稳压器进行调节，同时根据储能装置的电量，向直流母线3进行电压补偿，当储能装置的电量较低无法补偿直流母线3的电压时，外网直流端1自动接入直流母线3；从而保证多源直流端4输入直流电不足时切换至储能电路供电、储能电路供电不足时通过外网直流端1接入供电，同时无需外部软件进行控制，省去了通信环节，反应迅速灵敏，稳定性强。
具体的，采样电路7包括母线采样电路71、若干层级基准电路72和母线电压比较电路73，母线采样电路71的输入端与直流母线3连接，母线采样电路71的输出端与母线电压比较电路73的正输入端连接，层级基准电路72与母线电压比较电路73的负输入端连接，母线电压比较电路73的输出端连接至逻辑电路9的输入端。母线采样电路71包括分压电阻711、采样电阻712、电压跟随器713和光电隔离器714，分压电阻711与直流母线3连接，分压电阻711与采样电阻712并联，分压电阻711与采样电阻712的并联端连接至电压跟随器713的输入端，电压跟随器713的输出端与光电隔离器714输入端连接，光电隔离器714的输出端连接至若干母线电压比较电路73；层级基准电路72包括第一基准电路721、第二基准电路722和第三基准电路723，第二基准电路722向母线电压比较电路73输出直流母线3经降压后的标准电压值，第一基准电路721向母线电压比较电路73输出的电压值高于标准电压值，第二基准电路722向母线电压比较电路73输出的电压值低于标准电压值，母线电压比较电路73的输出端与逻辑电路9的输入端连接，第一基准电路721、第二基准电路722和第三基准电路723输出记为UL1、UL2、UL3，其中第一基准电路721、第二基准电路722和第三基准电路723输出的基准电压值分别为1.05UR，1UR和0.95UR，当需要改变第一基准电路721、第二基准电路722和第三基准电路723的基准电压值时，通过调节第一基准电路721、第二基准电路722和第三基准电路723内的电位器以适应不同的稳压需求，当母线采样电路71的输入端大于1.05UR时，与第一基准电路721、第二基准电路722和第三基准电路723对应的母线电压比较电路73的输出端均输出高电平，当母线采样电路71的输入端位于1UR至1.05UR之间时，与第二基准电路722和第三基准电路723对应的母线电压比较电路73的输出端均输出高电平，与第一基准电路721对应的母线电压比较电路73的输出端输出低电平，当母线采样电路71的输入端位于0.95UR至1UR之间时，与第三基准电路723对应的母线电压比较电路73的输出端输出高电平，与第一基准电路721和第二基准电路722对应的母线电压比较电路73的输出端均输出低电平，当母线采样电路71的输入端小于0.95UR时，与第一基准电路721、第二基准电路722和第三基准电路723对应的母线电压比较电路73的输出端均输出低电平，从而对直流母线3的电压状态划分层级，使逻辑电路9根据划分的层级进行控制。
具体的，采样电路7包括SOC采样电路74、低SOC基准电路75、高SOC基准电路76低SOC电压比较电路77和高SOC电压比较电路78，SOC采样电路74的输入端与储能接入端6连接，SOC采样电路74的输出端分别与低SOC电压比较电路77的正输入端和高SOC电压比较电路78的正输入端连接，低SOC基准电路75、高SOC基准电路76分别与低母线电压比较电路73的负输入端和高母线电压比较电路73的负输入端连接，母线电压比较电路73的输出端连接至逻辑电路9的输入端，当采样的电量值小于0.2SOCR时，基于母线的电压状态控制储能装置充电至电量额定值SOCR，位于0.2SOCR-0.8SOCR期间不放电，当采样的电量值于0.8SOCR以上时，储能装置放电至0.2SOCR，位于0.2SOCR-0.8SOCR期间不充电。
具体的，逻辑电路9包括母线比较值输入端Uin1、Uin2、Uin3、SOC比较值输入端SOCin1、SOCin2、稳压信号输出端Uout1、Uout2、SOC信号输出端SOCout1，SOCout2和接入信号输出端Uflag，其中，Uout1＝Uin2，Uout2＝～Uin2,SOCout1＝～Uin2(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin2+～Uin2(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin1+Uin2～(～Uin2Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin2+Uin2～(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin1，SOCout2＝～SOCin1～SOCin2，Uflag＝～Uin2～(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)+～Uin2～SOCin1～SOCin2+Uin2(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)，其中“～”代表取反，接入信号输出端Uflag连接至控制电路的输入端控制外网直流端1和多源直流端4的接入与否，其中，母线比较值输入端Uin1为母线电压采样值与第一基准电路721经过比较后的输入电平值，母线比较值输入端Uin2为母线电压采样值与第二基准电路722经过比较后的输入电平值，母线比较值输入端Uin3为母线电压采样值与第三基准电路723经过比较后的输入电平值，当母线采样电路71的输入端大于1.05UR时，母线比较值输入端Uin1、Uin2、Uin3输入值为(1，1，1)，当母线采样电路71的输入端于1UR至1.05UR时，母线比较值输入端Uin1、Uin2、Uin3输入值为(0，1，1)，当母线采样电路71的输入端于0.95UR至1UR时，母线比较值输入端Uin1、Uin2、Uin3输入值为(0，0，1)，当母线采样电路71的输入端小于0.95UR时，母线比较值输入端Uin1、Uin2、Uin3输入值为(0，0，0)；SOC信号输入端SOCin1为SOC采样电路74大于低SOC基准电路75的输入电平值，SOC信号输入端SOCin2为SOC采样电路74小于低SOC基准电路75的输入电平值，当SOC采样电路74的电压小于0.2SOCR，SOC信号输出端SOCin1、SOCin2的输入为(0，0)，当SOC采样电路74的电压位于0.2SOCR和0.8SOCR之间时，SOC信号输出端SOCin1、SOCin2的输出为(0，1)，当SOC采样电路74的电压高于0.8SOCR时，SOC信号输出端SOCin1、SOCin2的输出为(1，1)，逻辑电路9的真值表如图6所示。
具体的，充放电控制电路8包括第一PWM发生电路81和Buck-Boost电路82，第一PWM发生电路81包括，第一PWM发生电路81的输出端与Buck-Boost电路82控制储能接入端6的充放电状态，SOC信号输出端SOCout1的信号和SOC信号输出端SOCout2用于控制第一PWM发生电路81的占空比大小；当第一PWM发生电路81的占空比大于50％时，Buck-Boost电路82控制储能接入端6充电，直流母线3向储能接入端6充电，当第一PWM发生电路81的占空比小于50％时，Buck-Boost电路82控制储能接入端6放电，直流母线3向储能接入端6放电；其中SOC信号输出端SOCout1和SOC信号输出端SOCout2输入至锁存器电路83，SOC信号输出端SOCout1为放电切换信号，SOC信号输出端SOCout2为充电切换信号，SOC信号输出端SOCout1、SOCout2输入(0，1)至锁存器电路83后，锁存器输出端置1，第一PWM发生电路81输出高占空比方波信号，Buck-Boost电路82升压控制控制储能接入端6充电；当SOC信号输出端SOCout1、SOCout2输入(1，0)至锁存器电路83后，锁存器输出端置0，第一PWM发生电路81输出低占空比方波信号，Buck-Boost电路82升压控制控制储能接入端6放电；从而根据直流母线3和储能接入端6SOC状态灵活调整储能接入端6的充放电状态。
具体的，稳压控制电路5包括多源直流采样端51、母线额定输入端52、减法电路53、差值比较电路54和差值输入端55，母线额定输入端52连接至减法电路53的负输入端，多源直流采样端51连接至减法电路53的正输入端，减法电路53的输出端连接至差值比较电路54的负输入端，差值输入端55连接至差值比较电路54的正输入端，差值比较电路54的输出端控制接入信号输出端Uflag改变电平；当直流母线3的电压小于0.95UR或超过1.05UR时，接入信号输出端Uflag输出1，多源控制器22关断，外网控制器21接通，直流母线3脱离孤岛运行状态；差值比较电路54包括第一减法器541、第二减法器542、第一使能端543、第二使能端544、第一比较器545和第二比较器546；多源直流采样端51Uin4用于输入多源直流采样端51的采样电压，母线额定输入端52与第二基准电路722的输出端UL2连接，即母线额定输入端52输入1UR；差值输入端55包括第一差值输入端55US1和第二差值输入端55US2，第一差值输入端55US1与第一基准电路721的输出端UL1连接，第二差值输入端55US2和第三基准电路723的输出端UL3连接，第一基准电路721和第三基准电路723的输出端分别连接至差值比较电路54的第一减法器541和第二减法器542的正输入端，第二基准电路722的输出端连接至第一减法器541和第二减法器542的负输入端，第一减法器541输出正电压差值至第一比较器545的正输入端，第二减法器542输出负电压差值至第二比较器546的负输入端，减法电路53对多源直流采样端51和母线额定输入端52的输入电压进行计算，减法电路53的输出端输出电压差值至差值输入端55，电压差值分别输入至差值比较电路54的第一使能端543和第二使能端544，第一使能端543和第二使能端544分别通过稳压信号输出端Uout1和Uout2控制，其中，稳压信号输出端Uout1控制电压差值输入至第一比较器545的负输入端，稳压信号输出端Uout1为高电平时，多源直流采样端51Uin4高于直流母线3额定电压，第一使能端543导通，电压差值接入至第一比较电路与正电压差值进行比较；稳压信号输出端Uout2控制电压差值输入至第一比较器545的负输入端，稳压信号输出端Uout2为高电平时，多源直流采样端51Uin4低于直流母线3额定电压，第二使能端544导通，电压差值接入至第二比较电路；其中，正电压差值和负电压差值分别为0.05UR和-0.05UR，当第一比较器545输出高电平时，减法电路53输出的电压差值位于0-0.05UR之间，当第二比较器546输出高电平时，减法电路53输出的电压差值位于-0.05UR-0之间，第一比较器545和第二比较器546连接至或门电路547，当或门电路547输出端Uout3的输出值为1时，置接入信号输出端Uflag为0，此时直流母线3电压在可控状态内，多源控制器22接通，外网控制器21关断，使直流母线3运行在孤岛运行状态；从而实现根据直流母线3的电压状态，灵活切换直流母线3的供电方式。
具体的，稳压控制电路5还包括比例积分电路56、微分电路57、第二PWM发生电路58，比例积分电路56和微分电路57并联连接至减法电路53的输出端，比例积分电路56和微分电路57的输出端连接至第二PWM发生电路58，第二PWM发生电路58的输出端控制多源直流端4的稳压幅度；当直流电网发生电压波动时对多源直流端4的稳压器或缓流器进行稳压PID控制；减法电路53的输出值输出的电压差值，经比例积分电路56、微分电路57产生控制信号输出至第二PWM发生电路58，经调制生成PWM波形，驱动多源直流端4的稳压器或换流器对多源直流端4的输出电压进行调节。
具体的，还包括ADC电路10和通讯模块，ADC电路10的输入端与母线采样电路71连接，ADC电路10的输出端与通讯模块连通，通讯模块用于将模数转换的采样值通讯至上位机；ADC电路10将母线采样电路71输入的模拟信号转换为数字信号，通过通讯模块将数字信号发送至上位机，上位机对数字信号进行处理并对外显示。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
Claims (9)
1.一种多源直流电网供电拓扑电路，其特征在于，包括外网直流端、接入控制电路、直流母线、多源直流端、稳压控制电路、储能接入端、采样电路、充放电控制电路和逻辑电路；
所述外网直流端输出直流电至直流母线，所述接入控制电路用于控制外网直流端和多源直流端的接入与否；所述多源直流端用于输出外部发电设备经过稳压后的直流电至直流母线，所述储能接入端输送经过稳压后的直流电至直流母线连接，所述采样电路的输入端与直流母线、储能接入端及多源直流端、储能接入端连接，所述逻辑电路的输入端与采样电路的输出端连接，所述逻辑电路的输出端分别与稳压控制电路、充放电控制电路和接入控制电路连接，所述稳压控制电路用于调节多源直流端和储能接入端的稳压幅值，所述充放电控制电路用于控制储能接入端相对于直流母线的充放电状态，所述逻辑电路基于采样电路的采样值控制接入控制电路、稳压控制电路、充放电控制电路状态。
2.根据权利要求1中所述的一种多源直流电网供电拓扑电路，其特征在于，所述采样电路包括母线采样电路、若干层级基准电路和母线电压比较电路，所述母线采样电路的输入端与直流母线连接，所述母线采样电路的输出端与母线电压比较电路的正输入端连接，所述层级基准电路与母线电压比较电路的负输入端连接，所述母线电压比较电路的输出端连接至逻辑电路的输入端。
3.根据权利要求2中所述的一种多源直流电网供电拓扑电路，其特征在于，所述母线采样电路包括分压电阻、采样电阻、电压跟随器和光电隔离器，所述分压电阻与直流母线连接，所述分压电阻与采样电阻并联，所述分压电阻与采样电阻的并联端连接至电压跟随器的输入端，所述电压跟随器的输出端与光电隔离器输入端连接，所述光电隔离器的输出端连接至若干母线电压比较电路；所述层级基准电路包括第一基准电路、第二基准电路和第三基准电路，所述第二基准电路向母线电压比较电路输出直流母线经降压后的标准电压值，所述第一基准电路向母线电压比较电路输出的电压值高于标准电压值，所述第二基准电路向母线电压比较电路输出的电压值低于标准电压值，所述母线电压比较电路的输出端与逻辑电路的输入端连接。
4.根据权利要求1中所述的一种多源直流电网供电拓扑电路，其特征在于，所述采样电路包括SOC采样电路、低SOC基准电路、高SOC基准电路低SOC电压比较电路和高SOC电压比较电路，所述SOC采样电路的输入端与储能接入端连接，所述SOC采样电路的输出端分别与低SOC电压比较电路的正输入端和高SOC电压比较电路的正输入端连接，所述低SOC基准电路、高SOC基准电路分别与低母线电压比较电路的负输入端和高母线电压比较电路的负输入端连接，所述母线电压比较电路的输出端连接至逻辑电路的输入端。
5.根据权利要求1中所述的一种多源直流电网供电拓扑电路，其特征在于，所述逻辑电路包括母线比较值输入端Uin1、Uin2、Uin3、SOC比较值输入端SOCin1、SOCin2、稳压信号输出端Uout1、Uout2、SOC信号输出端SOCout1，SOCout2和接入信号输出端Uflag，其中，Uout1＝Uin2，Uout2＝～Uin2,SOCout1＝～Uin2(～Uin2Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin2+～Uin2(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin1+Uin2～(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin2+Uin2～(～Uin2Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)SOCin1，SOCout2＝～SOCin1～SOCin2，Uflag＝～Uin2～(～Uin2 Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)+～Uin2～SOCin1～SOCin2+Uin2(～Uin2Uin3+Uin2～Uin3+Uin1)，所述接入信号输出端Uflag连接至控制电路的输入端控制外网直流端和多源直流端的接入与否，所述接入信号输出端Uflag还用于控制多源直流端的接入与否。
6.根据权利要求5中所述的一种多源直流电网供电拓扑电路，其特征在于，所述充放电控制电路包括第一PWM发生电路和Buck-Boost电路，所述第一PWM发生电路包括，所述第一PWM发生电路的输出端与所述Buck-Boost电路控制储能接入端的充放电状态，所述SOC信号输出端SOCout1的信号和SOC信号输出端SOCout2用于控制第一PWM发生电路的占空比大小。
7.根据权利要求5中所述的一种多源直流电网供电拓扑电路，其特征在于，所述稳压控制电路包括多源直流采样端、母线额定输入端、减法电路、差值比较电路和差值输入端，所述母线额定输入端连接至减法电路的负输入端，所述多源直流采样端连接至减法电路的正输入端，所述减法电路的输出端连接至差值比较电路的负输入端，所述差值输入端连接至差值比较电路的正输入端，所述差值比较电路的输出端控制接入信号输出端Uflag改变电平。
8.根据权利要求7中所述的一种多源直流电网供电拓扑电路，其特征在于，所述稳压控制电路还包括比例积分电路、微分电路、第二PWM发生电路，所述比例积分电路和微分电路并联连接至减法电路的输出端，所述比例积分电路和微分电路的输出端连接至第二PWM发生电路，所述第二PWM发生电路的输出端控制多源直流端的稳压幅度。
9.根据权利要求2中所述的一种多源直流电网供电拓扑电路，其特征在于，还包括ADC电路和通讯模块，所述ADC电路的输入端与母线采样电路连接，所述ADC电路的输出端与通讯模块连通，所述通讯模块用于将模数转换的采样值通讯至上位机。
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| JP2009038894A (ja) * | 2007-08-01 | 2009-02-19 | Denso Corp | 電源制御回路 |
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2023
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