CN203967755U - 一种电源并联供电均流控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源并联供电均流控制系统，包括：通信网络，以及两路以上与通信网络相连的电源支路，电源支路的输出端相互并联于并联点后为负载提供电源。电源支路包括与通信网络相连的电源，以及与电源相连的采集电路。通信网络包括处理器，处理器与电源相连，电源的输出端通过采集电路并联于并联点。本实用新型能够解决现有电源均流控制系统无法满足多台电源并联供电的要求，控制精度不高、控制复杂、动态响应不快的技术问题。

Description

一种电源并联供电均流控制系统

技术领域

本实用新型涉及轨道交通电气技术领域，尤其是涉及一种应用于多台电源并联共同为负载供电并实现各个电源均流控制的电源并联供电均流控制系统。

背景技术

随着磁悬浮列车、地铁列车、动车组、高铁等轨道交通车辆对电源供电设备分散布局，以及大负载功率等需求的提升，也对供电设备的功率提出了越来越高的要求。要满足这些要求就需要多台电源能够进行并联供电，以满足负载的功率要求。例如：磁悬浮列车的直流330V电源、地铁列车的直流110V电源、动车组交流380V电源等都采用并联供电方式，而且要求各个电源进行均流控制。同时，现代化的轨道交通系统也提出了控制方式简单、控制精度高和动态响应快的要求。因此，当前已经广泛采用主从均流、电压间接均流等技术方案难以满足应用的新要求。 

目前，现有技术中最接近的技术方案主要有两种：第一种是主从均流控制，这种方式由于控制形式简单，所以并不适于多台并联系统；第二种是电压间接均流控制，这种方式由于是采用调节电压间接对电流进行均流控制，所以控制精度不高、动态响应也不快。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电源并联供电均流控制系统，能够解决现有电源均流控制系统无法满足多台电源并联供电的要求，控制精度不高、控制复杂、动态响应不快的技术问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型具体提供了一种电源并联供电均流控制系统的技术实现方案，一种电源并联供电均流控制系统，包括：通信网络，以及两路以上与所述通信网络相连的电源支路，所述电源支路的输出端相互并联于并联点后为负载提供电源。所述电源支路包括与所述通信网络相连的电源，以及与所述电源相连的采集电路。所述通信网络包括处理器，所述处理器与所述电源相连，所述电源的输出端通过所述采集电路并联于所述并联点。

优选的，来自于两路以上的所述电源的输出电流或输出电压采集信号由所述采集电路通过所述电源输入至所述通信网络的处理器。所述处理器向两路以上的所述电源输出电流或电压平均值信号，实现所述电源输出电流的均流或输出电压的均压。

优选的，所述电源包括电源电路和控制电路，所述电源电路用于进行功率变换，并向所述负载进行供电。所述控制电路连接在所述通信网络和电源电路之间，用于所述通信网络和电源之间的信息交换。所述控制电路向所述电源电路输出电流或电压闭环控制信号。所述电源电路、控制电路分别与所述采集电路相连。所述控制电路控制所述采集电路进行所述电源电路输出电流信号或输出电压信号的采集，所述采集电路将采集到的输出电流信号或输出电压信号输出至所述控制电路。

优选的，所述处理器向两路以上的所述电源的控制电路输出电流或电压平均值信号，所述控制电路根据该电流或电压平均值信号向所述电源电路输出电流或电压闭环控制信号。

优选的，来自于所述控制电路的电源的输出电流数据或输出电压数据，以及所述电源的故障信息输出至所述处理器，所述处理器将对发生故障的所述电源进行判断和排除后，正常工作的电源的电流平均值信号或电压平均值信号输出至所述控制电路，实现所述电源输出电流的均流或输出电压的均压。

优选的，所述控制电路将转换成通信数据格式的输出电流或输出电压采集信号输出至所述通信网络。

优选的，所述控制电路向所述电源电路输出电流或电压闭环控制信号，使得所述电源电路的输出调节至电流平均值或电压平均值。

优选的，所述处理器将对n个正常工作的所述电源进行n等份平均后的电流或电压平均值信号输出至所述所述电源的控制电路，n≥2。

通过实施上述本实用新型提供的电源并联供电均流控制系统，具有如下技术效果：

（1）本实用新型克服了现有主从均流控制系统控制方式简单，不适于多台并联系统；以及现有电压间接均流控制方式采用调节电压间接对电流进行均流控制，控制精度不高、动态响应不快的技术缺陷；

（2）本实用新型增强了系统应用的灵活性、硬件设备少、成本低、输出电流闭环控制更稳定、控制精度更高、动态响应更快。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1是本实用新型电源并联供电均流控制系统一种具体实施方式的系统结构框图；

图中：1-通信网络，10-处理器，2-电源，21-电源电路，22-控制电路，3-采集电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1所示，给出了本实用新型电源并联供电均流控制系统的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如附图1所示，一种电源并联供电均流控制系统的具体实施例，包括：通信网络1，以及两路以上与通信网络1相连的电源支路，电源支路的输出端相互并联于并联点后为负载提供电源。电源支路包括与通信网络1相连的电源2，以及与电源2相连的采集电路3。通信网络1包括处理器10，处理器10与电源2相连，电源2的输出端通过采集电路3并联于并联点。本实用新型具体实施例描述的电源并联供电均流控制系统是由多台电源2并联共同为负载供电，并实现各个电源2均流控制的系统，由通信网络1、1～n个的电源2、1～n个的采集电路3三大部分构成，1～n个的电源2的输出端并联在一起，实现对负载的均流供电。

作为本实用新型一种典型的具体实施例，来自于两路以上的电源2的输出电流或输出电压采集信号由采集电路3通过电源2输入至通信网络1的处理器10。处理器10向两路以上的电源2输出电流或电压平均值信号，实现电源2输出电流的均流或输出电压的均压。本实用新型具体实施例描述的电源并联供电均流控制系统采用电流/电压直接采样、通信网络1故障诊断及平均值计算、电源2控制直接进行闭环调节的均流/均压控制的方式，具有控制简单、控制精度高、动态响应快等优点。

作为本实用新型一种典型的具体实施例，电源2进一步包括电源电路21和控制电路22，电源电路21用于进行功率变换，并向负载进行供电。控制电路22连接在通信网络1和电源电路21之间，用于通信网络1和电源2之间的电流/电压，以及故障信息交换。控制电路22向电源电路21输出电流或电压闭环控制信号。电源电路21、控制电路22分别与采集电路3相连，控制电路22控制采集电路3进行电源电路21输出电流信号或输出电压信号的采集，采集电路3将采集到的信号传送至各个电源2的控制电路22。通信网络1主要用于实现与电源2的控制电路22的通信功能，接收电源2的控制电路22传送来的电源故障信息及输出电流/电压数据，对电源2的故障发生情况进行判断、排除，接收1～n台正常工作的电源2的电流，对正常工作的电源2的电流进行平均值计算，并将此平均值信号传送至各个电源2的控制电路22。

作为本实用新型一种典型的具体实施例，处理器10向两路以上的电源2的控制电路22输出电流或电压平均值信号，控制电路22根据该电流或电压平均值信号向电源电路21输出电流或电压闭环控制信号。来自于控制电路22的电源2的输出电流数据或输出电压数据，以及电源2的故障信息输出至处理器10，处理器10对发生故障的电源2进行判断和排除，并将其中正常工作的电源2的电流平均值信号或电压平均值信号输出至控制电路22，实现电源2输出电流的均流或输出电压的均压。

作为本实用新型一种典型的具体实施例，控制电路22将转换成通信数据格式的输出电流或输出电压采集信号输出至通信网络1。控制电路22向电源电路21输出电流或电压闭环控制信号，使得电源电路21的输出调节至电流平均值或电压平均值。处理器10将对n个正常工作的电源2进行n等份平均后的电流或电压平均值信号输出至电源2的控制电路22，n≥2。在上述具体实施例中，可以采用电压采集代替电流采集，电源2之间可以采用直接通信代替网络通信，处理器10输出电压平均值信号代替电流平均值信号，并采用电压平均值信号对电源2的输出电压进行闭环控制代替平均电流平均值信号闭环控制。

本实用新型给出的具体实施例，其基本工作原理如下：

以第1电源的工作原理为例：当第1电源正常工作后，第1采样电路对第1电源的输出电流进行采样，将采样数据传送至第1电源的控制电路22。第1电源的控制电路22对采样数据进行处理，将采样数据转换成通信数据后传送至通信网络1，同时第1电源的控制电路22对第1电源是否正常工作进行判断，并将故障信息传送至通信网络1。

其它的电源2（第2电源～第n电源）与上述第1电源的工作原理相同，最后将电流采样数据和故障信息传送至通信网络1。

通信网络1接收1～n台电源2的电流采样数据和故障信息后，首先对各个电源2的故障信息进行判断，排除掉故障的电源2的电流采样数据，对正常工作的电源2的电流采样数据进行平均值计算，并将该电流平均值通过通信传送至1～n台电源2。

以第1电源的工作原理为例进行均流控制方式介绍：第1电源的控制电路22接收到通信网络1送来的电流平均值信号，并以该电流平均值信号对第1电源的电源电路21进行闭环调节控制，使第1电源输出的电流调节至电流平均值。

其它电源2与上述第1电源的均流控制方式相同，这样使1～n台中的电源2中正常工作的电源2的输出电流一致，从而实现均流的目的。

通过实施本实用新型具体实施例描述的电源并联供电均流控制系统，能够达到以下技术效果：

（1）本实用新型具体实施例描述的电源并联供电均流控制系统克服了现有主从均流控制系统控制方式简单，不适于多台并联系统；以及现有电压间接均流控制方式采用调节电压间接对电流进行均流控制，控制精度不高、动态响应不快的技术缺陷；

（2）本实用新型具体实施例描述的电源并联供电均流控制系统采用直接对电流/电压进行采样、通信网络1求平均值、电源2控制直接闭环调节方式，增强了系统应用的灵活性、硬件设备少、成本低、输出电流闭环控制更稳定、控制精度更高、动态响应更快。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种电源并联供电均流控制系统，其特征在于，包括：通信网络（1），以及两路以上与所述通信网络（1）相连的电源支路，所述电源支路的输出端相互并联于并联点后为负载提供电源；所述电源支路包括与所述通信网络（1）相连的电源（2），以及与所述电源（2）相连的采集电路（3）；所述通信网络（1）包括处理器（10），所述处理器（10）与所述电源（2）相连，所述电源（2）的输出端通过所述采集电路（3）并联于所述并联点。

2.根据权利要求1所述的一种电源并联供电均流控制系统，其特征在于：来自于两路以上的所述电源（2）的输出电流或输出电压采集信号由所述采集电路（3）通过所述电源（2）输入至所述通信网络（1）的处理器（10）；所述处理器（10）向两路以上的所述电源（2）输出电流或电压平均值信号，实现所述电源（2）输出电流的均流或输出电压的均压。

3.根据权利要求1或2所述的一种电源并联供电均流控制系统，其特征在于：所述电源（2）包括电源电路（21）和控制电路（22），所述电源电路（21）用于进行功率变换，并向所述负载进行供电；所述控制电路（22）连接在所述通信网络（1）和电源电路（21）之间，用于所述通信网络（1）和电源（2）之间的信息交换；所述控制电路（22）向所述电源电路（21）输出电流或电压闭环控制信号；所述电源电路（21）、控制电路（22）分别与所述采集电路（3）相连，所述控制电路（22）控制所述采集电路（3）进行所述电源电路（21）输出电流信号或输出电压信号的采集，所述采集电路（3）将采集到的输出电流信号或输出电压信号输出至所述控制电路（22）。

4.根据权利要求3所述的一种电源并联供电均流控制系统，其特征在于：所述处理器（10）向两路以上的所述电源（2）的控制电路（22）输出电流或电压平均值信号，所述控制电路（22）根据该电流或电压平均值信号向所述电源电路（21）输出电流或电压闭环控制信号。

5.根据权利要求4所述的一种电源并联供电均流控制系统，其特征在于：来自于所述控制电路（22）的电源（2）的输出电流数据或输出电压数据，以及所述电源（2）的故障信息输出至所述处理器（10），所述处理器（10）将对发生故障的所述电源（2）进行判断和排除后，正常工作的电源（2）的电流平均值信号或电压平均值信号输出至所述控制电路（22），实现所述电源（2）输出电流的均流或输出电压的均压。

6.根据权利要求4或5所述的一种电源并联供电均流控制系统，其特征在于：所述控制电路（22）将转换成通信数据格式的输出电流或输出电压采集信号输出至所述通信网络（1）。

7.根据权利要求6所述的一种电源并联供电均流控制系统，其特征在于：所述控制电路（22）向所述电源电路（21）输出电流或电压闭环控制信号，使得所述电源电路（21）的输出调节至电流平均值或电压平均值。

8.根据权利要求4、5、7中任一权利要求所述的一种电源并联供电均流控制系统，其特征在于：所述处理器（10）将对n个正常工作的所述电源（2）进行n等份平均后的电流或电压平均值信号输出至所述电源（2）的控制电路（22），n≥2。