CN216312934U - 外挂式数字均流控制装置 - Google Patents
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Abstract
外挂式数字均流控制装置。提供了一种针对传统直流电源模块只有485通信限制基础上提高模拟均流的精度的外挂式数字均流控制装置。包括CPU板、电流互感器和若干电流霍尔传感器；通过电流霍尔传感器实时测量每个电源模块的实时输出电流值，并根据电源模块个数通CPU板计算出各电源模块目标平均电流值。既保证了模拟均流方式下响应快的特点，又兼备了数字均流精度高的优点，通过直接或间接测量各个模块的输出电流与模块输出总电流进行计算，并通过485命令对模块输出电压进行微调，从而实现高精度均流。本实用新型具有兼容性高、响应迅速等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种传统智能高频开关电源，尤其涉及外挂式数字均流控制装置。
背景技术
随着科技的发展，各种输变电所中所采用的直流供电的设备越来越多，因此变电站系统对直流电源系统的要求也越来越高，尤其是对于直流系统的最大负载电流的要求也越来越高。众所周知，在大功率直流电源系统中，均采用多个电源模块并联的方式来提高系统的总负荷量及系统稳定性。
但由于每个模块硬件差异，各模块的输出电压和输出阻抗特性无法做到完全一致，将模块直接并联在一起，并不能保证各模块输出电流完全一致，很可能会出现有的模块满载工作，有的模块却空载的运行的情况。我们知道，模块空载及满负荷运行都不是最佳的运行状态。直流电源模块之间都是通过连接并机均流线实现模块间均流的，由于连接线的材质、长度，元器件的固有误差等各方面的影响，模拟信号在实际使用时会出现不同程度的衰减，这也直接导致了模拟均流方式下模块间的均流效果往往不尽如人意。
传统直流电源系统中，电源模块采用模拟均流方式，即各个并联模块引出均流线，模块控制电路根据均流线的电压自行调整模块的输出电压，（电流大的降低输出电压，电流小的调高输出电压）从而达到均流效果。这种均流方式无需监控干预，模块间自行协调，效率最高，但由于模拟信号在使用中的硬件差异（模拟信号传输时会发生衰减），均流效果往往不尽如人意。
后期部分模块加入了CAN通信功能（传统直流电源模块多为半双工485通信，只能为单主机模式，模块间无法相互通信），这种全双工的同行方式，从硬件上实现了模块间相互通信且不会影响与监控通信。基于CAN通信的优势发展出了数字通信技术：模块间通过相互通信，由模块内部自行计算平均电流值，这种均流方式解决了模拟均流方式下均流不平衡度太高的问题。
当前使用的传统电源模块均为485通信，这种通信方式为半双工通信方式，无法做到像CAN通信方式那样多主机通信，而模块485口已经挂接在主监控上，在不改变系统架构的前提下无法再挂接外挂式均流装置。CAN均流虽然精度高，但是在系统运行中某个电源模块故障时，数字均流不能快速做出快速响应。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题，提供了一种针对传统直流电源模块只有485通信限制基础上提高模拟均流的精度的外挂式数字均流控制装置。
本实用新型的技术方案是：包括CPU板、电流互感器和若干电流霍尔传感器；
所述CPU板通过1#485通信口与主监控进行通讯；
所述CPU板通过2#485通信口与各模块进行通讯；
所述CPU板通过所述电流互感器实时监测当前电源系统的模块输出的总电流值；
所述电流霍尔传感器设置在所述电源模块的输出端，实时测量每个电源模块的实时输出电流值。
所述CPU板包括1#485通信口和2#485通信口；
所述1#485通信口与上位机相连，负责接收主监控下发的报文并解析，记录下当前主监控下发的模块的设置值；
所述2#485通信口与下位机并接，通过转发主监控报文，并把收到的报文转回给监控。
若干所述电源模块的数量不少于两只；
若干所述电流霍尔传感器与若干所述电源模块的数量相等，并一一对应。
本实用新型包括CPU板、电流互感器和若干电流霍尔传感器；通过电流霍尔传感器实时测量每个电源模块的实时输出电流值，并根据电源模块个数通CPU板计算出各电源模块目标平均电流值。既保证了模拟均流方式下响应快的特点，又兼备了数字均流精度高的优点，通过直接或间接测量各个模块的输出电流与模块输出总电流进行计算，并通过485命令对模块输出电压进行微调，从而实现高精度均流。本实用新型具有兼容性高、响应迅速等特点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图，
图2是本实用新型连接位置结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型如图1-2所示，外挂式数字均流控制装置，包括CPU板、电流互感器和若干电流霍尔传感器（最多24个）；
所述CPU板通过1#485通信口与主监控进行通讯；
所述CPU板通过2#485通信口与各模块进行通讯；
所述CPU板通过所述电流互感器实时监测当前电源系统的模块输出的总电流值；
所述电流霍尔传感器设置在所述电源模块的输出端，实时测量每个电源模块的实时输出电流值，并根据电源模块个数通CPU板计算出各电源模块目标平均电流值。
CPU根据计算得出的平均电流值，与每个电源模块的实时电流比较，在模块通讯间隔下发单个模块的微调命令（0.1V/级），电流偏大的降低输出电压，电流偏小的增高输出电压，经过调整后模块均流不平衡度将会越来越低。
每个模块调压范围均≤±0.5%，在任意一个模块的达到调压上限后若还是无法达到可接受的均流状态，则调整整体输出电压重新计算。调高/调低由达到调压上限的模块电压决定。
所述CPU板包括1#485通信口和2#485通信口；
所述1#485通信口与上位机（主监控）相连，负责接收主监控下发的报文并解析，记录下当前主监控下发的模块的设置值；
所述2#485通信口与下位机（电源模块）并接，通过转发主监控报文，并把收到的报文转回给监控，达到串口透传的效果，保证系统原有的功能可以正常使用，并在这个过程中获取系统中的模块个数。
若干所述电源模块的数量不少于两只；
若干所述电流霍尔传感器与若干所述电源模块的数量相等，并一一对应。
本案适用于由不具备CAN通讯能力的传统电源模块组成的直流电源系统中，接入本产品需要先断开监控与模块的通信连接，装置的1#485通信口连接到监控的485口，2#485通信口连接到各模块的485口，从而实现串口透传功能。
在每个模块的输出端的正极套上电流霍尔传感器，在模块总输出端套装电流互感器。
装置通电，刚开机的时候模块只做透传功能，等待收集到三个循环的通讯报文后，判断出系统当前所挂载运行的模块数量和模块下发的设置数据。
装置根据获取到的报文中的模块数据，结合电流互感器端采集到的模块总电流，计算出目标平均电流值。
装置在通讯间隙给需要调整电流的模块发送命令进行电压微调，电流偏大模块的调低输出电压，电流偏小模块的调高输出电压，从而达到提到均流精度的效果。
对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：
（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；
（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；
以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.外挂式数字均流控制装置，其特征在于，包括CPU板、电流互感器和若干电流霍尔传感器；
所述CPU板通过1#485通信口与主监控进行通讯；
所述CPU板通过2#485通信口与各模块进行通讯；
所述CPU板通过所述电流互感器实时监测当前电源系统的模块输出的总电流值；
所述电流霍尔传感器设置在电源模块的输出端，实时测量每个电源模块的实时输出电流值。
2.根据权利要求1所述的外挂式数字均流控制装置，其特征在于，所述CPU板包括1#485通信口和2#485通信口；
所述1#485通信口与上位机相连，负责接收主监控下发的报文并解析，记录下当前主监控下发的模块的设置值；
所述2#485通信口与下位机并接，通过转发主监控报文，并把收到的报文通过1#485通信口发送给监控。
3.根据权利要求1所述的外挂式数字均流控制装置，其特征在于，若干所述电源模块的数量不少于两只；
若干所述电流霍尔传感器与若干所述电源模块的数量相等，并一一对应。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122638790.4U CN216312934U (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 外挂式数字均流控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122638790.4U CN216312934U (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 外挂式数字均流控制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216312934U true CN216312934U (zh) | 2022-04-15 |
Family
ID=81117437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122638790.4U Active CN216312934U (zh) | 2021-10-29 | 2021-10-29 | 外挂式数字均流控制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216312934U (zh) |
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2021
- 2021-10-29 CN CN202122638790.4U patent/CN216312934U/zh active Active
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