[发明专利]一种高速实时电源并联系统

说明书

技术领域

本发明涉及测量电子设备领域，具体涉及电源系统。

背景技术

电源并联运行可以实现电源产品模块化,大容量化,是电源技术的发展方向之一,也是实现组合大功率电源系统的关键。电源并联扩容后，一方面需要采取均流措施，实现电源并联运行时的均流控制，另一方面需要测量并联后的总电流。

目前实现均流控制和电流加总的测量，主要是基于硬件电路实现的，如图1所示，从机通过取样电路将本机电流信息送至总机上，总机接收各个从机的电流信息，送至加法器输入端，进而得到这一时刻的总电流。这种方案中，链路中传输的是模拟信号，硬件电路较为复杂，抗干扰性差，且测量值误差大。

具体如本发明申请人以前申请过一个关于多机并联系统及电流加总方法的专利,公开号为CN104932340A，一种多机并联系统，由多个电子设备并联组成，其中一个电子设备设置为主机，其余电子设备设置为从机，所述电子设备包括一个电流加总电路，主、从机的采样电流输给主机的电流加总电路，电流加总电路由加法器组成，加法器的反馈电阻采用数字电位器。在背景技术中，从机的采样电流通过连接器同步地并行传给主机。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种电源并联系统，采用数字信号进行传输，提高抗干扰能力，减小测量误差。

一种高速实时电源并联系统，包含并联的多个电源模块，其特征在于：所述多个电源模块通过其具有的高速收发模块顺次连接，形成通信环路，各电源模块利用高速收发模块接收上一个电源模块传来的信息，并将本电源模块的本机信息整合到其中后利用高速收发模块传给下一个电源模块，实现各电源模块本机信息的采集和各电源模块的控制。

进一步地，所述通信环路完成一次完整的环路通信时间t<T, 其中T为模数转换采样周期。所述高速收发模块采用光纤通信口、以太网口、CAN总线接口或电平信号通信口。本发明并联的电源系统通过环路通信结构，实现数据的实时传输。

进一步地，上一个电源模块传来的信息包括系统的全局控制信息及前面数个电源模块上传的本机信息。

所述本机信息包含电流信息，所述电源模块包含一电流加总模块，用于加总上一个电源模块传来的电流信息与本电源模块的电流信息。

本发明的电源并联系统利用有高速收发模块的电源模块构成高速环形通信结构，可以实时完成电源并联系统的各类控制和瞬时量的测量。其主要优点为硬件结构简单，链路中传输的是数字信号，传输速度快，实时性高，抗干扰性强，灵活性好，误差小，易于实现各类功能。

为解决并联电源系统的电流加总和/或电流均流等技术问题，区别于传统的通过各个从机采样电流并行加总的传统构思，本发明提供了一种完全不同的构思方案，即通过环路串行的方式实现电流加总，只要该环路的通信速度足够快，例如，通信环路完成一次完整的环路通信在两次电流采样时间间隔内，即所述通信环路完成一次完整的环路通信时间t<T, 其中T为模数转换采样周期，这样保证采样的数据不存在堆积等待的现象，被实时地读取及环路通信，实现实时数据传输。

附图说明

图1为现有技术实现电流加总的结构示意图；

图2为本发明高速环路实现电流加总和均流控制结构示意图；

图3为电流加总模块结构示意图；

图4为均流控制模块结构示意图；

图5为基于光纤通信实现电流加总的三相多机电源并联系统环路通信实施例；

图6为环路通信数据帧格式示例性视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。

本发明的高速实时电源并联系统结构如图2所示，该系统包含并联的多个电源模块，每一个电源模块内包含了一高速接收模块、一高速发送模块、一电流加总模块和一均流控制模块。前一个电源模块的发送模块连接至后一个电源模块的接收模块，形成环形通信结构，实现电流加总以及均流控制。高速接收模块和高速发送模块在实际应用中可以整合成一个高速收发模块。