[发明专利]一种输入串联系统的均压控制方法

说明书

本发明公开了一种输入串联系统的均压控制方法，每路辅助均压电路的组件通过数字脉宽调节器采样自身的输入电压信号作为调制信号，各组件产生相同的载波信号，数字脉宽调节器将每路辅助均压电路的调制信号与载波信号相比较产生PWM脉宽调制信号，输入电压高的辅助均压电路的PWM脉宽调制信号大，其控制的可控开关的驱动脉宽大，输入电压下降；本发明具有无需采样母线电压，无需并联大功率均压电阻，功率消耗小，适用宽范围输入的优点。

技术领域

本发明涉及电学领域，更具体涉及一种输入串联系统的均压控制方法。

背景技术

为了降低电能传输损耗，高压供电应用场合越来越多，而受现有电力电子功率器件耐压等级限制，功率变换器采用输入串联方式来分摊母线电压。功率变换器采用输入串联方式时，必须要保证输入均压，严重的不均压将导致系统损坏。

在系统正常工作时，可以采样母线电压计算出每个组件的输入参考电压，通过均压环闭环控制。但是当系统处于待机(上电但未工作)状态或保护状态时，系统无输出功率可以分配，若没有输入均压措施，各组件由于待机功耗不一致而导致输入电压不一致，并形成正反馈加剧各装置的输入电压变化直至系统损坏。

传统的输入串联系统均压一般采用输入电压闭环均压控制，但此种方式需要采样输入母线电压，并且在待机或者保护状态下，由于无可分配的能量而导致均压环调节失效，需要外加均压措施。外加的均压措施一般采用均压电阻强迫均压，或者辅助均压电路抑制组件电压升高，前者需要消耗很大的功率，后者不适用于宽范围输入场合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何解决现有均压控制方法消耗功率大，且不适用于宽范围输入场合的问题。

一种输入串联系统的均压控制方法，该方法包括：

步骤一：每路辅助均压电路的组件采样自身的输入电压信号作为调制信号；

步骤二：各组件通过数字脉宽调节器产生相同的载波信号；

步骤三：数字脉宽调节器将每路辅助均压电路的调制信号与载波信号相比较产生PWM脉宽调制信号；

步骤四：数字脉宽调节器产生的PWM脉宽调制信号控制各路辅助均压电路中的可控开关，所有所述辅助均压电路的输入电压达到动态均压。

优选的，步骤一中，每路辅助均压电路的组件通过数字脉宽调节器采样自身的输入电压信号。

优选的，步骤一中，所述辅助均压电路为多路，每路所述辅助均压电路顺次串联连接，每路所述辅助均压电路包括均压模块和组件，所述均压模块并联在所述组件的两端，每路所述辅助均压电路的均压模块顺次串联连接。

优选的，顺次串联连接的所述辅助均压电路，从第一个开始串联连接的所述辅助均压电路到最后一个串联连接的所述辅助均压电路，分别称为第1辅助均压电路至第n辅助均压电路，所述第1辅助均压电路至第n辅助均压电路的均压模块分别称为第1均压模块至第n均压模块，所述第1辅助均压电路至第n辅助均压电路的组件分别称为第1组件至第n组件，n取大于1的正整数；所述第n均压模块包括电容Cn、电阻Rn和可控开关Qn，所述电容Cn的一端与所述电阻Rn的一端连接，所述电阻Rn的另一端与所述可控开关Qn的集电极连接，所述电容Cn的另一端与所述可控开关Qn的发射极连接，所述电阻Rn的一端以及所述可控开关Qn的发射极分别连接在所述第n组件的两端，第n辅助均压电路的电容Cn的一端与相邻的第n-1辅助均压电路的电容Cn-1的另一端连接。

优选的，第n辅助均压电路的电容Cn的一端作为第n辅助均压电路的输入电压正端，第n辅助均压电路的电容Cn的另一端作为第n辅助均压电路的输入电压负端。

优选的，所述步骤四中，每路所述辅助均压电路均有一个数字脉宽调节器对其可控开关进行单独控制。