[实用新型]一种DC-DC变换器并联均流控制系统

说明书

本实用新型提供一种DC‑DC变换器并联均流控制系统，该系统包括并联至直流母线上至少两个DC‑DC变换器单元，每个变换器单元包括DC‑DC变换器、电流采样模块、收发器模块、参考电压生成模块和基于一致性理论均流控制模块。本实用新型实施例基于多模块系统的一致性理论，设计了一种新的DC‑DC变换器并联均流控制系统。控制策略是一种分布式控制方式，它只利用相邻模块的信息，而不是集中控制方式。本实用新型所提供的DC‑DC变换器并联均流控制系统，通过在无线通信技术的基础上，使每个DC‑DC变换器模块都可以通过相邻通信来共享电流，从而实现均流。

技术领域

本实用新型涉及电气控制技术领域，尤其涉及DC-DC变换器并联电路的控制领域。

背景技术

在电力电子技术中,并联DC-DC变换器系统具有大容量、高效率、高可靠性和低成本的特点。近年来，随着新能源技术的发展，并联DC-DC变换器系统具有高的可靠性、冗余性并且易于模块化和容量扩展，并联DC-DC变换器被广泛应用于各种电气场所。在理想情况下，并联DC-DC变换器系统总的负载电流由各参与并联的模块所均分，由于电源模块中器件的不一致性以及无法避免的生产工艺误差等因素，导致供电系统内参与并联的各个模块参数总会存在差异，这些差异只可以尽量缩小，却不能完全避免。除此之外，随着时间和温度的变化，各个模块的参数也会发生变化，而由外界因素导致的各个模块之间的差别也许要比模块本身原有的差别要大得多。由于参与并联的所有模块不可能完全一样，如果不施加任何方法只是简单地将它们并联起来，则不能保证各个模块能够平均地分担负载电流，因而会导致模块输出电流大小不一样，可能还会有些输出为零。而输出电流的不一致，可能会引起很多问题的出现：一、输出电流的分配不均衡必定会使系统的一部分模块输出电流偏大，那么其所承受的相应的电流应力和电压应力也会比较大。长期承受较大的电压和电流应力的变换器模块则会加快老化和损坏速度，以至于会导致整个系统的稳定性和可靠性降低；二、当系统输出功率较大时，并联系统内各个模块输出电流不一致会导致出力最大的模块达到其所允许的最大输出电流，从而使该模块被烧坏，影响了系统的可靠性；三、在对负载进行切换时，模块的不一致性会加剧各个模块间输出电流分配不平均的现象，很有可能导致整个系统无法正常运行。因此，设计一种均流控制系统在并联DC- DC变换器系统中是很有必要的。

现有的均流控制策略大多是集中控制。然而，对于并联型DC-DC变换器系统，提高系统的鲁棒性至关重要。多模块系统的分布式控制可以提高闭环系统的鲁棒性。在多模块系统中，每一个模块都能达到相同的控制目标。为此，本实用新型将采用一种新的基于一致性理论的均流控制策略应用于并联DC-DC变换器系统。

另外，对于传统的并联DC-DC变换器系统，DC-DC变换器信息传输采用物理连接方式连接。本实用新型将无线技术应用于并联DC-DC变换器系统，以实现无线信息传输，进而实现并联模块的均流。

实用新型内容

本实用新型提供一种DC-DC变换器并联均流控制系统，用以解决由DC- DC变换器电路的参数不同引起的电流不均衡的问题以及提高系统的稳定性。

本实用新型提供了一种DC-DC变换器并联均流控制系统，包括并联至直流母线的至少两个DC-DC变换器模块，每个所述变换器模块包括DC-DC变换器、电流采样模块、用于发送和接收信息的收发器模块、参考电压生成模块和基于一致性理论的均流控制模块，其特征在于，还包括：

电流采样模块用于采集每个模块的电流值I_n；I_n代表第n个模块的输出电流值；

收发器模块用于接收相邻模块发送来的电流信号，作为自身模块的参考值，传送给参考电压生成模块；同样地，收发器模块也用于发送自身模块的电流值到相邻两模块的收发器，作为相邻两模块的参考值，传送给相邻模块中的参考电压生成模块；