一种无主分散型直流电源系统的数字均流方法

摘要

本发明公开了一种无主分散型直流电源系统的数字均流方法。本发明每个电源模块获得其它电源模块的工作参数后，结合自身的工作参数计算平均负载率、电流校正量、平均控制通道响应速度和当前电压环控制器的比例增益，实现电流校正量和电压环控制器的比例增益的更新。本发明采用CAN总线或者I²C总线通信方式，特别是I²C总线能被绝大多数微处理器支持，具有高性价比，各电源模块地位均等，支持“N+m”冗余设计，若其中某个电源模块故障，对整个并联系统的输出无影响，并可在线进行故障电源替换，可实现具有相同输出电压，但不同功率等级的电源模块并联，且在负载大变化时具有较好的动态均流特性，对数据通信的速率要求不高。

主权项

一种无主分散型直流电源系统的数字均流方法，其特征在于，所述直流电源系统采用N个电源模块通过并联构成，各个电源模块之间采用CAN总线或者I²C总线通信连接，每个电源模块为一个节点，各个电源模块的工作原理相同，每个电源模块的工作步骤包括：1)每个电源模块广播本节点的消息包，每个电源模块接收直流电源系统中其他电源模块发送的消息包，所述消息包含有发送该消息包的电源模块的电源模块地址、工作状态、最大容许电流、当前电流和当前控制通道响应速度；2)每个电源模块采用电压控制环为外环、电流控制环为内环的双环控制方式，每个电源模块计算平均负载率并根据所得的平均负载率计算本模块的电流校正量I_adj，由电流校正量I_adj和电压环PI控制器的输出I_co相加并经过限幅后得到电流参考值I_ref，电流环PI控制器调节输出电流使其达到I_ref；调节过程所需的时间ΔT反映电流环的响应速度，ΔI_ref为电流变化量，据此计算控制通道响应速度；每个电源模块根据所有电源模块的控制通道响应速度计算电源系统的平均控制通道响应速度；每个电源模块根据所得的电源系统的平均控制通道响应速度计算本模块的电压环的PI控制器增益；所述每个电源模块各自的电压环PI控制器的比例增益为：$K_u=\left\{\begin{array}{cc}{K}_{umin},& K_{ugoal}\le K_{umin}\\ K_{ugoal}& \\ K_{u\max },& K_{ugoal}\ge K_{umax}\end{array}\right.$其中K_u为电压环PI控制器的比例增益，K_ugoal＝平均控制通道响应速度×模块的最大容许电流，K_umin和K_umax采用临界比例度法确定；3)各个电源模块根据计算得到的电流参考值和电压环控制器增益更新各自的电流参考值和电压环的PI控制器增益；4)循环上述步骤1)至步骤3)实现无主分散型直流电源系统的数字均流方法。