CN113904557B - 一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置及控制方法 - Google Patents

一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置，包括开环双向LLC变换电路，所述开环双向LLC变换电路同时与BUCK1变换电路、BUCK2变换电路相连，所述BUCK1变换电路和所述BUCK2变换电路通过基于混合电感电流采样的双端口电压模拟控制电路控制。本申请解决双母线互为热备双向DC‑DC变换器的可靠性问题，采用双BUCK加双向开环LLC变换器组成混合双向DC‑DC变换器，且配合其特有的基于混合电感电流采样的双端口电压模拟控制电路，实现快速输出且兼顾***的高可靠性。

Description

一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置及控制方法
技术领域
本发明涉及直流电源***技术领域，具体涉及一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置及控制方法。
背景技术
为了保障电力***的安全运行，发电厂、变电站的控制及保护设备均采用直流电源供电。
为了进一步提高***的供电可靠性，一般对两套直流供电***进行互相热备份，当一套***供电出现问题，可以通过另外一套供电提供。而两套直流供电***之间需要完全的电气隔离，因此一般采用双向DC-DC将两套直流供电连通起来。而加入的双向DC-DC需要具备更高的可靠性需求，否则将降低原有***的可靠性。
目前电力电子拓扑中的双向DC-DC方案，一般输入级均为全桥拓扑，而全桥拓扑中的上下两只串联的开关管在失效时，会造成输入级短路，即使熔断器熔断，也将产生较大的冲击电流，将影响***的供电可靠性。
另外，双向DC-DC还需要具备双向快速切换，双端口电压控制，双向并机均流控制等功能，需要复杂的逻辑判断和时序控制，而***复杂性的增加也会降低***的可靠性。
发明内容
本申请同时提供一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置及其适配的控制方法，解决双母线互为热备双向DC-DC变换器的可靠性问题，采用双BUCK加双向开环LLC变换器组成混合双向DC-DC变换器，且配合其特有的模拟控制电路，实现快速输出且兼顾***的高可靠性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置，包括开环双向LLC变换电路，所述开环双向LLC变换电路同时与BUCK1变换电路、BUCK2变换电路相连，所述BUCK1变换电路和所述BUCK2变换电路通过基于混合电感电流采样的双端口电压模拟控制电路控制。
进一步的，所述基于混合电感电流采样的双端口电压模拟控制电路包括第一求和单元、第二求和单元、第三求和单元、第一PID单元、第二PID单元、PI单元、最大值选通单元、平均单元，精密整流单元、PWM发生单元、并机下拉电阻和并机二极管；
所述PWM发生单元产生PWM控制信号，用于驱动所述BUCK1变换电路和所述BUCK2变换电路的开关管；
所述PI单元的输出端连接所述PWM发生单元的输入端；
所述第三求和单元的两个输入端分别连接并机信号Ib和电感电流调理信号ILabs，第三求和单元的输出端产生误差信号Ierr连接PI单元的输入端；
所述精密整流单元的输入端连接电感电流平均值信号ILavg，精密整流单元的输出端产生电感电流调理信号ILabs连接第三求和单元的一个输入端；
所述平均单元的输入端连接电感电流信号IL1和电感电流信号IL2，所述平均单元的输出端产生电感电流平均值信号ILavg连接精密整流单元的输入端；
所述最大值选通单元的两个输入端分别连接电感电流给定信号Ig1和电感电流给定信号Ig2，最大值选通单元的输出端产生最大电流给定信号Ig，最大电流给定信号Ig连接并机二极管的阳极，并机二极管的阴极输出并机信号Ib，并机二极管的阴极通过并机下拉电阻接GND；
所述第一PID单元的输入端连接误差信号Verr1，所述第一PID单元的输出端产生电感电流给定信号Ig1连接最大值选通单元的一个输入端；
所述第二PID单元的输入端连接误差信号Verr2，所述第二PID单元的输出端产生电感电流给定信号Ig2连接最大值选通单元的一个输入端；
所述第一求和单元的两个输入端分别连接电压给定信号VG和母线V1电压反馈信号V1f，第一求和单元输出产生误差信号Verr1连接第一PID单元的输入端；
所述第二求和单元的两个输入端分别连接电压给定信号VG和母线V2电压反馈信号V2f，第二求和单元输出产生误差信号Verr2连接第二PID单元的输入端。
进一步的，所述电感电流平均值信号ILavg等于所述电感电流信号IL1和所述电感电流信号IL2的平均值的信号；
所述最大电流给定信号Ig等于所述电感电流给定信号Ig1和所述电感电流给定信号Ig2的较大值。
优选的，所述开环双向LLC变换电路包括两组H桥以及连接在两组H桥之间的变压器T1、谐振电容C7，谐振电容C8，母线电容C5、母线电容C6、阻尼网络1和阻尼网络2；
第一组H桥由两组半桥组成，其中开关管Q3和开关管Q4组成一组半桥，开关管Q5和开关管Q6组成另外一组半桥；
第二组H桥的由两组半桥组成，其中开关管Q7和开关管Q8组成一组半桥，开关管Q9和开关管Q10组成另外一组半桥；
所述开关管Q3和所述开关管Q5均为所在半桥的上管，同时与母线Vm1的正极相连；
所述开关管Q4和所述开关管Q6均为所在半桥的下管，同时与母线Vm1的负极相连；
所述开关管Q7和所述开关管Q9均为所在半桥的上管，同时与母线Vm2的正极相连；
所述开关管Q8和所述开关管Q10均为所在半桥的下管，同时与母线Vm2的负极相连；
所述开关管Q3、所述开关管Q6、所述开关管Q7和所述开关管Q10具有相同的驱动信号DR1；
所述开关管Q4、所述开关管Q5、所述开关管Q8和所述开关管Q9具有相同的驱动信号DR2；
所述驱动信号DR1和所述驱动信号DR2为互补且带有死区的驱动信号；
所述变压器T1的变压器输出端1通过所述谐振电容C7连接所述开关管Q3和所述开关管Q4组成的半桥中点；
所述变压器T1的变压器输出端3通过所述谐振电容C8连接所述开关管Q7和所述开关管Q8组成的半桥中点；
所述变压器T1的变压器输出端2连接所述开关管Q5和所述开关管Q6组成的半桥中点；
所述变压器T1的变压器输出端4连接所述开关管Q9和所述开关管Q10组成的半桥中点；
所述变压器T1包含两个隔离的绕组，其中一个绕组的两个变压器输出端为变压器输出端1和变压器输出端2，另一个绕组的两个变压器输出端为变压器输出端3和变压器输出端4，其中变压器输出端1和变压器输出端3为同名端；
所述母线电容C5与第一组H桥母线Vm1相连；
所述母线电容C6与第二组H桥母线Vm2相连；
所述阻尼网络1与第一组H桥母线Vm1相连；
所述阻尼网络2与第二组H桥母线Vm2相连。
优选的，所述阻尼网络1包括电阻R1和电容C3，所述电阻R1与所述电容C3串连，所述阻尼网络2包括电阻R2和电容C4，所述电阻R2与所述电容C4串连。
优选的，所述BUCK1变换电路包括电容C1、开关管Q1、二极管D1、电感L1、第一电压传感器和第一电流传感器；
所述电容C1的一端与开关管Q1的阳极连接，同时与输入电源V1的正极连接，电容C1的另一端与输入电源V1负极连接；
所述二极管D1的阴极与开关管Q1的阴极连接，同时与电感L1的一端连接，二极管D1的阳极与输入电源V1负极连接；
所述电感L1的另外一端与母线Vm1的正极连接；
所述第一电压传感器输入端与输入电源V1的正负极连接，所述第一电压传感器输出电压反馈信号V1f；
所述第一电流传感器采集电感L1电流，所述第一电流传感器输出电感电流信号IL1。
进一步的，所述BUCK2变换电路包括电容C2、开关管BUCK开关管Q2、二极管D2、电感L2、第二电压传感器和第二电流传感器；
所述电容C2的一端与开关管Q2的阳极连接，同时与输入V2的正极连接，电容C2的另一端与输入电源V2负极连接；
所述二极管D2的阴极与开关管Q2的阴极连接，同时与电感L2的一端连接，二极管D2的阳极与输入电源V2负极连接；
所述电感L2的另外一端与母线Vm2的正极连接；
所述第二电压传感器输入端与输入电源V2的正负极连接，所述第二电压传感器产生电压反馈信号V2f；
所述第二电流传感器采集电感L2电流，第二电流传感器输出端产生电感电流信号IL2。
进一步的，本发明还提供一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置的自动补偿控制方法，包括如下步骤：
步骤1：电压给定信号VG和母线V1电压反馈信号V1f求差得到误差信号Verr1；
步骤2：误差信号Verr1经过第一PID单元得到电感电流给定信号Ig1；
步骤3：电压给定信号VG与线V2电压反馈信号V2f求差得到误差信号Verr2；
步骤4：误差信号Verr2经过第二PID单元得到电感电流给定信号Ig2；
步骤5：将电感电流给定信号Ig1和电感电流给定信号Ig2比较取最大值，得到最大电流给定信号Ig；
步骤6：最大电流给定信号Ig通过并机二极管得到并机信号Ib；
步骤7：对电感电流信号IL1和电感电流信号IL2求平均，得到电感电流平均值信号ILavg；
步骤8：将电感电流平均值信号ILavg求绝对值得到电感电流调理信号ILabs；
步骤9：并机信号Ib与电感电流调理信号ILabs求差得到误差信号Ierr；
步骤10：误差信号Ierr经过PI单元得到控制信号Com；
步骤11：控制信号Com经过PWM发生单元得到PWM控制信号；
步骤12：PWM控制信号驱动BUCK1变换电路开关管Q1和BUCK2变换电路开关管BUCK开关管Q2。
本发明的有益效果：
本申请同时提供一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置及其适配的控制方法，解决双母线互为热备双向DC-DC变换器的可靠性问题，采用双BUCK加双向开环LLC变换器组成混合双向DC-DC变换器，且配合其特有的模拟控制电路，实现快速输出且兼顾***的高可靠性。
1.本发明双端口输入级为BUCK，即使BUCK电路的开关管失效直通，中间级开环双向LLC变换电路进行保护；而中间级开环双向LLC变换电路的开关管发生失效直通时，也可以由BUCK进行限流保护，不会产生过大的浪涌电流，避免了对输入端口的影响，因此可以大大提高***的可靠性。
2.本发明采用双向电感电流的绝对值作为电流内环的反馈，不需要对电流方向进行控制，只需要将所有模块的并机信号Ib连通就可以实现无主从自动均流。
3.本发明双端口电压控制简单，当两个端口电压均大于设定电压时，电压反馈信号V1f和电压反馈信号V2f均大于电压给定信号VG，因此PID调节器均处于负饱和状态，PWM信号占空比D为0，中间级开环双向LLC变换电路的母线电压为零，可以大大提高热备下的使用寿命。当任何一端电压低于电压给定信号VG时，装置将自动闭环将该路输出电压稳定在设定值，自动完成失压补偿过程，无需复杂的时序和逻辑判断，通过此方式可以对两个端口的电压同时进行控制。
4.本发明使用混合电感电流内环进行控制，即对开环双向LLC变换电路左右两侧的BUCK电感电流进行求平均和绝对值处理，再作为电感电流内环的反馈信号，无论电流的方向如何，电压闭环始终可以保证稳定。
附图说明
图1为一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置的示意图；
图2主回路简化等效原理图；
图3电流方向由V1到V2的简化等效原理图；
图4电流方向由V2到V1的简化等效原理图；
图5无RC阻尼网络的Vm1、Vm2和谐振电流动态加载波形；
图6带有RC阻尼网络的Vm1、Vm2和谐振电流动态加载波形；
图7切换过程Vm1、Vm2和V2的波形；
图8无差均流电路控制框图；
图9抗干扰隔离型无差均流电路控制框图附图标记说明；
101-第一电压传感器、102-第二电压传感器、103-第一电流传感器、104-第二电流传感器、111-第一求和单元、112-第二求和单元、113-第一PID单元、114-第二PID单元、115-最大值选通单元、116-平均单元、117-精密整流单元、118-第三求和单元、119-PI单元、120-PWM发生单元、121-并机下拉电阻、122-并机二极管。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方法对本发明一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置作进一步详细说明。
如图1、图8和图9所示，为本发明一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置的电路图。
下面具体描述***的工作过程：
中间级DCDC为开环工作模式，工作频率为LLC的谐振频率，开关管Q3～Q10始终处于零电压开通、零电流关断状态，且能量双向流动，增益为1，因此母线V1m与母线V2m电压相等，此时可以等效为图2所示。
当电流从V1向V2流动时，由电容C1、开关管Q1、二极管D1、电感L1组成的BUCK变换器工作，而开关管BUCK开关管Q2始终处于导通状态，二极管D2始终处于截止状态，可以等效为图3所示，设此时PWM信号的占空比为D，那么有V2/V1＝D的关系。
当电流从V2向V1流动时，由电容C2、开关管BUCK开关管Q2、二极管D2、电感L2组成的BUCK变换器工作，而开关管Q1始终处于导通状态，与PWM信号无关，二极管D1始终处于截止状态，可以等效为图4所示，设此时PWM信号的占空比为D，那么有V1/V2＝D的关系。
由此可以看出，当V1>D*V1>V2时，电流向V2正向流动；当V2>D*V2>V1时，电流向V1反向流动；当V1>V2>D*V1或者V2>V1>D*V2时，电流为0。可以得出结论，电流方向仅与两端口电压大小有关，电流只会从高电压一侧流向低电压一侧，此特性使得模块并联时不会出现环流的现象，同时使控制无需考虑电流方向，因此这里将电流调理电路中加入了精密整流单元117。
阻尼网络添加目的：
由于中间级双向DCDC处于开环的谐振工作模式，实验发现该工作模式下，在电流突变时，会激励双向DCDC固有振荡过程，既变压器电流周期性的振荡，如图5所示，其振荡频率与其两端的母线电容C5和C6有关，以及与其开关频率和LLC的谐振有关，母线电容约小振荡越剧烈，开关频率越接近LLC谐振频率，振荡越剧烈。这里为了提高***的响应速度，其母线电容容量受限，同时保证开关管的软开关效果，开关频率与LLC谐振频率严格匹配，因此只能通过其他方式解决。这里通过在母线电容C5和母线电容C6上分别并联RC阻尼网络，用来削弱双向DCDC的固有振荡，如图6所示。
混合电感电流采样的工作原理：
为了消除主功率电路的LC谐振峰，达到提升***带宽的目的，需要添加电感电流内环，由于本发明特殊之处还在于输出为LCLC的4阶***，因此这里提出对两个电感的电流进行加权平均处理，即采用电感电流信号IL1和电感电流信号IL2的平均值进行控制，这样两只电感的电流均能参与到控制，同时无论是正向还是负向电流，控制对象特性完全相同，可共用一个电流内环，大大简化***的控制，另外为了进一步消除电感电流控制量的符号，对平均后的电感电流信号(IL1+IL2)/2进行精密整流处理，得到最终的电流反馈调理信号|(IL1+IL2)/2|。
双端口电压控制的工作原理：
此发明用于对两端口电源互相热备份，当任何一端电源电压跌落，***都能自动运行，将该跌落端口电压稳定在设定的电压值。本发明具有两个电压环：正向电压环和反向电压环；
两个电压环具有相同的电压设定信号VG，当V1f>V2f>VG或者V2f>V1f>VG时，两个电压环均为负饱和，Ig1<0和第二电感电流给定信号Ig2<0，经过最大值选通单元115后的电流给定Ig<0，电感电流内环为负饱和，PWM的占空比始终为0，此时BUCK1开关管Q1和BUCK2开关管Q2均为断开状态，因此两端口电压互不影响。
当V1f>VG>V2f时，V1f电压环为负饱和，Ig1<0，V2f电压环为受控，第二电感电流给定信号Ig2>0，经过最大值选通单元115后的电流给定Ig＝第二电感电流给定信号Ig2>0，电感电流内环为受控状态，PWM的占空比D>0，此时会将端口电压V2稳定在VG对应的设定值。
当V2f>VG>V1f时，V2f电压环为负饱和，第二电感电流给定信号Ig2<0，V1f电压环为受控，Ig1>0，经过最大值选通单元115后的电流给定Ig＝Ig1>0，电感电流内环为受控状态，PWM的占空比D>0，此时会将端口电压V1稳定在VG对应的设定值。
当VG>V2f>V1f时，两个电压环均为正饱和，Ig1为最大值和第二电感电流给定信号Ig2为最大值，经过最大值选通单元115后的电流给定Ig为最大值，电感电流内环为正饱和，PWM的占空比始终为100％，此时BUCK1开关管Q1和BUCK2开关管Q2均为导通状态，此时两端口电压相等。
举例：
如图7所示，在初始状态，V1＝220V，V2＝220V，VG设定值为200V；第30ms时刻，电源V2跌落，此时靠端口输出电容支撑V2电压缓慢下落，在第31ms时刻，调节器开始响应，并将PWM信号的占空比调大，同时中间级母线Vm1和Vm2开始建立，在第33ms时刻，V2端口电压已经不在下落，稳定到设定值200V。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组间可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组间组合成一个模块或单元或组间，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组间。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机***的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。
这里描述的各种技术可结合硬件或软件，或者它们的组合一起实现。从而，本发明的方法和设备，或者本发明的方法和设备的某些方面或部分可采取嵌入有形媒介，例如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器或者其它任意机器可读的存储介质中的程序代码(即指令)的形式，其中当程序被载入诸如计算机之类的机器，并被所述机器执行时，所述机器变成实践本发明的设备。
在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备一般包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)，至少一个输入装置和至少一个输出装置。其中，存储器被配置用于存储程序代码；处理器被配置用于根据该存储器中存储的所述程序代码中的指令，执行本发明的方法。
以示例而非限制的方式，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息传递介质。以上的任一种的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。
如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (7)

1.一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置，其特征在于，包括开环双向LLC变换电路，所述开环双向LLC变换电路同时与BUCK1变换电路、BUCK2变换电路相连，所述BUCK1变换电路和所述BUCK2变换电路通过基于混合电感电流采样的双端口电压模拟控制电路控制，所述基于混合电感电流采样的双端口电压模拟控制电路包括第一求和单元(111)、第二求和单元(112)、第三求和单元(118)、第一PID单元(113)、第二PID单元(114)、PI单元(119)、最大值选通单元(115)、平均单元(116)，精密整流单元(117)、PWM发生单元(120)、并机下拉电阻(121)和并机二极管(122)；
所述PWM发生单元(120)产生PWM控制信号，用于驱动所述BUCK1变换电路和所述BUCK2变换电路的开关管；
所述PI单元(119)的输出端连接所述PWM发生单元(120)的输入端；
所述第三求和单元(118)的两个输入端分别连接并机信号Ib和电感电流调理信号ILabs，所述第三求和单元(118)的输出端产生误差信号Ierr连接所述PI单元(119)的输入端；
所述精密整流单元(117)为取绝对值，所述精密整流单元(117)的输入端连接电感电流平均值信号ILavg，所述精密整流单元(117)的输出端产生电感电流调理信号ILabs连接所述第三求和单元(118)的一个输入端；
所述平均单元(116)的输入端连接电感电流信号IL1和电感电流信号IL2，所述平均单元(116)的输出端产生电感电流平均值信号ILavg连接所述精密整流单元(117)的输入端；
所述最大值选通单元(115)的两个输入端分别连接电感电流给定信号Ig1和电感电流给定信号Ig2，所述最大值选通单元(115)的输出端产生最大电流给定信号Ig，最大电流给定信号Ig连接所述并机二极管(122)的阳极，所述并机二极管(122)的阴极输出并机信号Ib，所述并机二极管(122)的阴极通过所述并机下拉电阻(121)接GND；
所述第一PID单元(113)的输入端连接误差信号Verr1，所述第一PID单元(113)的输出端产生电感电流给定信号Ig1连接所述最大值选通单元(115)的一个输入端；
所述第二PID单元(114)的输入端连接误差信号Verr2，所述第二PID单元(114)的输出端产生电感电流给定信号Ig2连接所述最大值选通单元(115)的一个输入端；
所述第一求和单元(111)的两个输入端分别连接电压给定信号VG和母线V1电压反馈信号V1f，所述第一求和单元(111)输出产生误差信号Verr1连接所述第一PID单元(113)的输入端；
所述第二求和单元(112)的两个输入端分别连接电压给定信号VG和母线V2电压反馈信号V2f，所述第二求和单元(112)输出产生误差信号Verr2连接第二PID单元(114)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置，其特征在于，所述电感电流平均值信号ILavg等于所述电感电流信号IL1和所述电感电流信号IL2的平均值的信号；
所述最大电流给定信号Ig等于所述电感电流给定信号Ig1和所述电感电流给定信号Ig2的较大值。
3.根据权利要求1或2所述的一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置，其特征在于，所述开环双向LLC变换电路包括两组H桥以及连接在两组H桥之间的变压器T1、谐振电容C7，谐振电容C8，母线电容C5、母线电容C6、阻尼网络1和阻尼网络2；
第一组H桥由两组半桥组成，其中开关管Q3和开关管Q4组成一组半桥，开关管Q5和开关管Q6组成另外一组半桥；
第二组H桥的由两组半桥组成，其中开关管Q7和开关管Q8组成一组半桥，开关管Q9和开关管Q10组成另外一组半桥；
所述开关管Q3和所述开关管Q5均为所在半桥的上管，同时与母线Vm1的正极相连；
所述开关管Q4和所述开关管Q6均为所在半桥的下管，同时与母线Vm1的负极相连；
所述开关管Q7和所述开关管Q9均为所在半桥的上管，同时与母线Vm2的正极相连；
所述开关管Q8和所述开关管Q10均为所在半桥的下管，同时与母线Vm2的负极相连；
所述开关管Q3、所述开关管Q6、所述开关管Q7和所述开关管Q10具有相同的驱动信号DR1；
所述开关管Q4、所述开关管Q5、所述开关管Q8和所述开关管Q9具有相同的驱动信号DR2；
所述驱动信号DR1和所述驱动信号DR2为互补且带有死区的驱动信号；
所述变压器T1的变压器输出端1通过所述谐振电容C7连接所述开关管Q3和所述开关管Q4组成的半桥中点；
所述变压器T1的变压器输出端3通过所述谐振电容C8连接所述开关管Q7和所述开关管Q8组成的半桥中点；
所述变压器T1的变压器输出端2连接所述开关管Q5和所述开关管Q6组成的半桥中点；
所述变压器T1的变压器输出端4连接所述开关管Q9和所述开关管Q10组成的半桥中点；
所述变压器T1包含两个隔离的绕组，其中一个绕组的两个变压器输出端为变压器输出端1和变压器输出端2，另一个绕组的两个变压器输出端为变压器输出端3和变压器输出端4，其中变压器输出端1和变压器输出端3为同名端；
所述母线电容C5与第一组H桥母线Vm1相连；
所述母线电容C6与第二组H桥母线Vm2相连；
所述阻尼网络1与第一组H桥母线Vm1相连；
所述阻尼网络2与第二组H桥母线Vm2相连。
4.根据权利要求3所述的一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置，其特征在于：所述阻尼网络1包括电阻R1和电容C3，所述电阻R1与所述电容C3串连，所述阻尼网络2包括电阻R2和电容C4，所述电阻R2与所述电容C4串连。
5.根据权利要求4所述的一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置，其特征在于：所述BUCK1变换电路包括电容C1、开关管Q1、二极管D1、电感L1、第一电压传感器(101)和第一电流传感器(103)；
所述电容C1的一端与开关管Q1的阳极连接，同时与输入电源V1的正极连接，电容C1的另一端与输入电源V1负极连接；
所述二极管D1的阴极与开关管Q1的阴极连接，同时与电感L1的一端连接，二极管D1的阳极与输入电源V1负极连接；
所述电感L1的另外一端与母线Vm1的正极连接；
所述第一电压传感器(101)输入端与输入电源V1的正负极连接，所述第一电压传感器(101)输出电压反馈信号V1f；
所述第一电流传感器(103)采集电感L1电流，所述第一电流传感器(103)输出电感电流信号IL1。
6.根据权利要求5所述的一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置，其特征在于：所述BUCK2变换电路包括电容C2、开关管BUCK开关管Q2、二极管D2、电感L2、第二电压传感器(102)和第二电流传感器(104)；
所述电容C2的一端与开关管Q2的阳极连接，同时与输入V2的正极连接，电容C2的另一端与输入电源V2负极连接；
所述二极管D2的阴极与开关管Q2的阴极连接，同时与电感L2的一端连接，二极管D2的阳极与输入电源V2负极连接；
所述电感L2的另外一端与母线Vm2的正极连接；
所述第二电压传感器(102)输入端与输入电源V2的正负极连接，所述第二电压传感器(102)产生电压反馈信号V2f；
所述第二电流传感器(104)采集电感L2电流，第二电流传感器(104)输出端产生电感电流信号IL2。
7.基于权利要求6所述的一种高可靠性双母线互为热备份的自动补偿装置的自动补偿控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：电压给定信号VG和母线V1电压反馈信号V1f求差得到误差信号Verr1；
步骤2：误差信号Verr1经过第一PID单元(113)得到电感电流给定信号Ig1；
步骤3：电压给定信号VG与线V2电压反馈信号V2f求差得到误差信号Verr2；
步骤4：误差信号Verr2经过第二PID单元(114)得到电感电流给定信号Ig2；
步骤5：将电感电流给定信号Ig1和电感电流给定信号Ig2比较取最大值，得到最大电流给定信号Ig；
步骤6：最大电流给定信号Ig通过并机二极管(122)得到并机信号Ib；
步骤7：对电感电流信号IL1和电感电流信号IL2求平均，得到电感电流平均值信号ILavg；
步骤8：将电感电流平均值信号ILavg求绝对值得到电感电流调理信号ILabs；
步骤9：并机信号Ib与电感电流调理信号ILabs求差得到误差信号Ierr；
步骤10：误差信号Ierr经过PI单元(119)得到控制信号Com；
步骤11：控制信号Com经过PWM发生单元(120)得到PWM控制信号；
步骤12：PWM控制信号驱动BUCK1变换电路开关管Q1和BUCK2变换电路开关管BUCK开关管Q2。
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