JP2015523844A - デジタル電流均等化装置、アナログ電流均等化装置、電流均等化方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
関連技術におけるアナログとデジタル電流均等化が分化設計を採用して、アナログ電源とデジタル電源が混合挿入使用の場合に、効果的に電流均等化できない問題は、現在、効果的な解決スキームはまだ提出されていない。
関連技術において、アナログ電源の電流均等化方式とデジタル電源の電流均等化方式の間に大きな違いが存在することに鑑み、このような分化の設計としては、アナログ電流均等化方式を採用するか、デジタル電流均等化方式を採用し、アナログ電流均等化方式を採用する場合、混合挿入使用のデジタル電源に対して電流均等化できず、デジタル電流均等化方式を採用する場合、混合挿入使用のアナログ電源に対して電流均等化できない。こうすると、デジタル電源とアナログ電源が混合挿入される場合の電流均等化を効果的に実現することができない。このために、実施例では、デジタル電流均等化装置が提供されている。
図12は本発明実施例に係る電流均等化方法のフローチャートであり、図12に示すように、次のステップを含む。
ステップS1202について、出力電流サンプリングアンプモジュールの出力電圧信号V2と電流均等化母線の電圧信号Vbusの間の差分に基づいて出力電圧参考信号Vrを調整し、ここで、出力電流サンプリングアンプモジュールの入力端が電源の出力回路に接続され、出力端が1電気抵抗器R0を介して電流均等化母線に接続される。
本実施例がデジタルアナログ混合制御の自動電流均等化装置を提供し、自動電流均等化技術によってアナログ電源とデジタル電源が混合挿入されて使用される時の電流均等化問題を解決できる。図13は本発明実施例に係るデジタル電源とアナログ電源が混合挿入されて並列されることを示す図であり、図13に示すように、並列使用時の電源モジュールは複数の電源モジュールであり、簡潔化するために、図13には2つの電源モジュールのみマークされ、ここで、電源モジュール1301はアナログ電源モジュールであり、電源モジュール1302はデジタル電源モジュールであり、6つの省略点は、マークされていない他の電源モジュールを表示する。デジタルアナログ電源が混合挿入されて使用される場合、各電源モジュールの出力が直接に並列され、各電源モジュールが単体外に引いた電流均等化母線も直接に接続される。
本実施例は、実現が容易で、アナログ電源とデジタル電源が混合挿入されて使用される場合における電流均等化難題を解決でき、各電源モジュール及び電源システム全体の信頼性を向上させることができる。
図13に示すように、アナログ電源1301とデジタル電源1302が並列に電流均等化することであり、ここで、デジタル電源1302内部がアナログ電流均等化コントローラーがあり、アナログ電源1301内部の電流均等化相関回路ブロック図は、図14に示すようであり、デジタル電源1302内部の電流均等化に関連する回路ブロック図は、図15に示すようである。
図13に示すように、アナログ電源1301とデジタル電源1302が並列均等であり、ここで、デジタル電源1302内部がアナログ電流均等化コントローラーなしであり、アナログ電源1301内部の電流均等化に関連する回路ブロック図は、図14に示すように、デジタル電源1302内部の電流均等化に関連する回路ブロック図は、図16に示すようである。
Claims (13)
- デジタル電流均等化装置であって、出力電流サンプリングアンプモジュール、デジタル処理モジュール及びマスタ電力周波数変換モジュールを含み、前記出力電流サンプリングアンプモジュールの入力端が電源の出力回路に接続され、前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力端が電気抵抗器R0を介して電流均等化母線に接続され、
前記デジタル処理モジュールは、前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力電圧信号V2と前記電流均等化母線の電圧信号Vbusの間の差分に基づいて出力電圧参考信号Vrを調整し、調整後の出力電圧参考信号Vr’に基づいて前記マスタ電力周波数変換モジュールを制御して電圧調整を行うように設置される、ことを特徴とするデジタル電流均等化装置。 - 前記デジタル電流均等化装置は、一方の入力端が前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力電圧信号V2に接続され、他方の入力端が前記電流均等化母線の電圧信号Vbusに接続され、出力端が前記デジタル処理モジュールに接続される電流均等化制御モジュールをさらに含み、
前記電流均等化制御モジュールは、前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力電圧信号V2と前記電流均等化母線の電圧信号Vbusの間の差分を表示できる電圧信号V3を出力するように設置され、
前記デジタル処理モジュールは、前記電流均等化制御モジュールの出力する前記電圧信号V3に基づいて前記出力電圧参考信号Vrを調整し、調整後の出力電圧参考信号Vr’に基づいて前記マスタ電力周波数変換モジュールを制御して電圧調整を行うように設置される、ことを含むことを特徴とする請求項1に記載のデジタル電流均等化装置。 - 前記デジタル電流均等化装置は、デジタル処理周辺モジュールと出力電圧フィードバックモジュールをさらに含み、前記出力電圧フィードバックモジュールの出力と前記電流均等化制御モジュールの出力が前記デジタル処理周辺モジュールを介して前記デジタル処理モジュールに接続され、
前記出力電圧フィードバックモジュールは、前記電源の実際出力電圧V0に基づいて出力電圧フィードバック信号Vfを得るように設置され、
前記デジタル処理周辺モジュールはそれぞれ前記電流均等化制御モジュールの出力する電圧信号V3と前記出力電圧フィードバックモジュールから出力される前記出力電圧フィードバック信号Vfを、前記デジタル処理モジュールがアナログデジタル変換を行ってサンプリングすることに適合する信号V3’とVf’に変換するように設置され、
前記デジタル処理モジュールは、前記電流均等化制御モジュールの出力する前記電圧信号V3が前記デジタル処理周辺モジュールで変換された信号V3’に基づいて前記出力電圧参考信号Vrを調整し、前記出力電圧フィードバックモジュールから出力される前記出力電圧フィードバック信号Vfが前記デジタル処理周辺モジュールで変換された信号Vf’と調整後の出力電圧参考信号Vr’に基づいて前記マスタ電力周波数変換モジュールを制御して電圧調整を行うように設置される、ことを特徴とする請求項2に記載のデジタル電流均等化装置。 - 前記デジタル処理モジュールは、
前記デジタル処理周辺モジュールにより変換された信号V3’とVf’をそれぞれデジタル信号に変換するように設置される第1のA/Dサンプリング変換チャネルと、
V3’のデジタル信号に対してバイアス処理を行って電流均等化ループ誤差を得るように設置されるバイアス処理モジュールと、
前記電流均等化誤差に対してPI調節を行って電流均等化ループ出力を得るように設置される第1のPI調節モジュールと、
デジタル量の出力電圧参考信号Vrと前記電流均等化出力の間のデジタル計算を行って、前記調整後の出力電圧参考信号Vr’を得て、前記電流均等化制御モジュールの反対方向入力端が前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力電圧信号V2に接続され、正方向入力端が前記電流均等化母線の電圧信号Vbusに接続されている場合、前記デジタル計算は、加重加算計算であり、前記電流均等化制御モジュールの正方向入力端が前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力電圧信号V2に接続され、反対方向入力端が前記電流均等化母線の電圧信号Vbusに接続されている場合、前記デジタル計算は、加重減算計算であり、デジタル量の出力電圧参考信号Vrが被減数とされ、前記電流均等化ループ出力が減数とされるように設置される第1のデジタル計算モジュールと、
前記調整後の出力電圧参考信号Vr’と前記変換後の信号Vf’のデジタル信号の間のデジタル計算を行って電圧ループ誤差を得て、前記デジタル計算は加重減算計算であり、Vr’が被減数とされ、Vf’のデジタル信号が減数とされるように設置される第2のデジタル計算モジュールと、
前記電圧誤差に対してPI調節を行って電圧ループ出力を得るように設置される第2のPI調節モジュールと、
前記電圧ループ出力に基づいて変調信号を生成するように設置される第1の変調信号生成モジュールとを含む、ことを特徴とする請求項3に記載のデジタル電流均等化装置。 - 前記電流均等化制御モジュールは、アナログチップ電流均等化コントローラーを備えた回路または計算アンプを備えた回路を含む、ことを特徴とする請求項2に記載のデジタル電流均等化装置。
- 前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力と前記電流均等化母線が前記デジタル処理モジュールに接続される、ことを特徴とする請求項1に記載のデジタル電流均等化装置。
- このデジタル電流均等化装置は、デジタル処理周辺モジュールと出力電圧フィードバックモジュールをさらに含み、前記出力電圧フィードバックモジュールの出力、前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力及び前記電流均等化母線の出力が、前記デジタル処理周辺モジュールを介して前記デジタル処理モジュールに接続され、
前記出力電圧フィードバックモジュールは、前記電源の実際出力電圧V0に基づいて出力電圧フィードバック信号Vfを得るように設置され、
前記デジタル処理周辺モジュールはそれぞれ前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力電圧信号V2、前記電流均等化母線の電圧信号Vbus及び前記出力電圧フィードバックモジュールから出力される前記出力電圧フィードバック信号Vfを、前記デジタル処理モジュールがアナログデジタル変換を行ってサンプリングすることに適切な信号V2’、Vbus’とVf’に変換するように設置され、
前記デジタル処理モジュールは、前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力電圧信号V2が前記デジタル処理周辺モジュールで変換された信号V2’と、前記電流均等化母線の電圧信号Vbusが前記デジタル処理周辺モジュールで変換された信号Vbus’に基づいて前記出力電圧参考信号Vrを調整し、前記出力電圧フィードバックモジュールから出力される前記出力電圧フィードバック信号Vfが前記デジタル処理周辺モジュールで変換された信号Vf’と、調整後の出力電圧参考信号Vr’に基づいて、前記マスタ電力周波数変換モジュールを制御して電圧調整を行うように設置される、ことを特徴とする請求項6に記載のデジタル電流均等化装置。 - 前記デジタル処理モジュールは、
前記デジタル処理周辺モジュールにより変換された信号V2’、Vbus’とVf’をそれぞれデジタル信号に変換するように設置される第2のA/Dサンプリング変換チャネルと、
V2’とVbus’のデジタル信号の間のデジタル計算を行って電流均等化ループ誤差を得て、前記デジタル計算は、加重減算計算であり、V2’のデジタル信号が被減数とされ、Vbus’のデジタル信号が減数とされ、または、Vbus’のデジタル信号が被減数とされ、V2’のデジタル信号が減数とされるように設置される第3のデジタル計算モジュールと、
前記電流均等化ループ誤差に対してPI調節を行って電流均等化ループ出力を得るように設置される第3のPI調節モジュールと、
前記電流均等化ループ出力とデジタル量の出力電圧参考信号Vrに対してデジタル計算を行って調整後の出力電圧参考信号Vr’を得て、V2’のデジタル信号が被減数とされ、Vbus’のデジタル信号が減数とされる場合、前記デジタル計算は、加重減算計算であり、デジタル量の出力電圧参考信号Vrが被減数とされ、前記電流均等化ループ出力が減数とされ、Vbus’のデジタル信号が被減数とされ、V2’のデジタル信号が減数とされる場合、前記デジタル計算は、加重加算計算であるように設置される第4のデジタル計算モジュールと、
調整後の出力電圧参考信号Vr’と前記変換後の信号Vf’のデジタル信号の間のデジタル計算を行って電圧ループ誤差を得て、前記デジタル計算は、加重減算計算であり、Vr’が被減数とされ、Vf’がデジタル信号が減数とされるように設置される第5のデジタル計算モジュールと、
前記電圧ループ誤差に対してPI調節を行って電圧ループ出力を得るように設置される第4のPI調節モジュールと、
前記電圧ループ出力に基づいて変調信号を生成するように設置される第2の変調信号生成モジュールと、
を含む、ことを特徴とする請求項7に記載のデジタル電流均等化装置。 - このデジタル電流均等化装置は、更に、前記デジタル処理モジュールの制御もとでドライブ信号を生成するように設置されるドライブモジュールを含み、
前記マスタ電力周波数変換モジュールは、前記ドライブ信号に基づいて電圧調整を行うように設置される、ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のデジタル電流均等化装置。 - 前記出力電流サンプリングアンプモジュールは、出力電流サンプリングモジュールと電流サンプリングアンプモジュールを含み、前記出力電流サンプリングモジュールが前記出力回路のプラス側またはマイナス側に接続され、前記出力電流サンプリングモジュールの出力信号が前記電流サンプリングアンプモジュールの入力信号とされ、前記電流サンプリングアンプモジュールの出力端が前記電気抵抗器R0を介して前記電流均等化母線に接続される、ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のデジタル電流均等化装置。
- アナログ電流均等化装置であって、出力電流サンプリングアンプモジュール、電流均等化制御モジュール、計算モジュール、電圧誤差アンプモジュール及びマスタ電力周波数変換モジュールを含み、
前記出力電流サンプリングアンプモジュールの入力端が前記アナログ電源の出力回路に接続され、前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力端が1つの電気抵抗器R0を介して電流均等化母線に接続され、
前記電流均等化制御モジュールの一方の入力端が前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力電圧信号V2に接続され、他方の入力端が前記電流均等化母線の電圧信号Vbusに接続され、前記電流均等化制御モジュールが、前記出力電流サンプリングアンプモジュールの出力電圧信号V2と前記電流均等化母線の電圧信号Vbusの間の差分を表示できる電圧信号V3を出力するように設置され、
前記計算モジュールは、前記電圧信号V3に基づいて出力電圧参考信号Vrを調整するように設置され、
前記電圧誤差アンプモジュールの反対方向入力が出力電圧フィードバック信号Vfに接続され、同方向入力が前記計算モジュールから出力される調整後の出力電圧参考信号Vr’に接続され、前記電圧誤差アンプモジュールが、調整後の出力電圧参考信号Vr’と前記出力電圧フィードバック信号Vfに基づいて前記マスタ電力モジュールを制御して電圧調整を行うように設置される、ことを特徴とするデジタル電流均等化装置。 - 電流均等化システムであって、1つまたは複数のアナログ電源及び1つまたは複数のデジタル電源を含み、各電源の出力が並列され、各電源の電流均等化母線が互いに接続され、前記デジタル電源に請求項1〜10のいずれか1項に記載のデジタル電流均等化装置が含まれ、前記アナログ電源に請求項11に記載のアナログ電流均等化装置が含まれる、ことを特徴とするシステム。
- 電流均等化方法であって、
出力電流サンプリングアンプモジュールの出力電圧信号V2と電流均等化母線の電圧信号Vbusの間の差分に基づいて出力電圧参考信号Vrを調整し、前記出力電流サンプリングアンプモジュールの入力端が電源の出力回路に接続され、出力端が1つの電気抵抗器R0を介して前記電流均等化母線に接続され、
調整後の出力電圧参考信号Vr’に基づいて前記電源の電圧調整を行うことを含む
ことを特徴とする方法。
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