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用分布式的电源系统代替集中式的电源供电,是电源系统发展的方向之一。和单个电源相比较,并联系统中,每个变换器只处理较小的功率,不但降低了电流应力,还可以增加容错冗余功率,提高了系统的可靠性。
在开关变换器模块的并联系统中,应该使得负载电流在各模块间平均分配。电流模块的发热及温升对于系统的可靠性影响很大,并联电源系统中采用的均流措施,是为了保证各模块间,电流应力和热应力的均匀分配,防止1台或者多台模块运行在电流的极限值(限流)状态。目前已经有很多均流技术被提出:外特性下垂法或者称为输出阻抗法、主从模块设置法、平均电流法、最大电流法、交错控制和数字控制法等。
在DC/DC变换器组成的分布式电源系统中,变换器模块的功率等级可以是相同,也可以不相同,具有不同功率等级的模块其效率特性也是不相同的。若并联模块的功率等级不同,依然采用平均分配电流的策略,就会造成有些变换器模块工作在较低的效率,变换器模块的性能得不到充分发挥。
本文主要研究的是不同功率等级变换器并联的效率问题。针对不同功率等级变换器,建立了优化对象的数学模型,求解了电流优化分配的表达式,设计了电流优化分配控制策略,通过实验验证了电流优化分配策略的有效性,实现了并联系统效率的提高。