本申請屬于電力電子，特別涉及一種區(qū)域性分布式供電系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著雷達負載陣列規(guī)模的不斷擴展，物理區(qū)域越來越大，負載分布越來越分散，供電系統(tǒng)需要在供電分散及遠距離傳輸時，具有供電質量高、傳輸損耗小、電磁兼容性好等特點。分布式供電架構可實現(xiàn)高壓母線傳輸，傳輸損耗小，可在負載端就近供電，保證負載供電質量，因此在大規(guī)模負載陣列中常采用分布式供電架構。

2、如圖1所示為常規(guī)的分布式供電系統(tǒng)100，其包括一個emi濾波模塊110、一個電源預處理模塊120和多個dc-dc功率變換器130及多個負載140，多個負載140構成大規(guī)模陣列，emit濾波模塊110實現(xiàn)分布式供電系統(tǒng)的電磁兼容，同時電源預處理模塊120集中進行供電特性處理后通過高壓母線傳輸?shù)截撦d140附近，再通過多個點對點的dc-dc功率變換器130實現(xiàn)負載140就近供電。

3、然而常規(guī)的分布式供電系統(tǒng)架構存在如下缺點：

4、1)電源預處理模塊120到各個負載的高壓母線電纜距離長且分散，dc-dc功率變換器130的電流反射紋波帶來的電磁干擾遍布整個陣列，不利于電磁兼容設計；

5、2)由于電源預處理模塊120集中處理供電特性，當電源預處理模塊120失效時，整個供電系統(tǒng)將會徹底失效，無法降額工作；

6、3)emit濾波模塊110及電源預處理模塊120的功率容量固定，供電系統(tǒng)的功率不易擴展，供電系統(tǒng)偏向于定制化；

7、4)分布式dc-dc功率變換器130點對點的對負載140進行供電，無法實現(xiàn)某個負載短時大功率用電；

8、5)多個dc-dc功率變換器130均與主控通訊，占用主控資源多，線纜較冗雜。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供了一種區(qū)域性分布式供電系統(tǒng)，以解決或減輕背景技術中的至少一個問題。

2、本申請的技術方案是：一種區(qū)域性分布式供電系統(tǒng)，包括：

3、分布在多個區(qū)域內的一個或多個并聯(lián)輸出的供電模塊和連接供電模塊的主控模塊，多個供電模塊連接相同的電源輸入端，每個區(qū)域內的一個或多個供電模塊連接其所在區(qū)域內的多個負載；

4、其中，所述供電模塊包括emi濾波組件、電源預處理組件、阻抗匹配網絡、功率變換組件及通訊管理模塊，emi濾波組件將電源輸入端和供電模塊的電磁干擾進行雙向濾波，電源預處理組件對電源輸入端輸入的電源進行供電兼容性處理，阻抗匹配網絡對供電模塊和電源輸入端進行阻抗匹配，功率變換組件將輸入電源變換為各個負載所需的供電電壓，通訊管理模塊對供電模塊進行能量管理及用于與相鄰的供電模塊進行通訊；

5、當某一個供電模塊發(fā)生故障時，通過該供電模塊的通訊管理模塊上報故障信息于主控模塊，通訊管理模塊控制該供電模塊主動脫離整個供電系統(tǒng)，實現(xiàn)故障時供電系統(tǒng)降額工作；當某一個供電模塊的通訊失效時，通過相鄰的供電模塊通訊管理模塊判斷該供電模塊的通訊管理模塊失效，主控模塊將該供電模塊隔離并使供電系統(tǒng)降額工作。

6、在本申請優(yōu)選實施方式中，相鄰的供電模塊之間和/或供電模塊與主控模塊之間通過總線進行數(shù)據交互。

7、在本申請優(yōu)選實施方式中，所述供電模塊以主控模塊的時基信號為基準，多個供電模塊的功率變換進行錯相控制，使得多個供電模塊的輸入反射電流紋波錯相疊加，以減小供電系統(tǒng)的電磁干擾。

8、在本申請優(yōu)選實施方式中，根據負載的瞬時功率所處位置和變化范圍將整體區(qū)域劃分為多個區(qū)域。

9、在本申請優(yōu)選實施方式中，每個區(qū)域內負載的數(shù)量被配置為不少于該區(qū)域內單個負載的最大瞬時值與單個負載穩(wěn)態(tài)值的比值，所述供電模塊功率總容量為該區(qū)域內多個負載的額定功率之和且不小于該區(qū)域內負載的最大瞬時功率。

10、在本申請優(yōu)選實施方式中，當區(qū)域內單個供電模塊的功率容量不滿足該區(qū)域內負載的額定功率之和時，采用多個供電模塊并聯(lián)輸出，并聯(lián)的供電模塊的數(shù)量不小于該區(qū)域內供電模塊功率總容量與單個供電模塊的功率容量比。

11、在本申請優(yōu)選實施方式中，單個區(qū)域內的供電模塊與負載之間通過一個或多個連接器進行傳輸，或是通過分叉式匯流排進行傳輸。

12、本申請通過多個全功能的供電模塊構建了區(qū)域性的分布式供電系統(tǒng)，在大規(guī)模負載陣列中提升了供電系統(tǒng)的電磁兼容性，實現(xiàn)了故障時系統(tǒng)降級工作，同時可實現(xiàn)供電功率快速擴展以及負載/負載陣列短時大功率的用電需求，提供供電系統(tǒng)穩(wěn)定性。

技術特征：

1.一種區(qū)域性分布式供電系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.如權利要求1所述的區(qū)域性分布式供電系統(tǒng)，其特征在于，相鄰的供電模塊之間和/或供電模塊與主控模塊之間通過總線進行數(shù)據交互。

3.如權利要求1所述的區(qū)域性分布式供電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電模塊以主控模塊的時基信號為基準，多個供電模塊的功率變換進行錯相控制，使得多個供電模塊的輸入反射電流紋波錯相疊加，以減小供電系統(tǒng)的電磁干擾。

4.如權利要求1至3任一所述的區(qū)域性分布式供電系統(tǒng)，其特征在于，根據負載的瞬時功率所處位置和變化范圍將整體區(qū)域劃分為多個區(qū)域。

5.如權利要求4所述的區(qū)域性分布式供電系統(tǒng)，其特征在于，每個區(qū)域內負載的數(shù)量被配置為不少于該區(qū)域內單個負載的最大瞬時值與單個負載穩(wěn)態(tài)值的比值，所述供電模塊功率總容量為該區(qū)域內多個負載的額定功率之和且不小于該區(qū)域內負載的最大瞬時功率。

6.如權利要求5所述的區(qū)域性分布式供電系統(tǒng)，其特征在于，當區(qū)域內單個供電模塊的功率容量不滿足該區(qū)域內負載的額定功率之和時，采用多個供電模塊并聯(lián)輸出，并聯(lián)的供電模塊的數(shù)量不小于該區(qū)域內供電模塊功率總容量與單個供電模塊的功率容量比。

7.如權利要求1所述的區(qū)域性分布式供電系統(tǒng)，其特征在于，單個區(qū)域內的供電模塊與負載之間通過一個或多個連接器進行傳輸，或是通過分叉式匯流排進行傳輸。

技術總結
本申請?zhí)峁┝艘环N區(qū)域性分布式供電系統(tǒng)，屬于電力電子領域，該供電系統(tǒng)包括：分布在多個區(qū)域內的供電模塊和連接供電模塊的主控模塊，多個供電模塊連接相同的電源輸入端，每個區(qū)域內的一個或多個供電模塊連接其所在區(qū)域內的多個負載；該供電模塊包括EMI濾波組件、電源預處理組件、阻抗匹配網絡、功率變換組件及通訊管理模塊；當某一個供電模塊發(fā)生故障時，通過該供電模塊的通訊管理模塊上報故障信息于主控模塊，通訊管理模塊控制該供電模塊主動脫離整個供電系統(tǒng)，實現(xiàn)故障時供電系統(tǒng)降額工作；當某一個供電模塊的通訊失效時，通過相鄰的供電模塊通訊管理模塊判斷該供電模塊的通訊管理模塊失效，主控模塊將該供電模塊隔離并使供電系統(tǒng)降額工作。

技術研發(fā)人員：張強,謝君甫,周振軍
受保護的技術使用者：中國航空工業(yè)集團公司雷華電子技術研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2