[实用新型]数控式多直流通道变流器的直流母线充电电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子变换技术领域中多直流通道变流器的直流母线充电电路，特别涉及一种含有DC/DC和DC/AC两次变换的采用数控式多直流通道变流器的直流母线充电电路，可广泛用于充电器、适配器、开关电源、蓄电池等设备的充放电测试电路中。

背景技术

针对现有的包含DC/DC和DC/AC两次变换的变流器，对应其充电工作时的直流母线充电电路通常具有如下特点：并网开关两端并联有软启电阻，当要启动时先让电流流过软启电阻，软启电阻的阻值越大，则软启电流越小，从而实现减小软启电流的目的。

但是在并网的瞬间，由于并网开关两侧的压差较大，因此冲击电流也较大，另外，如果选用阻值较小的软启电阻，由于电网侧交流滤波电容和隔离变压器的存在，则软启电流较大，对软启电阻的散热要求相应较高；如果选用较大功率的软启电阻，尽管可以减小软启电流，但增加了电路的体积和成本。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种数控式多直流通道变流器的直流母线充电电路，既实现了较小的充电启动电流，使得散热设计较为容易，又实现了充电时较小的并网冲击电流，可广泛用于直流负载的充电过程，减小对直流负载和电网的冲击。

本实用新型所采用的主要技术方案是：

一种数控式多直流通道变流器的直流母线充电电路，包括由DC/DC变换电路、DC/AC变换电路和并网开关依次连接构成的主电路和用于调节所述DC/DC变换电路和DC/AC变换电路的输出的数字控制单元，所述DC/DC变换电路包括多条相互独立的直流通道，至少一条所述直流通道为其上设有直流斩波电路的斩波直流通道，所述直流通道的输入端为负载连接端，输出端设有用于形成其输出端电压的直流母线电容，输出端连接所述DC/AC变换电路的DC端，所述并网开关的一端连接所述DC/AC变换电路的AC端，另一端构成与电网或交流电源连接的电源连接端，还包括一条或多条设有软启开关的软启支路，所述软启支路的一端连接所述并网开关的电源连接端，另一端连接所述负载连接端，所述多条软启支路中不同的软启支路分别与不同的直流通道对应，所述一条或多条软启支路中至少有一条设有软启电阻，且至少一条设置了软启电阻的所述软启支路与所述斩波直流通道相对应。

所述DC/AC变换电路自DC端到AC端依次设有逆变桥和隔离变压器。

所述直流斩波电路优选由直流通道滤波电路和电子开关组件构成，所述直流通道滤波电路为L、CL、LC或LCL滤波电路，所述电子开关组件由第一功率开关管和第二功率开关管组成，所述第一功率开关管的集电极连接直流母线电容的正极端，发射极连接所述第二功率开关管的集电极和所述直流通道滤波电路的正极输出端，所述第二功率开关管的发射极连接直流母线电容的负极端，所述第一、第二功率开关管的控制输入端连接所述数字控制单元的控制输出端。

对于上述多种数控式多直流通道变流器的直流母线充电电路，所述数字控制单元的控制目标优选为：改变所述直流母线电容电压使其不小于所述隔离变压器内侧线电压的峰值，控制所述逆变桥的输出使所述并网开关内侧电压与交流电网电压同幅同相或基本同幅同相。

所述数字控制单元设有用于接收传感器信号的若干采样信号输入端，所述传感器优选包括分别用于检测所述并网开关内、外两侧电压和直流母线电容电压的电压传感器，以及用于检测软启电流的电流传感器和/或用于检测电网的供电电流的电流传感器。

本实用新型的有益效果：

由于设置了软启支路，可以在并网之前先通过软启电阻将所述直流通道的输入端接入所述交流电网，并利用交流电网对所述直流母线电容充电，一方面减小了启动电流，相应降低了散热要求，另一方面，在并网前实现了对直流母线电容的充电，为进一步要解决的减小并网时的冲击电流问题作了必要的准备，设置多个软启支路有助于对启动过程的优化控制。

由于设置了设有直流斩波电路的斩波直流通道，可充分利用直流斩波电路的电压变换功能改变直流母线电容电压的大小，通常是升高直流母线电容的电压，以尽可能地使并网开关闭合瞬间并网开关内侧电压可以与并网开关外侧的电压在大小上达到匹配。

由于所述DC/AC变换电路上设有逆变桥，可以充分利用逆变桥的变换功能使得并网开关内侧的电压与外侧的电压同幅同相或基本同幅同相，即达到同步，以减小甚至消除并网开关闭合瞬间的电流冲击。

由于采用数字控制，控制精度高，且软启电流可控，使功率因数高，谐波小，另外，直流母线电压也处于受控状态。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图；