[发明专利]一种模块化的能馈式交直流虚拟负载

说明书

本发明提供了一种模块化的能馈式交直流虚拟负载，所述虚拟负载包括三电平PWM整流器、双向隔离DC/DC变换器和并网逆变器，通过所述三电平PWM整流器将三相交流电压转变直流电压分别输入到三个双向隔离DC/DC变换器内，各双向隔离DC/DC变换器均分三电平PWM整流器的输出功率，使得加载在功率开关管上的电流大为减小，单个双向隔离DC/DC变换器的体积小，功率密度显著提高，同时实现了输入端与输出端的电气隔离，阻止一部分的谐波传输，提高了波形质量，并降低了人身和设备风险以及能够实现高效率的输出，提高了虚拟负载对实际负载精确模拟的精度，双向隔离DC/DC变换器输出至对应的并网逆变器将直流电压逆变成交流电压后反馈到电网中。

技术领域

本发明属于电路负载的测试领域，尤其涉及一种模块化的能馈式交直流虚拟负载。

背景技术

虚拟负载是利用电子元件吸收电能并将其消耗的一种负载。其中的电子元件一般为功率场效应管(POWER MOS)、绝缘栅型双极型晶体管(IGBT)等功率半导体器件。由于采用了功率半导体器件替代电阻等作为电能消耗的载体，使得负载的调节和控制易于实现，能达到很高的调节精度和稳定性。同时通过灵活多样的调节和控制方法，不仅可以模拟普通负载的情况，还可以模拟一些特殊的负载波形曲线，测试电源设备的动态和瞬态特性，这是电阻等负载形式所不能实现的功能。

虚拟负载不仅可以模拟真实环境中的负载，还能够准确检测出负载电压，精确调整负载电流，同时可以实现模拟负载短路、负载的阻性或容性、容性负载电流上升时间等。虚拟负载已经成为设计研发、生产线及检测等方面的有力工具。现有技术中当将虚拟负载应用于大功率场合时，因为有工频隔离变压器，随着功率等级的增加，工频隔离变压器的体积和重量会成倍增长，无法满足通过人工装卸搬运来满足实验室和工业现场移动的需求。

发明内容

本发明提供了一种模块化的能馈式交直流虚拟负载，解决了现有技术中存在的当将虚拟负载应用于大功率场合时，因为有工频隔离变压器，随着功率等级的增加，工频隔离变压器的体积和重量会成倍增长，无法满足通过人工装卸搬运来满足实验室和工业现场移动的需求的技术问题。

本发明提供的一种模块化的能馈式交直流虚拟负载，所述虚拟负载包括三电平PWM整流器、双向隔离DC/DC变换器和并网逆变器，三个所述双向隔离DC/DC变换器的第一输入端均接入到三电平PWM整流器的第一输出端，所述三个双向隔离DC/DC变换器的第二输入端均接入到三电平PWM整流器的第二输出端，各双向隔离DC/DC变换器的输出端分别连接对应的并网逆变器。

优选地，三个所述双向隔离DC/DC变换器内的开关器件均为同一型号的开关器件。

优选地，三个所述并网逆变器内的开关器件均为同一型号的开关器件。

优选地，所述三电平PWM整流器内的与各所述并网逆变器内的开关器件均为同一型号的开关器件。

优选地，所述三电平PWM整流器为二极管箝位三电平PWM整流器。

优选地，所述双向隔离DC/DC变换器为CLLLC型双向隔离变换器。

优选地，所述三电平PWM整流器的输入端接入三相电压。

优选地，所述三个双向隔离DC/DC变换器分别为第一双向隔离DC/DC变换器、第二双向隔离DC/DC变换器和第三双向隔离DC/DC变换器；所述三个并网逆变器分别为第一并网逆变器、第二并网逆变器和第三并网逆变器；所述第一双向隔离DC/DC变换器的输出端连接第一并网逆变器的输入端，所述第二双向隔离DC/DC变换器的输出端连接第二并网逆变器的输入端，所述第三双向隔离DC/DC变换器的输出端连接第三并网逆变器的输入端。

优选地，所述第一并网逆变器的第一输出端输出A相电压，第二输出端输出零相；所述第二并网逆变器第一输出端输出B相电压，第二输出端输出零相；所述第三并网逆变器第一输出端输出C相电压，第二输出端输出零相。