[實用新型]多直流通道變流器的直流母線充電電路

有效

• 申請號: 201120338827.5
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN202206324U
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 蔡明;帥凱;張海旺
• 申請（專利權）人: 北京索英電氣技術有限公司
• 主分類號: H02M7/42
• 分類號: H02M7/42;H02M1/36
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 蔡勤增

技術領域

本實用新型涉及電力電子變換技術領域中多直流通道變流器的直流母線充電電路，特別涉及一種含有DC/DC和DC/AC兩次變換的多直流通道變流器的直流母線充電電路，可廣泛用于充電器、適配器、開關電源、蓄電池等設備的充放電測試電路中。

背景技術

針對現有的包含DC/DC和DC/AC兩次變換的變流器，對應其充電工作時的直流母線充電電路通常具有如下特點：并網開關兩端并聯有軟啟電阻，當要啟動時先讓電流流過軟啟電阻，軟啟電阻的阻值越大，則軟啟電流越小，從而實現減小軟啟電流的目的。

但是在并網的瞬間，由于并網開關兩側的壓差較大，因此沖擊電流也較大，另外，如果選用阻值較小的軟啟電阻，由于電網側交流濾波電容和隔離變壓器的存在，則軟啟電流較大，對軟啟電阻的散熱要求相應較高；如果選用較大功率的軟啟電阻，盡管可以減小軟啟電流，但增加了電路的體積和成本。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種多直流通道變流器的直流母線充電電路，既實現了較小的啟動電流，使得散熱設計較為容易，又實現了較小的并網沖擊電流，可廣泛用于直流負載的充電過程，減小對直流負載的沖擊，可減小對直流負載和電網的沖擊。

本實用新型所采用的主要技術方案是：

一種多直流通道變流器的直流母線充電電路，包括主電路，所述主電路包括依次連接的DC/DC變換電路、DC/AC變換電路和并網開關，所述DC/DC變換電路包括多條相互獨立的直流通道，至少一條所述直流通道為其上設有直流斬波電路的斬波直流通道，所述直流通道的輸入端為負載連接端，輸出端設有用于形成其輸出端電壓的直流母線電容，直流母線電容可用于能量緩沖和直流濾波。所述直流通道的輸出端連接所述DC/AC變換電路的DC端，所述并網開關的一端連接所述DC/AC變換電路的AC端，另一端構成與電網或交流電源連接的電源連接端，還包括一條或多條設有軟啟開關的軟啟支路，所述軟啟支路的一端連接所述并網開關的電源連接端，另一端連接所述負載連接端，所述多條軟啟支路中不同的軟啟支路分別與不同的直流通道對應，所述一條或多條軟啟支路中至少有一條設有軟啟電阻，且至少一條設置了軟啟電阻的所述軟啟支路與所述斬波直流通道相對應，至少一條設置了軟啟電阻的所述軟啟支路上還并聯有一條或多條由相互串聯的旁路電阻和旁路開關組成的軟啟旁路，且至少有一條所述軟啟旁路與所述斬波直流通道相對應。

所述DC/AC變換電路自DC端到AC端依次設有逆變橋和隔離變壓器，所述隔離變壓器優選為升壓隔離變壓器。

對應同一所述直流通道的所述軟啟電阻和所述旁路電阻的阻值選取標準優選為：當所述軟啟開關和旁路開關閉合后，所述公共直流母線電容的電壓不小于所述升壓隔離變壓器內側線電壓的峰值。

所述直流通道優選為兩條或三條，當有兩條時，其中至少有一條是所述斬波直流通道，當有三條時，其中至少有兩條是所述斬波直流通道。

所述直流斬波電路優選由直流通道濾波電路和電子開關組件構成，所述直流通道濾波電路為L、CL、LC或LCL濾波電路，所述電子開關組件由第一功率開關管和第二功率開關管組成，所述第一功率開關管的集電極連接直流母線電容的正極端，發射極連接所述第二功率開關管的集電極和所述直流通道濾波電路的正極輸出端，所述第二功率開關管的發射極連接直流母線電容的負極端。

對于上述任意一種多直流通道變流器的直流母線充電電路，還可以設置用于控制所述DC/AC變換電路的輸出使所述并網開關內側電壓與交流電網電壓同幅同相或基本同幅同相的數字控制單元。

本實用新型的有益效果：

由于設置了軟啟支路，可以在并網之前先通過軟啟電阻將所述直流通道的輸入端接入所述交流電網，并利用交流電網對所述直流母線電容充電，一方面減小了啟動電流，相應降低了散熱要求，另一方面，在并網前實現了對直流母線電容的充電，為進一步要解決的減小并網時的沖擊電流問題作了必要的準備，設置多個軟啟支路有助于對啟動過程的優化控制。

由于設置了設有直流斬波電路的斬波直流通道，可充分利用直流斬波電路的電壓變換功能改變直流母線電容電壓的大小，通常是升高直流母線電容的電壓，以盡可能地使并網開關閉合瞬間并網開關內側電壓可以與并網開關外側的電壓在大小上達到匹配。

由于所述DC/AC變換電路上設有逆變橋，可以充分利用逆變橋的變換功能使得并網開關內側的電壓與外側的電壓同幅同相或基本同幅同相，即達到同步，以減小甚至消除并網開關閉合瞬間的電流沖擊。