[發(fā)明專利]具有無功補(bǔ)償功能的大功率充放電機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210277526.5
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN102832682A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚俊;姚翔宇;張杰;董勤;谷山強(qiáng);彭亞凱
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J7/10
• 分類號: H02J7/10;H02J3/18
• 代理公司: 武漢帥丞知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

1.一種具有無功補(bǔ)償功能的大功率充放電機(jī)，包括機(jī)柜和電氣部分，其特征在于：所述電氣部分包括DSP控制電路、PWM控制及驅(qū)動(dòng)電路、取樣與AD轉(zhuǎn)換電路、LCL“T”型濾波電路、軟起動(dòng)電路、接觸器控制電路、三相橋式IGBT模塊電路、交錯(cuò)互聯(lián)DCDC變換電路、觸摸屏人機(jī)交互通信與控制模塊；

所述取樣與AD轉(zhuǎn)換電路將檢測到的信號送到所述的DSP控制電路，所述的DSP控制電路根據(jù)檢測信號來確定電池的狀態(tài)；三相交流電通過所述三相橋式IGBT模塊電路和軟起動(dòng)電路建立母線電壓提供初始工作電源；

所述PWM控制及驅(qū)動(dòng)電路接受所述DSP控制電路的內(nèi)部程序控制；所述PWM控制及驅(qū)動(dòng)電路輸出脈沖信號驅(qū)動(dòng)三相橋式IGBT模塊電路按一定時(shí)序和占空比導(dǎo)通與關(guān)斷；

所述交錯(cuò)互聯(lián)DCDC變換電路在放電的情況下，將電池升壓送到的所述三相IGBT模塊電路，所述三相橋式IGBT模塊電路接收到PWM控制及驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出的驅(qū)動(dòng)而導(dǎo)通關(guān)斷產(chǎn)生脈動(dòng)電信號經(jīng)LCL“T”型濾波電路濾波后生成正弦波向電網(wǎng)橋式回饋能量；

所述LCL“T”型濾波電路在充電模式下將電網(wǎng)側(cè)三相交流電經(jīng)過濾波送到所述三相橋式IGBT模塊電路，所述三相橋式IGBT模塊電路接收到PWM控制及驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出的驅(qū)動(dòng)而導(dǎo)通關(guān)斷生成直流電壓電流信號再轉(zhuǎn)送到交錯(cuò)互聯(lián)DCDC變換電路；

所述交錯(cuò)互聯(lián)DCDC變換電路經(jīng)過降壓變換對電池進(jìn)行充電；所述觸摸屏人機(jī)交互通信與控制模塊接收人為的開關(guān)量和充放電參數(shù)設(shè)置之后將控制指令發(fā)送至DSP控制電路使設(shè)備工作在用戶設(shè)定的狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有無功補(bǔ)償功能的大功率充放電機(jī)，其特征在于：所述DSP控制電路包括DSP微處理器、PWM驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生電路、PWM驅(qū)動(dòng)封鎖電路、過壓保護(hù)電路、過流保護(hù)電路、缺相保護(hù)電路、IGBT直通保護(hù)電路、故障顯示電路、故障復(fù)位電路、按鍵電路、控制開關(guān)電路、掉電存儲(chǔ)電路；所述DSP微處理器接收到所述觸摸屏人機(jī)交互通信模塊發(fā)過來的開機(jī)指令，發(fā)出充放電控制信號、軟起動(dòng)控制信號、電池狀態(tài)檢測信號，分別用于控制電池的充放電、控制軟起動(dòng)電阻的接入與斷開；所述過壓保護(hù)電路檢測電池和母線電壓，一旦發(fā)生過壓則發(fā)出過壓故障信號；所述過流保護(hù)電路檢測交流三相電流、電池充放電電流，一旦發(fā)生過流則發(fā)出過流保護(hù)故障信號；所述缺相保護(hù)電路檢測三相交流是否缺相，一旦發(fā)生缺相則發(fā)出缺相故障信號；所述IGBT直通保護(hù)電路檢測IGBT是否直通，一旦直通發(fā)生則發(fā)出直通保護(hù)故障信號；所述PWM驅(qū)動(dòng)封鎖電路收到任何故障信號即封鎖所有脈沖輸出，充放電機(jī)停止工作；所述故障顯示電路在故障發(fā)生后，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的故障指示燈亮，并將故障信號發(fā)送至所述DSP微處理器，再由所述DSP微處理器轉(zhuǎn)發(fā)至觸摸屏人機(jī)交互通信與控制電路后供用戶查看；所述故障復(fù)位電路是在故障產(chǎn)生后，經(jīng)用戶檢查故障已清除并進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位操作，使充放電恢復(fù)到正常待機(jī)狀態(tài)；所述按鍵電路和所述觸摸屏人機(jī)交互通信與控制模塊一樣能控制充放電機(jī)正常開關(guān)機(jī)和模式切換操作，但所述按鍵電路僅限于簡單的開關(guān)量控制而且在控制上與所述觸摸屏人機(jī)交互通信與控制模塊并無沖突；所述控制開關(guān)電路輸出開關(guān)信號傳送到所述接觸器控制電路來驅(qū)動(dòng)其開關(guān)動(dòng)作；所述掉電存儲(chǔ)電路將用戶設(shè)定好的充放電參數(shù)存儲(chǔ)起來供下次充放電繼續(xù)使用，避免復(fù)雜的重復(fù)操作。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有無功補(bǔ)償功能的大功率充放電機(jī)，其特征在于：所述DSP微處理器采用TMS320F28335芯片。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有無功補(bǔ)償功能的大功率充放電機(jī)，其特征在于：所述控制開關(guān)電路由五路光耦開關(guān)驅(qū)動(dòng)五路繼電路器的方式組成；所述故障顯示電路由八路LED發(fā)光二極管和液晶顯示電路構(gòu)成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有無功補(bǔ)償功能的大功率充放電機(jī)，其特征在于：所述取樣與AD轉(zhuǎn)換電路中的電壓取樣采用的是CLSM-10MA電壓傳感器，電流取樣采用的是LT108-S7電流傳感器；AD轉(zhuǎn)換芯片采用的是AD7656十六位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有無功補(bǔ)償功能的大功率充放電機(jī)，其特征在于：所述PWM控制及驅(qū)動(dòng)電路采用M57962L芯片，該芯片接收到經(jīng)電平轉(zhuǎn)化后的DSP微處理器發(fā)出的脈沖信號控制IGBT導(dǎo)通與關(guān)斷。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有無功補(bǔ)償功能的大功率充放電機(jī)，其特征在于：PWM驅(qū)動(dòng)封鎖電路采用LM311芯片，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，能在遠(yuǎn)小于開關(guān)周期的時(shí)間里切斷PWM脈沖。