[發明專利]一種抗沖擊性電流調節方法、調節器以及蓄電池電源

無效

• 申請號: 201210401261.5
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102931825A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 常東來;王寶珠;宋風才;王海龍
• 申請（專利權）人: 中科恒源科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02J7/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 李翀

技術領域

本發明涉及一種清潔能源供電方法及系統，具體涉及一種抗沖擊性電流調節方法、調節器以及蓄電池電源。

背景技術

當前偏遠山區或牧區的無電戶使用控制逆變一體機發電來滿足用電需要，如風力控制逆變一體機或光伏控制逆變一體機等。將控制逆變一體機發出的電能儲存在蓄電池中，蓄電池輸出的直流電經過逆變器轉換成交流電后，向電器供電。當電器中冰箱和空調的壓縮機、微波爐的電機等負載啟動的一瞬間，由于電機定子和轉子之間相對運動的速度幾乎為0，即沒有切割磁場的運動，就不會在電路中產生反電動勢；當蓄電池的輸出電壓不變時，忽略線圈自感的作用，幾乎所有的輸出電壓都加在了電路的電阻上，因此瞬間的沖擊電流很大。

如圖1所示，若蓄電池仍按照穩態電壓1和穩態頻率2輸出，電路中的負載電流3將會形成達到額定負載電流的7～8倍的沖擊電流，電路中的控制逆變一體機、蓄電池等功率元件都將受到影響，嚴重時會導致控制逆變一體機啟動過流保護；蓄電池因沖擊電流過大，影響電池電壓低于額定值而導致控制逆變一體機啟動低壓保護。頻繁啟動的過流保護和低壓保護最終導致整個供電系統的可用性降低。

現有技術中對沖擊電流的限制方法主要包括：1、熱敏電阻法，如發明專利申請-瞬態電流緩沖抑制器（公開號：CN101335451）就是通過在電路中串聯熱敏電阻，在負載開機瞬間如果有較大的沖擊電流產生，熱敏電阻能將沖擊電流限制在額定范圍之內；但是熱敏電阻法的缺點在于，啟動時熱敏電阻需要一定時間才能到達工作狀態電阻值，關閉時熱敏電阻還需要一定冷卻時間將阻值升高到常溫態以備下一次啟動，這樣如果電機關閉后馬上開啟，熱敏電阻還沒有變冷這對沖擊電流就失去了限制作用。

2、工頻變壓器法，在控制逆變一體機與用電器之間串聯一個工頻電壓器，當電路中的壓縮機、電機啟動產生沖擊電流時，工頻變壓器使輸出電壓下降，但輸出頻率保持不變。雖然相對于穩態電壓的情況下的沖擊電流有所減小，但是并未改變電機性負載的速度，因而沖擊電流仍然比較大。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種能有效抑制因為負載啟動和斷電產生的沖擊電流，保護電源以及功率器件的抗沖擊性電流調節方法，根據該方法構建的抗沖擊性電流調節器，以及使用該抗沖擊性電流調節器的蓄電池電源。

本發明的技術方案如下：

一種抗沖擊性電流調節方法，其步驟包括：

1）在蓄電池的輸出端設置升壓逆變電路；

2）檢測所述升壓逆變電路輸出端的負載電流，并在信號處理器中對所述負載電流進行判斷；

3）當所述負載電流為沖擊電流時，信號處理器根據所述沖擊電流的大小降低給定電壓，并實時計算給定電壓對應的給定頻率和指令信號；根據所述指令信號驅動所述升壓逆變電路，使所述升壓逆變電路輸出隨所述給定電壓變化的輸出電壓和輸出頻率；

4）如果所述給定電壓低于負載允許的最小電壓，所述信號處理器將所述給定電壓保持為所述最小電壓，實時計算給定電壓對應的給定頻率和指令信號；

5）如果所述沖擊電流消失，所述信號處理器將所述給定電壓上升，實時計算給定電壓對應的給定頻率和指令信號；

6）如果所述給定電壓上升到所述負載的額定電壓，所述信號處理器將所述給定電壓保持為所述額定電壓，實時計算給定電壓對應的給定頻率和指令信號。

所述控制信號包含用于驅動功率器件的占空比。

所述升壓逆變電路包括升壓全橋和逆變橋，所述指令信號輸入所述升壓全橋和逆變橋的功率器件中。

所述信號處理器還對所述升壓逆變電路輸入端的輸入電壓和輸入電流、升壓逆變電路輸出端的輸出電壓進行檢測，之后對所述升壓逆變電路進行反饋控制，用以保證所述升壓逆變電路的輸出電壓和輸出頻率滿足所述負載正常運行的需要。

一種抗沖擊性電流調節器，其特征在于：它包括信號處理器、信號采集模塊和驅動電路，其中所述信號采集模塊檢測輸出電路的負載電流，并將檢測信號輸入所述信號處理器；所述信號處理器根據所述負載電流設置給定電壓，之后根據所述給定電壓計算給定頻率和指令信號，并將所述指令信號輸入所述驅動電路；所述驅動電路根據所述指令信號驅動所述輸出電路中的功率器件，使所述輸出電路輸出與所述給定電壓和給定頻率匹配的輸出電壓和輸出頻率；

當所述負載電流為沖擊電流時，所述輸出電壓和輸出頻率均下降，用以將所述沖擊電流限制在正常范圍內。

所述信號處理器對所述給定電壓的設置方法包括：

A）判斷所述負載電流是否為沖擊電流；