[發(fā)明專利]一種能適應(yīng)多種供電要求的電力電子變換器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410243648.1
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN104143902A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于克訓(xùn);馬志源;韋忠朝
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H02M1/10
• 分類號: H02M1/10
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力電子變換器，具體涉及一種能適應(yīng)多種供電要求的電力電子變換器系統(tǒng)。

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背景技術(shù)

由于電源系統(tǒng)要求在機(jī)組供電方式和電網(wǎng)供電方式均可正常下工作，在柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組供電方式下，電力電子變換器組對中頻發(fā)電機(jī)輸出進(jìn)行變換，向車載系統(tǒng)提供一種24VDC/1.5kW直流電源，和3個單相220V/50Hz/4kW交流電源，作為整個車載系統(tǒng)工作的全部輔助電源。同時，開關(guān)磁阻控制器將電能進(jìn)行變化供給開關(guān)磁阻電機(jī)并驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，勵磁裝置為高壓儲能發(fā)電機(jī)提供直流電流，驅(qū)動其勵磁。

對于柴油機(jī)為中速柴油機(jī)的供電情況下，發(fā)電機(jī)的工作頻率也降到88.3Hz，同時系統(tǒng)其它用電用戶的需求也發(fā)生了改變，如激光電源部分要求增加一個24V電源單獨(dú)供電，而中央控制器的24V電源由其自行提供，因此，電力電子變換器組要求適應(yīng)這些變化。

在電網(wǎng)直接供電方式下，柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)完全不工作，車載系統(tǒng)的全部電源均來自電網(wǎng)三相交流電源，電力電子變換器組通過對電網(wǎng)電源進(jìn)行變換，向車載系統(tǒng)提供220V/50Hz交流電和24VDC/1.5kW直流兩種電源。

因此亟需一種多功能的電力電子變換器系統(tǒng)，可工作在不同的場合下。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述缺陷，提供一種輸出穩(wěn)定、干擾小并能適應(yīng)多種供電要求的電力電子變換器系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計的能適應(yīng)多種供電要求的電力電子變換器系統(tǒng)，包括AC/DC整流器，所述AC/DC整流器的輸出端連接有DC/DC24V變換器，當(dāng)所述AC/DC整流器的輸入端連接中頻發(fā)電機(jī)輸出的三相220V交流電時，AC/DC整流器為AC/DC三相整流器，所述AC/DC三相整流器輸出端還連接有DC/AC單相220V變換器和勵磁裝置；當(dāng)所述AC/DC整流器的輸入端連接中頻發(fā)電機(jī)輸出的三相四線380V交流電時，AC/DC整流器為AC/DC中的A相整流器，所述AC/DC三相整流器輸出端還連接有AC-DC-AC-DC電網(wǎng)充電器。

在上述技術(shù)方案中，所述DC/DC24V變換器包括不控整流器、高頻逆變器、高頻變壓器、高頻整流器、濾波器和電壓反饋控制器，所述不控整流器的輸入端連接電網(wǎng)，所述不控整流器的輸出端與高頻逆變器連接，所述高頻逆變器的輸出端與高頻變壓器連接，所述高頻變壓器的輸出端與高頻整流器連接，所述高頻整流器的輸出端與濾波器連接，所述濾波器輸出端與所述電壓反饋控制器的輸入端，所述電壓反饋控制器的輸出端與高頻逆變器的輸入端連接，所述電壓反饋控制器將輸出電壓與指令電壓進(jìn)行比較，調(diào)節(jié)高頻逆變器的脈沖寬度，實現(xiàn)電壓的閉環(huán)控制，輸出恒定的電壓。

在上述技術(shù)方案中，所述不控整流器的進(jìn)線處連接有由進(jìn)線電感和電容組成的交流濾波模塊，所述交流濾波模塊用于減少諧波干擾。

本發(fā)明中的帶電網(wǎng)濾波的不控整流器將來自電網(wǎng)來或者自機(jī)組中頻發(fā)電機(jī)的交流電壓經(jīng)整流和電容濾波后得到直流電壓，實現(xiàn)AC-DC變換。不控整流器進(jìn)線處接有由進(jìn)線電感和電容組成的交流濾波環(huán)節(jié)，可有效減少對電網(wǎng)的諧波干擾。通過高頻逆變將直流轉(zhuǎn)換成高頻交流，經(jīng)過高頻變壓器隔離及降壓，以及經(jīng)過不控整流器整流成電氣隔離了的低壓直流，再經(jīng)過濾波環(huán)節(jié)向負(fù)載提供24V直流電壓。本發(fā)明在濾波環(huán)節(jié)輸出端，將檢測的電壓值反饋到控制器，根據(jù)輸出電壓與指令電壓（24V）比較，控制器調(diào)節(jié)高頻逆變PWM的脈沖寬度，實現(xiàn)電壓的閉環(huán)控制，輸出電壓恒定，精度高。

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附圖說明

圖1為本發(fā)明柴油發(fā)電機(jī)組供電時電力電子變換器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電網(wǎng)供電時的電力電子變換器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的DC/DC24V變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。

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具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

能適應(yīng)多種供電要求的電力電子變換器系統(tǒng)，包括AC/DC整流器，?AC/DC整流器的輸出端連接有DC/DC24V變換器，當(dāng)AC/DC整流器的輸入端連接中頻發(fā)電機(jī)輸出的三相220V交流電時，如圖1所示，AC/DC整流器為AC/DC三相整流器，所述AC/DC三相整流器輸出端還連接有DC/AC單相220V變換器和勵磁裝置；當(dāng)所述AC/DC整流器的輸入端連接中頻發(fā)電機(jī)輸出的三相四線380V交流電時，如圖2所示，AC/DC整流器為AC/DC中的A相整流器，所述AC/DC三相整流器輸出端還連接有AC-DC-AC-DC電網(wǎng)充電器。