[發明專利]一種蓄電池充放電裝置

在審

• 申請號: 201610199840.4
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105790394A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 阮會;石靈丹;王銳;李俊;匡鵬
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一二研究所
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02J7/00
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國榮

技術領域

本發明屬于一種電力電子變換電路，涉及一種蓄電池充放電裝置，特指一種交流側共用而直流側獨立的電源裝置，該裝置可對蓄電池進行充放電測試。

背景技術

蓄電池作為一種性能可靠的化學電源，在電力系統、交通運輸、便攜式電子產品等工業領域得到了廣泛應用。其中，蓄電池的充放電裝置是其生產、測試的關鍵設備。其功能主要是將供電的工頻交流電壓轉換為可調的直流電壓，并在控制下完成蓄電池的充放電測試。由于電池特性的關系，測試時電池的電壓和充放電的電流不需要同時達到最大值，于是客戶為了減少設備的采購成本會限制設備的額定功率。比如對于額定功率1000V額定電流200A的設備，其額定功率可能只要求100kW。而當測試對象功率超過100kW時，單路設備已經不能滿足測試需求，需要將兩路100kW的設備并聯使用。但這種使用方式實際也存在設備未充分利用的問題，比如：當某組測試對象需要120kW的測試功率時，實際只用到了兩路設備額定功率200kW的60%。

圖1是原有充放電裝置的拓撲原理圖。原拓撲中一個通道的基本單元為隔離變壓器+交流濾波器+高頻整流單元+斬波單元，限制通道功率的主要因素為該通道隔離變壓器的容量、交流濾波器的額定電流及高頻整流單元的損耗。而斬波單元的損耗并不是限制通道功率的主要因素。

因此，為了提高設備的利用率及適應性，需要積極尋求新的解決方案。

發明內容

本發明的目的在于，改變原拓撲中各電源直流側功率固定不可調節的弊端，以實現各通道間直流側功率的自由分配，使客戶能夠根據實際需求靈活配備各通道的功率，提高設備的適用性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種蓄電池充放電裝置，由隔離變壓器、交流濾波器、高頻整流單元以及斬波單元順序連接而成，所述的一個高頻整流單元帶有數個斬波單元。

所述的一種蓄電池充放電裝置，其斬波單元包括斬波模塊及其對應的直流濾波器。

所述的一種蓄電池充放電裝置，其斬波模塊由功率開關器件組成。

所述的一種蓄電池充放電裝置，其直流濾波器為兩個濾波電感及濾波電容組成的LCL濾波器。

所述的一種蓄電池充放電裝置，其交流濾波器由交流電抗器和濾波電容組成。

所述的一種蓄電池充放電裝置，其交流濾波器與隔離變壓器的漏感組成LCL濾波器。

所述的一種蓄電池充放電裝置，其高頻整流單元由三相全控整流橋組成，所述的三相全控整流橋的橋臂由功率開關器件串聯而成。

本發明的有益效果是：

1、具有原拓撲結構的所有優點；

2、可在通道間實現功率自由分配，提高設備的適用性及利用率。

附圖說明

圖1是現有充放電裝置的拓撲原理圖；

圖2是本發明的拓撲原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

參照圖2所示，一種直流側功率自由分配、即交流側共用而直流側獨立的蓄電池充放電裝置，由隔離變壓器、交流濾波器、高頻整流單元以及斬波單元順序連接而成，所述的一個高頻整流單元帶有數個斬波單元，其中所述的斬波單元包括斬波模塊及其對應的直流濾波器，所述的斬波模塊由功率開關器件組成，所述的直流濾波器為兩個濾波電感及濾波電容組成的LCL濾波器；所述的交流濾波器由交流電抗器和濾波電容組成，交流濾波器與隔離變壓器的漏感組成LCL濾波器，所述的高頻整流單元由三相全控整流橋組成，三相全控整流橋的橋臂由功率開關器件串聯而成。

本發明中僅將斬波單元作為通道的基本單元，隔離變壓器、交流濾波器及高頻整流單元作為各通道的公共部分。原拓撲中按每個通道的額定功率來配備隔離變壓器、交流濾波器及高頻整流單元；本發明按總的設備功率（各通道額定功率之和）來配備隔離變壓器、交流濾波器及高頻整流單元。

以下結合實施例進一步說明本發明的技術效果，以設計一臺兩通道1000V/200A直流側總功率為200KW的充放電裝置為例：

原方案每個通道按1000V/200A/100KW設計。

每個通道的隔離變壓器的容量約120kVA。若變壓器副邊電壓設計為650V，則副邊額定電流約為106A（120000/1.732/650），故交流濾波器需按額定電流不小于110A設計，高頻整流單元亦需按交流電流110A設計。