[發明專利]一種整流電源設備冗余供電系統

在審

• 申請號: 202011511772.3
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112583108A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 張春翌
• 申請（專利權）人: 上海兆鑠科技有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02H3/04
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 于睿虬

本發明公開了一種整流電源設備冗余供電系統，包括整流電源設備、AC/DC供電模塊、DC/DC供電模塊；所述整流電源設備包括主電路模塊和控制電路模塊；所述主電路模塊的直流側設置有儲能元件；所述控制電路模塊與整流電源設備主電路模塊電性連接；所述AC/DC供電模塊、DC/DC供電模塊用于向控制電路模塊供電，所述AC/DC供電模塊的輸出電壓低于DC/DC供電模塊。本發明的供電系統發生斷電時，控制電路模塊用電的斷開晚于主電路模塊、具有冗余供電功能、在電源設備關機后可以通過DC/DC供電模塊快速釋放存儲在儲能元件中的能量，提升了整流電源設備的用電安全。

技術領域

本發明涉及電源控制領域，具體是一種整流電源設備冗余供電系統。

背景技術

隨著智能電網的迅猛發展，用戶側對電能質量的提出了更高的要求。以低壓有源電力濾波器(APF)為代表的一系列整流電源設備由于具有高度可控性和快速響應性，能對頻率和幅值都變化的諧波及無功電流進行動態跟蹤補償，因而越來越得到了廣泛應用。

裝配了APF產品的場合，如果APF突然發生故障，會造成電網電壓的突變甚至會導致跳閘、火災等，所以APF產品的可靠性和安全性至關重要。

為了提高功率密度及降低損耗，當前主流APF產品均采用I型三電平結構拓撲，這種拓撲結構在APF裝置斷電時要求以IGBT為主的主開關管必須嚴格依照先后順序依次關斷外管和內管，否則容易導致IGBT損壞，從而造成產品損壞、跳閘、火災等非常嚴重的后果。為了保證關斷邏輯順序，控制電路的供電要盡可能地晚于功率用電斷開，這樣軟件可以有足夠的時間反應，并在IGBT驅動電路仍在供電時按順序成功關斷外、內管；同時可以從容地記錄斷電時的工作狀態、波形，并完成相關的保護邏輯動作、警報顯示和通信數據上傳。為了實現以上目標，需要有絕對可靠的控制電路輔助電源供電系統。

當前主流APF產品的輔助電源一般采用交流輸入(AC/DC)的開關電源結構，輸入側并在APF產品內部的AC輸入端中，交流輸入的輔助電源在裝置斷電后也會不再工作，無法保證控制電路晚于主功率系統斷電。AC輸入的輔助電源同時還容易帶來額外的諧波，還有可能造成三相電流的不平衡。所以為了裝置的絕對可靠，需要更為可靠的輔助電源供電方案。

另一方面，APF在輸出諧波或無功電流時，需要在直流側裝配大容量的儲能元件用于穩定直流電壓電流、能量轉換，由于儲能量大，在APF停機后，一般直流側的電能需要長時間才能自然釋放完，容易帶來安全隱患。為了快速放電，很多APF產品被迫在內部加入額外的放電回路，帶來了額外的損耗。

發明內容

本發明的目的在于提出一種應用于APF等整流電源設備的冗余供電系統方案，由一路AC/DC和一路DC/DC輔助供電模塊組合進行冗余供電，進一步地輔以電壓監測模塊，確保裝置發生斷電(電網故障、用戶人為斷電或產品內部故障等原因造成)時，控制電路模塊用電的斷開晚于主電路模塊，實現可靠、安全地供電，以解決現有技術中存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種一種整流電源設備冗余供電系統，包括整流電源設備、AC/DC供電模塊、DC/DC供電模塊；

所述整流電源設備包括主電路模塊和控制電路模塊；所述整流電源設備用于將交流電源的電信號轉換為直流電信號輸出；

所述主電路模塊的直流側設置有儲能元件，所述儲能元件用于穩定電壓或者穩定電流；所述控制電路模塊與整流電源設備主電路模塊電性連接，用于控制主電路模塊的信號輸出；