[發明專利]一種輸出穩定電壓的功率變換器控制系統

在審

• 申請號: 202110902435.5
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113691144A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 張月匣;孔德偉;劉凱杰;韓知杰;孫保進
• 申請（專利權）人: 天津捷強動力裝備股份有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M3/00;H02J9/06;H02J9/08
• 代理公司: 天津展譽專利代理有限公司 12221
• 代理人: 劉永會

本發明涉及車載不間斷電源技術領域，尤其涉及一種輸出穩定電壓的功率變換器控制系統，其包括功率變換器、輸入單元、輸出單元、車載發電機及用電設備，功率變換器的主回路包括整流穩壓單元、逆變單元及雙向電壓變換單元，整流穩壓單元通過輸入單元與車載發電機及市電連接，整流穩壓單元與逆變單元通過線纜連接，逆變單元與用電設備之間通過輸出單元連接，雙向電壓變換單元與整流穩壓單元及逆變單元之間通過電纜雙向連接，整流穩壓單元包括三相PWM整流模塊及穩壓支撐電容。本發明提供的系統性能穩定，具有瞬時補功功能且發電機熄火后保證設備不間斷供電，以滿足大功率穩定輸出電壓要求。

技術領域

本發明涉及車載不間斷電源技術領域，尤其涉及一種輸出穩定電壓的功率變換器控制系統。

背景技術

目前戰術車輛上裝設備電力需求日益增大以及通指設備、上裝武器裝備多元化供電需求，對車載發電機功率需求越來越大，最終的用電品質及穩定性需求也越來越高。目前在戶外車載發電系統一般是柴油發電機或者取力器發電系統，柴油發電機雖然能夠發出高品質穩定電能，但因重量大，體積大，且價格比較昂貴。取力器發電系統安裝于車輛底盤，但取力器發電系統一般只能發出20Kw以下的電功率，不能滿足輸出功率在50Kw以上大功率穩定輸出的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供性能穩定，具有瞬時補功功能且發電機熄火后保證設備不間斷供電，以滿足大功率穩定輸出電壓要求的一種輸出穩定電壓的功率變換器控制系統。

本發明是通過以下技術方案予以實現：

一種輸出穩定電壓的功率變換器控制系統，其包括功率變換器、輸入單元、輸出單元、車載發電機及用電設備，功率變換器的主回路包括整流穩壓單元、逆變單元及雙向電壓變換單元，所述整流穩壓單元通過輸入單元與車載發電機及市電連接，整流穩壓單元與逆變單元通過線纜連接，逆變單元與用電設備之間通過輸出單元連接，雙向電壓變換單元與整流穩壓單元及逆變單元之間通過電纜雙向連接，所述整流穩壓單元包括三相PWM整流模塊及穩壓支撐電容，所述逆變單元為三相四橋臂逆變系統，所述雙向電壓變換單元包括雙向BUCK-BOOST及蓄電池。

優化的，輸入單元包括輸入電抗、預充電路及功率因數校正單元。

進一步，輸出單元包括輸出電抗、安規電容及開關。

進一步，PWM整流模塊采用電壓矢量定向雙閉環控制策略，外環為直流母線電壓閉環控制，內環為電流前饋解耦控制。

優化的，三相四橋臂逆變系統通過對稱分量計算來補償不平衡負載。

進一步，功率變換器設有溫度采樣控制裝置及電壓標定裝置，對功率變換器的溫度、直流及交流電壓、電流采樣，實現車載發電機、蓄電池以及變換器狀態監測及故障檢查。

進一步，輸出穩定電壓的功率變換器控制系統，設有顯示屏，功率變換器通過CAN總線進行電池電壓、電量管理及功率變換器之間的信息交互，并且電池電壓、電量，電機內部溫度及各種報警信息都會顯示在顯示屏上。

本發明的有益效果

本發明提供的一種輸出穩定電壓的功率變換器控制系統，具有如下優點：

1.功率大，功能可靠，性能穩定，能滿足現有相應軍種上裝設備的用電需求；

2.具有補功功能，在發電機輸出功率不足時，蓄電池能夠瞬時補功；

3.發電機熄火后，蓄電池補功，能夠保證設備不間斷供電。

附圖說明

圖1為本發明系統組成圖；

圖2為功率變換器電路結構示意圖；

圖3為PWM整流控制框圖；

圖4為電壓-電流控制系統圖；