一種母線電容預(yù)充電電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種母線電容預(yù)充電電路,包括：依次連接在一起的輔助接觸器、單相預(yù)充隔離變壓器、預(yù)充電阻、單相整流橋；本發(fā)明的優(yōu)點是：1.預(yù)充電阻和主功率電路沒有嚴(yán)格相序?qū)?yīng)要求，降低了工藝要求；2.預(yù)充隔離變壓器只需單相，成本低，副邊輸出電壓比主隔離變壓器副邊輸出電壓略高；3.PWM整流器只需要是單相整流橋，成本低可靠性高，工作時和IGBT模塊無聯(lián)系，不會損壞IGBT模塊；4.本發(fā)明只有一個預(yù)充電阻，能夠杜絕預(yù)充電阻炸壞的情況發(fā)生。
【專利說明】一種母線電容預(yù)充電電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種母線電容預(yù)充電電路，本發(fā)明適用于充電機，屬于電池充放電設(shè)備電力電子設(shè)備控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，傳統(tǒng)的大功率PWM整流器由于需要大容量母線支撐電容，如圖1所示中的C2,當(dāng)PWM整流器啟動前需要首先將母線電容C2的電壓從OV預(yù)充到電網(wǎng)線電壓峰值左右值，傳統(tǒng)電路的時序是首先閉合上圖KM2輔助接觸器后電網(wǎng)電壓A、B、C通過預(yù)充電阻R1、預(yù)充電阻R2、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)模塊Tl，T2，T3預(yù)充到C2。該預(yù)充電電路充分利用過了原有功率線路A、B、C以及IGBT模塊T1、T2、Τ3，能減少電路兀件，但是存在以下冋題:
[0003]1、在機柜組裝時由于需要將電阻Rl、R2和電網(wǎng)Α、B、C相序嚴(yán)格對應(yīng)，增加了工藝的復(fù)雜程度。
[0004]2、組裝時跨界線纜太多，如KMl和KM 2之間。
[0005]3、由于前端隔離變壓器Α、B、C、N在內(nèi)部是短路的，因此用萬用表檢查電阻相序時，不能檢查出是否接線正確，只能靠人工梳理每一個線頭來檢查，增加質(zhì)檢難度和生產(chǎn)工時。
[0006]4、當(dāng)電阻相序接錯時，容易炸電阻，出安全生產(chǎn)事故。
[0007]5、當(dāng)預(yù)充電阻Rl、R2出現(xiàn)某種短路故障時，容易引起IGBT模塊Tl、Τ2、Τ3損壞，而IGBT模塊價格較高。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)之二如圖2所示，PWM整流器啟動前首先閉合KMl接觸器，TRl主隔離變壓器副邊輸出三相電壓Α、B、C通過交流電感L1、L2、L3，IGBT模塊Tl、Τ2、Τ3以及Rl預(yù)充電阻將母線電容C2建立初始電壓，當(dāng)電容C2電壓預(yù)充一段時間后幅值不再升高然后將直流接觸器ΚΜ2閉合，此時預(yù)充電阻Rl被旁路掉，整個預(yù)充電過程結(jié)束，PWM整流器可進入正常啟動狀態(tài)，此方案缺點是:1.主電路需要增加一個直流接觸器KM2，由于KM2將流過PWM整流器額定輸出電流，因此KM2的容量要求比較大，且耐壓要求較高，而直流接觸器相對交流接觸器價格昂貴且可靠性低。2.由于預(yù)充電電路加在了直流側(cè)，由于大功率PWM整流器對于直流側(cè)線路的寄生參數(shù)非常敏感，直流接觸器的加入必然會增加寄生電感，因此PWM整流器的電子疊層母排設(shè)計難度將大幅增加，由于電子疊層母排是整個PWM整流器安全工作的核心組件，該方案勢必降低IGBT模塊Tl，T2，T3運行時的安全裕量，最終降低設(shè)備可靠性。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)之三如圖3所示，PWM整流器啟動前首先閉合KMl接觸器，TRl主隔離變壓器副邊輸出三相電壓A、B、C通過交流電感L1、L2、L3，IGBT模塊T1、T2、T3，Rl預(yù)充電阻以及KMl將母線電容C2建立電壓，當(dāng)電容C2電壓預(yù)充一段時間后幅值不再升高后將直流接觸器KM2閉合，斷開KMl，此時預(yù)充電阻Rl被旁路掉，整個預(yù)充電過程結(jié)束，PWM整流器可進入正常啟動狀態(tài)，所以，該技術(shù)方案的缺點與上述現(xiàn)有技術(shù)相同。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服上述技術(shù)問題的母線電容預(yù)充電電路，本發(fā)明的一種母線電容預(yù)充電電路包括:依次連接在一起的輔助接觸器、單相預(yù)充隔離變壓器、預(yù)充電阻、單相整流橋；本發(fā)明的一種母線電容預(yù)充電電路將預(yù)充電電路和主功率電路獨立分開，所述主功率電路為由A相、B相、C相三相電壓、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管)模塊組成的電路，本發(fā)明保證了預(yù)充電電路器件的損壞不會影響的主功率電路的任何器件。
[0011]本發(fā)明能夠簡化組裝生產(chǎn)工藝并降低了 PWM整流器產(chǎn)品的故障率；本發(fā)明能夠簡化質(zhì)檢流程并提高了 PWM整流器的生產(chǎn)效率；
[0012]本發(fā)明的工作過程如下:
[0013]1.首選閉合輔助接觸器，此時單相預(yù)充隔離變壓器副邊輸出電壓經(jīng)過預(yù)充電阻以及單相整流橋給母線電容充電。此電路中單相預(yù)充隔離變壓器副邊輸出電壓比主隔離變壓器副邊輸出電壓高；預(yù)充電阻起到限流作用，利用不同阻值大小能夠控制母線電容的電壓上升速率；單相整流橋用于將單相預(yù)充隔離變壓器輸出的交流電壓整流成直流電壓；
[0014]2.當(dāng)母線電容的電壓不再升高時，預(yù)充電過程結(jié)束，此時可斷開輔助接觸器。
[0015]3.當(dāng)輔助接觸器斷開后，主接觸器可隨時閉合，PWM整流器隨之可正常運行。
[0016]4、輔助接觸器、單相預(yù)充隔離變壓器、預(yù)充電阻、單相整流橋的位置能夠變換。
[0017]本發(fā)明由于將預(yù)充電電路和主功率電路分離開，當(dāng)PWM整流器啟動時首先將預(yù)充電路啟動，電網(wǎng)電壓通過單相預(yù)充隔離變壓器、預(yù)充電阻、輔助接觸器以及單相整流橋?qū)⒛妇€電容建立。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點如下:
[0019]1.預(yù)充電阻和主功率電路沒有嚴(yán)格相序?qū)?yīng)要求，降低了工藝要求。
[0020]2.預(yù)充隔離變壓器只需單相，成本低，副邊輸出電壓比主隔離變壓器副邊輸出電壓略尚。
[0021]3.PWM整流器只需要是單相整流橋，成本低可靠性高，工作時和IGBT模塊無聯(lián)系，不會損壞IGBT模塊。
[0022]4.本發(fā)明只有一個預(yù)充電阻，能夠杜絕預(yù)充電阻炸壞的情況發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是傳統(tǒng)技術(shù)一的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是傳統(tǒng)技術(shù)二的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是傳統(tǒng)技術(shù)三的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明所述一種母線電容預(yù)充電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖4對本發(fā)明的實施例進行詳細描述。如圖4所示，本發(fā)明的一種母線電容預(yù)充電電路包括:依次連接在一起的輔助接觸器KM2、單相預(yù)充隔離變壓器TR2、預(yù)充電阻R1、單相整流橋T4 ;本發(fā)明的一種母線電容預(yù)充電電路將預(yù)充電電路和主功率電路獨立分開，所述主功率電路為由A相、B相、C相三相電壓、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管)模塊Tl、IGBT模塊T2、IGBT模塊T3組成的電路，本發(fā)明保證了預(yù)充電電路器件的損壞不會影響的主功率電路的任何器件。本發(fā)明的一種母線電容預(yù)充電電路能夠簡化組裝生產(chǎn)工藝并能降低PWM整流器產(chǎn)品的故障率；同時，本發(fā)明能夠簡化質(zhì)檢流程并能提高PWM整流器的生產(chǎn)效率；
[0028]本發(fā)明的工作過程如下:
[0029]1.首選閉合輔助接觸器KM2，此時TR2單相預(yù)充隔離變壓器副邊輸出電壓經(jīng)過預(yù)充電阻Rl以及T4單相整流橋給母線電容C2充電。此電路中單相預(yù)充隔離變壓器副邊輸出電壓比TRl主隔離變壓器副邊輸出電壓高；預(yù)充電阻起到限流作用，利用不同阻值大小能夠控制母線電容C2的電壓上升速率；T4單相整流橋用于將TR2單相預(yù)充隔離變壓器輸出的交流電壓整流成直流電壓；
[0030]2.當(dāng)母線電容C2的電壓不再升高時，預(yù)充電過程結(jié)束，此時可斷開輔助接觸器ΚΜ2ο
[0031]3.當(dāng)輔助接觸器ΚΜ2斷開后，主接觸器KMl可隨時閉合，PWM整流器隨之可正常運行。
[0032]4、輔助接觸器KM2、TR2單相預(yù)充隔離變壓器、Rl預(yù)充電阻、T4單相整流橋在原理圖的位置能夠變換，不限于圖4中所示的的位置。
[0033]本發(fā)明由于將預(yù)充電電路和主功率電路分離開，當(dāng)PWM整流器啟動時首先將預(yù)充電路啟動，電網(wǎng)電壓通過單相預(yù)充隔離變壓器、預(yù)充電阻R1、輔助接觸器以及單相整流橋?qū)⒛妇€電容建立。
[0034]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)，能夠輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種母線電容預(yù)充電電路，其特征在于，包括:依次連接在一起的輔助接觸器、單相預(yù)充隔離變壓器、預(yù)充電阻、單相整流橋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種母線電容預(yù)充電電路，其特征在于，所述母線電容預(yù)充電電路將預(yù)充電電路和主功率電路獨立分開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種母線電容預(yù)充電電路，其特征在于，所述主功率電路為由A相、B相、C相三相電壓、IGBT模塊組成的電路。
【文檔編號】H02M1/36GK104518655SQ201410855323
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】劉舒, 馮韜, 溫家鵬, 張宇, 柳勁松, 時珊珊, 雷珽, 方陳, 袁加妍 申請人:國網(wǎng)上海市電力公司, 優(yōu)科新能源科技有限公司