用于三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器的鏈節(jié)電壓平衡裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電壓平衡裝置，尤其是涉及一種用于三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器的鏈節(jié)電壓平衡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，鏈?zhǔn)饺酁V波器包含三個(gè)鏈節(jié)，每相的鏈節(jié)均包括多個(gè)鏈節(jié)單元，鏈?zhǔn)紿橋有源電力濾波器的單元直流側(cè)電壓相互獨(dú)立，在理想的情況下直流側(cè)不消耗有功功率，能夠較好的維持各直流側(cè)電壓的平衡。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于各個(gè)開關(guān)器件的開關(guān)特性、并聯(lián)損耗、直流側(cè)電容充放電時(shí)間差異等原因，會(huì)造成各個(gè)模塊直流側(cè)電壓的不平衡，從而導(dǎo)致輸出電壓和電流畸變，開關(guān)器件電壓應(yīng)力不均，甚至是燒毀開關(guān)器件危及整個(gè)系統(tǒng)的安全?；诖耍仨殞?duì)有源電力濾波器的H橋單元直流側(cè)電壓進(jìn)行平衡檢測(cè)，以便在控制系統(tǒng)中控制裝置與系統(tǒng)的有功交換，將直流側(cè)電容電壓控制在正常范圍之內(nèi)。
[0003]目前，對(duì)于鏈節(jié)電壓平衡，通常采用對(duì)每一個(gè)鏈節(jié)單元進(jìn)行PI調(diào)節(jié)的方式，這樣在完成了各個(gè)鏈節(jié)單元的電壓平衡后，自然也完成了各相鏈節(jié)的直流側(cè)電壓平衡。然后，很多時(shí)候，一相鏈節(jié)會(huì)有多個(gè)鏈節(jié)單元，并且隨著技術(shù)的發(fā)展，各鏈節(jié)單元的承受能力都大大提升，在這種情況下，若仍舊采用對(duì)每一個(gè)鏈節(jié)單元進(jìn)行控制的方式會(huì)帶來額外的成本開支，并且會(huì)帶來主控制器的負(fù)荷較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器的鏈節(jié)電壓平衡裝置。
[0005]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]—種用于三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器的鏈節(jié)電壓平衡裝置，所述濾波器包括三個(gè)鏈節(jié)，所述電壓平衡裝置包括平衡控制器，以及三個(gè)分別用于控制三個(gè)鏈節(jié)輸出電壓穩(wěn)定的電壓平衡器，所述三個(gè)電壓平衡器的一端均與平衡控制器鏈節(jié)，另一端分別與濾波器的三個(gè)鏈節(jié)對(duì)應(yīng)連接。
[0007]所述電壓平衡器包括均與平衡控制器連接的電壓采集電路和執(zhí)行電路，所述電壓采集電路和執(zhí)行電路均與對(duì)應(yīng)鏈節(jié)連接；
[0008]所述電壓采集電路采集對(duì)應(yīng)連接的輸出電壓，發(fā)送至平衡控制器后，由平衡控制器將采集值與設(shè)定區(qū)間對(duì)比，并通過執(zhí)行電路矯正輸出電壓維持在設(shè)定區(qū)間內(nèi)。
[0009]所述電壓采集電路與對(duì)應(yīng)鏈節(jié)的輸出端連接，所述執(zhí)行電路與對(duì)應(yīng)鏈節(jié)的輸入端連接；
[0010]當(dāng)對(duì)應(yīng)鏈節(jié)的輸出電壓偏離設(shè)定區(qū)間時(shí)，平衡控制器指示執(zhí)行電路向該鏈節(jié)的輸入端注入補(bǔ)償分量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的矯正。
[0011]所述每個(gè)鏈節(jié)包括多個(gè)級(jí)聯(lián)的鏈節(jié)單元，所述電壓平衡裝置還包括多個(gè)用于在鏈節(jié)單元故障時(shí)通斷鏈節(jié)單元內(nèi)IGBT開關(guān)的單元保護(hù)器，所述單元保護(hù)器分別與多個(gè)鏈節(jié)單元--對(duì)應(yīng)連接。
[0012]所述電壓平衡裝置還包括用于產(chǎn)生并記錄電壓平衡器和單元保護(hù)器工作日志的上位機(jī)，該上位機(jī)與分別與所有單元保護(hù)器及電壓平衡器連接。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]I)通過動(dòng)態(tài)控制每一相鏈節(jié)的直流側(cè)輸出電壓，無需實(shí)時(shí)的對(duì)鏈節(jié)單元進(jìn)行PI控制，可以節(jié)省控制成本，簡(jiǎn)化控制程序，提高工作效率。
[0015]2)單元保護(hù)器可以在鏈節(jié)單元異常時(shí)，進(jìn)行通斷控制，這種通斷控制與電壓平衡不同，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，負(fù)荷小，同時(shí)也提高了電壓平衡裝置的可靠性。
[0016]3)上位機(jī)可以產(chǎn)生并記錄電壓平衡器和單元保護(hù)器工作日志，為后續(xù)產(chǎn)品的改進(jìn)提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0017]圖1為三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器及其接入點(diǎn)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為電壓平衡器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二中一個(gè)鏈節(jié)下單元保護(hù)器和上位機(jī)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中:1、鏈節(jié)，2、用戶負(fù)載，3、電壓平衡器，4、平衡控制器，5、單元保護(hù)器，6、上位機(jī)，11、鏈節(jié)單元，31、電壓采集電路，32、執(zhí)行電路。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0023]實(shí)施例一:
[0024]—種用于三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器的鏈節(jié)電壓平衡裝置，如圖2所示，濾波器包括三個(gè)鏈節(jié)1，電壓平衡裝置包括平衡控制器4，以及三個(gè)分別用于控制三個(gè)鏈節(jié)I輸出電壓穩(wěn)定的電壓平衡器3，三個(gè)電壓平衡器3的一端均與平衡控制器4鏈節(jié)1，另一端分別與濾波器的三個(gè)鏈節(jié)I對(duì)應(yīng)連接。
[0025]如圖3所示，電壓平衡器3包括均與平衡控制器4連接的電壓采集電路31和執(zhí)行電路32，電壓采集電路31和執(zhí)行電路32均與對(duì)應(yīng)鏈節(jié)I連接；電壓采集電路31采集對(duì)應(yīng)連接的輸出電壓，發(fā)送至平衡控制器4后，由平衡控制器4將采集值與設(shè)定區(qū)間對(duì)比，并通過執(zhí)行電路32矯正輸出電壓維持在設(shè)定區(qū)間內(nèi)。
[0026]電壓采集電路31與對(duì)應(yīng)鏈節(jié)I的輸出端連接，執(zhí)行電路32與對(duì)應(yīng)鏈節(jié)I的輸入端連接；當(dāng)對(duì)應(yīng)鏈節(jié)I的輸出電壓偏離設(shè)定區(qū)間時(shí)，平衡控制器4指示執(zhí)行電路32向該鏈節(jié)I的輸入端注入補(bǔ)償分量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的矯正。
[0027]具體的，采用PI調(diào)節(jié)的方式維持直流側(cè)的穩(wěn)定，將采集值與設(shè)定區(qū)間對(duì)比，若高于或者低于該設(shè)定區(qū)間，則由執(zhí)行電路32向鏈節(jié)I的輸入端(交流側(cè))注入補(bǔ)償分量，然后疊加到補(bǔ)償?shù)挠泄﹄娏髦校?jīng)運(yùn)算在諧波指令信號(hào)電流中包含一定的基波有功分量，進(jìn)而對(duì)每個(gè)鏈節(jié)的輸出端(直流側(cè))電壓做限幅控制，直到該電壓重新回到閾值以內(nèi)。
[0028]實(shí)施例二:
[0029]本實(shí)施例中與實(shí)施例一中的相同之處不在敘述，僅敘述不同之處。
[0030]每個(gè)鏈節(jié)I包括多個(gè)級(jí)聯(lián)的鏈節(jié)單元11，與實(shí)施例一相比，本實(shí)施例的顯著不同在于，如圖4所示，本實(shí)施例中電壓平衡裝置還包括多個(gè)用于在鏈節(jié)單元11故障時(shí)通斷鏈節(jié)單元11內(nèi)IGBT開關(guān)的單元保護(hù)器5，單元保護(hù)器5分別與多個(gè)鏈節(jié)單元11--對(duì)應(yīng)連接。
[0031]電壓平衡裝置還包括用于產(chǎn)生并記錄電壓平衡器3和單元保護(hù)器5工作日志的上位機(jī)6，該上位機(jī)6與分別與所有單元保護(hù)器5及電壓平衡器3連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器的鏈節(jié)電壓平衡裝置，所述濾波器包括三個(gè)鏈節(jié)，其特征在于，所述電壓平衡裝置包括平衡控制器，以及三個(gè)分別用于控制三個(gè)鏈節(jié)輸出電壓穩(wěn)定的電壓平衡器，所述三個(gè)電壓平衡器的一端均與平衡控制器鏈節(jié)，另一端分別與濾波器的三個(gè)鏈節(jié)對(duì)應(yīng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器的鏈節(jié)電壓平衡裝置，其特征在于，所述電壓平衡器包括均與平衡控制器連接的電壓采集電路和執(zhí)行電路，所述電壓采集電路和執(zhí)行電路均與對(duì)應(yīng)鏈節(jié)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器的鏈節(jié)電壓平衡裝置，其特征在于，所述電壓采集電路與對(duì)應(yīng)鏈節(jié)的輸出端連接，所述執(zhí)行電路與對(duì)應(yīng)鏈節(jié)的輸入端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種用于三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器的鏈節(jié)電壓平衡裝置，其特征在于，所述每個(gè)鏈節(jié)包括多個(gè)級(jí)聯(lián)的鏈節(jié)單元，所述電壓平衡裝置還包括多個(gè)用于在鏈節(jié)單元故障時(shí)通斷鏈節(jié)單元內(nèi)IGBT開關(guān)的單元保護(hù)器，所述單元保護(hù)器分別與多個(gè)鏈節(jié)單元--對(duì)應(yīng)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器的鏈節(jié)電壓平衡裝置，其特征在于，所述電壓平衡裝置還包括用于產(chǎn)生并記錄電壓平衡器和單元保護(hù)器工作日志的上位機(jī)，該上位機(jī)與分別與所有單元保護(hù)器及電壓平衡器連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于三相鏈?zhǔn)礁邏河性礊V波器的鏈節(jié)電壓平衡裝置，濾波器包括三個(gè)鏈節(jié)，電壓平衡裝置包括平衡控制器，以及三個(gè)分別用于控制三個(gè)鏈節(jié)輸出電壓穩(wěn)定的電壓平衡器，三個(gè)電壓平衡器的一端均與平衡控制器鏈節(jié)，另一端分別與濾波器的三個(gè)鏈節(jié)對(duì)應(yīng)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過動(dòng)態(tài)控制每一相鏈節(jié)的直流側(cè)輸出電壓，無需實(shí)時(shí)的對(duì)鏈節(jié)單元進(jìn)行PI控制，可以節(jié)省控制成本，簡(jiǎn)化控制程序，提高工作效率。
【IPC分類】H02J3/01, H02M1/32
【公開號(hào)】CN204928562
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520539574
【發(fā)明人】舒觀瀾
【申請(qǐng)人】利思電氣（上海）有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年7月23日