[发明专利]一种移动式大功率交直流混合供电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种变流供电装置，尤其是涉及一种应用于电力电子技术领域的车载移动式大功率交直流混合供电装置，主要用于为供电不便的工程现场或其他场所提供高质量、大功率的交直流电能供应。

背景技术

现有变流器大多采用半控或全控半导体器件对电能进行调节和变换，但受其自身特性和应用场合所限，该类变流器多为静止、固定式电源，安装在室内，并需要特定的电力变压器给其供电，额外的冷却装置给其散热，大大限制了其应用场合。其他移动式电源，如电动汽车等交通工具上的换流装置容量有限且无法实现多变流器在应用现场实施并、串联输出，作用十分有限。大容量、大功率、高供电质量移动式电源的应用在目前还是空白，因此很有必要进行这个技术领域的研发。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种移动式大功率交直流混合供电装置，通过对变流器串、并联关系的灵活转换，实现混合供电装置交流、直流电压的输出，同时混合供电装置由汽车拖动，机动灵活，适合于各类阻感类负载，实现了能量的双向流动控制，能够广泛应用于各类负载对象。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种移动式大功率交直流混合供电装置的技术实现方案，一种移动式大功率交直流混合供电装置，包括：车载平台、控制系统，以及两组以上的偶数组变流器组。所述变流器组包括两个以上的变流器单元，所述变流器单元采用输入侧并联、输出侧串联方式连接，再由所述变流器组采用串联或并联方式实现交直流输出。所述控制系统与所述变流器组的变流器单元相连，所述控制系统实现对所述变流器单元的控制与监测。所述控制系统和两组以上的偶数组变流器装载在所述车载平台上，实现移动式交直流供电。

优选的，所述变流器单元包括变流器、直流斩波调压电路、中间直流环节和输出滤波电路，所述变流器、中间直流环节、直流斩波调压电路、输出滤波电路依次相连。所述变流器对输入信号进行整流，所述中间直流环节为所述直流斩波调压电路提供稳定的中间直流电压，所述直流斩波调压电路对中间直流电压进行斩波调压处理。所述直流斩波调压电路包括斩波管和二极管，所述斩波管与二极管并联在所述中间直流环节与输出滤波电路之间，从所述二极管的两端输出稳定的直流电压。

优选的，所述控制系统包括变流器单元控制器、上层控制器和中央控制器，所述变流器单元控制器与相应的变流器单元相连，实现单个变流器单元的脉冲整流和斩波恒流控制。所述上层控制器与所述变流器单元控制器相连，实现变流器单元控制器的启停控制、相序设定、检测故障信息、继电器逻辑控制和保护功能。所述上层控制器同时接收来自所述中央控制器的工作模式和控制模式信息，计算并向所述变流器单元控制器发出控制指令。所述上层控制器还与电力调度中心，以及所述中央控制器相连，所述中央控制器完成所述移动式大功率交直流混合供电装置的起停控制、与所述电力调度中心的通讯、向所述上层控制器发出工作模式及控制模式信息、进行关键波形的监控和系统保护功能。

优选的，所述变流器组还包括变流器单元、高压开关组合和变压器，所述高压开关组合一端连接输入35KV高压电源，所述高压开关组合另一端与变压器的初级绕组相连，所述变压器的次级绕组与所述变流器单元的输入端相连。所述变流器单元采用输入侧并联、输出侧串联的连接方式构成可控变流器单元，所述可控变流器单元的输入为多绕组变压器输入，所述变流器单元的输入侧通过所述变压器的次级绕组并联，所述变流器单元的输出采用级联输出形式，并通过所述变流器单元的直流斩波调压电路控制输出电流，而后再串接到下一个所述变流器单元，通过所述变流器单元的叠加实现高电压输出。

优选的，移动式大功率交直流混合供电装置进一步包括第一功率单元柜、第二功率单元柜、第一变压器柜、第二变压器柜、开关柜和换热器柜。所述两组以上的偶数组变流器组和与其对应的控制系统分成两组，分别设置在第一功率单元柜和第二功率单元柜中，所述第一功率单元柜和第二功率单元柜带有水冷系统，与所述变流器组对应的变压器分别设置在第一变压器柜和第二变压器柜中，所述高压开关组合设置在开关柜中。所述第一变压器柜、第一功率单元柜、第二变压器柜、第二功率单元柜、开关柜和换热器柜均设置在所述车载平台上。

优选的，所述变压器采用干式变压器结构。

优选的，在所述变流器单元控制器之间，所述变流器单元控制器和所述上层控制器之间采用光纤信号进行传输。

优选的，在所述上层控制器与所述中央控制器、电力调度中心之间采用RS485总线进行通信。