[发明专利]一种变频器应急供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及应急供电，特别是涉及一种变频器应急供电系统。

背景技术

可调速驱动系统中的包括交流/直流（Alternate Current / Direct Current，缩略词为AC/DC）整流器和直流/交流（Direct Current / Alternate Current，缩略词为DC/AC）逆变器的变频器，应用变频驱动技术改变交流电动机的工作电压幅值和频率，以平滑控制交流电动机的转矩和速度。现有变频器都是采用电网供电，将电网的工频电压变换成另一频率的交流电能对交流电动机供电，一旦电网发生故障，就必须在一段时间内停止为交流电动机供电。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种变频器应急供电系统。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种变频器应急供电系统，包括由AC/DC整流器和DC/AC逆变器串联组成的变频器、储能装置、双向直流/直流（Direct Current / Direct Current，缩略词为DC/DC）变换器，以及电池管理系统，

所述AC/DC整流器，其输入端经交流断路器与市电相连接，输出端与直流母线相连接，用于电网正常供电时将电网的工频交流电变换为直流电。

所述DC/AC逆变器，其输入端与直流母线相连接，输出端与交流负载相连接，用于在电网正常供电时将所述AC/DC整流器输出的直流电转换为交流电为交流负载供电，在市电发生故障时将储能装置输出的直流电转换为交流电为交流负载供电。

所述储能装置用于对直流负载供电，以及在电网发生故障时维持对交流负载不间断供电。

所述双向DC/DC变换器，包括其组成与参数相同的一次绕组和二次绕组的隔离高频变压器，以及分别与所述一次绕组、二次绕组相连接的一次高频整流/逆变单元、二次高频整流/逆变单元，所述一次高频整流/逆变单元的正向DC/DC变换的输入端也是反向DC/DC变换的输出端，分别与所述储能装置和所述电池管理系统相连接，所述一次高频整流/逆变单元的正向DC/DC变换的输出端也是反向DC/DC变换的输入端，与所述直流母线相连接，所述双向DC/DC变换器用于传递双向能量。

这种变频器应急供电系统的特点是：

所述双向DC/DC变换器运行模式包括停止模式、充电模式、放电模式和稳压模式，由所述电池管理系统的人机交互模块与保护控制和告警模块根据电网侧安装的电压互感器检测的电网电压判定的电网正常供电或发生故障的结果，控制所述双向DC/DC变换器运行模式之间的切换。

电网正常供电时，变频器正常工作，由电网取电经整流、逆变后输出为交流负载供电，并维持直流母线电压稳定，由所述电池管理系统的人机交互模块控制所述双向DC/DC变换器的运行模式为充电模式和放电模式，在充电模式设置充电电流值和浮充电压值，对所述储能装置进行恒流/恒压充电，在放电模式设置放电电流值和放电功率值，对所述储能装置进行恒流/恒功率放电；同时由所述电池管理系统的电池系统状态监测模块实时检测所述储能装置的电压、电流和温度，并由所述电池管理系统的通信模块将数据通过RS232通信传输给所述双向DC/DC变换器，所述双向DC/DC变换器根据所述储能装置的参数，设置保护参数，调整运行模式和输出电压对所述储能装置可靠进行保护。

电网电压小于0.2倍额定电压，并维持60s时，判定电网发生故障，由所述电池管理系统的保护控制和告警功能模块控制更改双向DC/DC变换器中的相应开关的开通顺序将所述双向DC/DC变换器运行模式由停止模式、充电模式和放电模式中的一种切换为稳压模式，此时应急供电系统相应由正常工作模式切换为稳压工作模式，通过调节相应开关的占空比控制所述储能装置释放能量，使直流母线电压恒定，经逆变后为交流负载应急供电，并且对电网、所述储能装置以及所述双向DC/DC变换器自身进行保护，所述对电网进行保护，包括及时与电网断开，防止故障影响范围扩大，所述对储能装置进行保护，包括对所述储能装置进行过欠压保护、过流保护和过热保护，以及直流过欠压保护、直流过流保护、直流极性反接保护、交流过流保护、交流过欠频保护、交流过欠压保护和交流过欠频保护，所述对双向DC/DC变换器进行保护，包括直流过流保护、直流过压保护和直流欠压保护。