[发明专利]一种低压变频器的预充电电路及预充电方法

说明书

本发明公开一种低压变频器的预充电电路和预充电方法，预充电电路连接在低压变频器的整流电路与逆变电路之间，预充电电路包括主控模块以及三组以上的预充电模块，各个预充电模块依次串联连接且分别与主控模块连接；预充电模块包括并联连接的预充电电阻以及充电控制开关，主控模块根据所需的充电电流、充电时间分别控制预充电过程中各个充电控制开关的开断，以接入或旁路对应的预充电电阻；该预充电方法是利用上述预充电电路的实施方法。本发明能够极大的减少低压变频器上电瞬间的冲击电流，同时兼顾预充电时间，具有结构单元、所需成本低，能够智能实现充电电流小、预充电时间短且充电过程稳定的优点。

技术领域

本发明涉及低压变频器技术领域，尤其涉及一种低压变频器的预充电电路及预充电方法。

背景技术

预充电电路是电压源型交流变频器的一个重要环节，其完成的主要功能是当系统上电时，先对直流环节的储能电容进行预充电，避免上电时强大的冲击电流烧坏功率模块、以及对直流电容造成损伤而导致的直流电容寿命缩短、性能降低。

如图1所示，目前低压变频器中所采用的预充电电路（限流部分），一般是由主回路继电器触点旁跨接充电电阻构成以完成预充电，但该类预充电电路存在以下缺陷：

1）难以选择合适阻值的预充电电阻，若考虑使得充电时间少，则往往会使得充电电流过大，而考虑使得充电电流小时，又会导致充电时间慢，无法在充电电流和充电时间两个问题上达成平衡，这也一直是该类预充电电路中一个难解的问题；

2）由于该类预充电电路为单一充电电阻，因而在充电过程中，充电电阻的发热量大，会致使变频器的整体温度过高，降低了变频器的安全性，同时还会减小变频器的使用寿命；

3）对充电电阻的性能要求高，通常要求电阻的过载能力能达到大约几十倍到几百倍，因而所需成本高、体积大；

4）由于充电电阻极易被损坏，而当充电电阻损坏后，变频器不能正常运行，会进一步增加维护成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低廉、能够能够极大的减少低压变频器上电瞬间的冲击电流，同时兼顾预充电时间，智能实现充电电流小、预充电时间短且充电过程稳定的低压变频器的预充电电路及预充电方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种低压变频器的预充电电路，所述预充电电路连接在低压变频器的整流电路与逆变电路之间，其特征在于：所述预充电电路包括主控模块以及三组以上的预充电模块，各个所述预充电模块依次串联连接且分别与所述主控模块连接；所述预充电模块包括并联连接的预充电电阻以及充电控制开关，所述主控模块根据所需的充电电流、充电时间分别控制预充电过程中各个充电控制开关的开断，以接入或旁路对应的预充电电阻。

作为本发明电路的进一步改进：所述预充电模块还包括与所述预充电电阻连接的预充电反馈单元，所述预充电反馈单元实时采集预充电过程中所述预充电电阻两端的电压信号，根据采集到的电压信号发送充电电流是否达到预设条件的反馈信号至所述主控模块；当预充电过程开始时，断开所有所述预充电模块的充电控制开关，所述主控模块再根据每个所述预充电模块发送的反馈信号控制对应的充电控制开关闭合。

作为本发明电路的进一步改进：所述预充电反馈单元采用光耦隔离电路，所述光耦隔离电路包括相互连接的限流电组以及光电耦合器，所述限流电阻将所述预充电电阻两端的电压信号反馈至所述光电耦合器的输入端，所述光电耦合器根据反馈的所述电压信号生成高、低电平的反馈信号并发送至所述主控模块。

作为本发明电路的进一步改进：所述光耦隔离电路的输入端还设置有光耦前级滤波电路；所述光耦前级滤波电路包括并联连接的电阻和电容。

作为本发明电路的进一步改进：所述充电控制开关为继电器开关。