[发明专利]一种逆变装置及逆变电源

说明书

本发明公开了一种逆变装置及逆变电源，该逆变装置包括：降压变压器、功率模块、储能模块、第一升压变压器，降压变压器的原边侧分别连接主电源和备用电源，降压变压器的副边侧连接功率模块的整流侧和储能模块的输入端，降压变压器用于将主电源和备用电源输出的电压降压后输出至功率模块和储能模块；功率模块连接储能模块的输出端，用于将降压变压器输出的降压后的电压和储能模块输出的电压整流逆变后输出；第一升压变压器连接功率模块的逆变侧，为负荷供电。该逆变装置对敏感负荷电源供应是通过功率模块对两路电源整流后逆变实现，供电电源中出现的电压扰动可以通过装置中的储能模块进行平抑，从而时刻保证敏感负荷不受电压扰动的影响。

技术领域

本发明涉及电力系统柔性交流输配电和电力电子技术领域，具体涉及一种逆变装置及逆变电源。

背景技术

随着国内制造业产业结构的升级，制造过程中所用生产设备的自动化水平以及产品的精密程度都较以前有了大幅度的提高，特别是对于半导体加工、汽车制造等行业，为了保证加工制造过程中的稳定性，目前都通过外部供电系统进行“一主一备”双电源供电。

当采用“一主一备”双电源供电，当其中的一个电源停电或者出现故障时，可能引发负荷供电电源中断或电压暂降，通过断路器切换至另一个电源为负荷供电，从而保证了负荷供电的连续性。但是，由于电源切换过程通过断路器实现，导致在整个切换过程中仍会产生100～200毫秒的供电中断或暂降，而数十毫秒的电压暂降便会对敏感负荷的正常工作带来影响，造成生产线停运或残次品率上升，给企业带来巨大的经济损失，甚至危及生产安全。

现有技术中为了解决电压暂降的问题，其通常采用的技术方案有以下两种：其一，在供电系统电源处高压侧加装动态电压恢复器等电压暂降治理装置，以避免电压暂降对生产造成干扰。通过动态电压恢复器可以补偿电压暂降发生时波形缺损部分的电压，但是由于需要对电压暂降进行可靠判断，带来判断算法的延时，从而无法完全隔离电压暂降对敏感设备的影响。其二，针对具体的敏感设备，在低压侧通过安装小容量的不间断电源为其供电。该方法需要安装大量的不间断电源来保护敏感设备，投资大，且不能做到对整个生产线的全面保护。此外用于大规模储能的锂电池模组主要由电池芯通过电路的串并联关系构成，而单个电池芯的直流电压仅为2～3V，故当前无法将锂电池模组的直流电压做到较高的程度。因此也无法将低压侧的不间断电源方案直接应用至高电压大容量储能的应用场景。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种逆变装置及逆变电源，以解决现有技术中电压暂降会对敏感负荷的正常工作带来影响，造成生产线停运或残次品率上升的问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种逆变装置，该逆变装置包括：降压变压器、功率模块、储能模块、第一升压变压器，所述降压变压器的原边侧分别连接主电源和备用电源，所述降压变压器的副边侧连接所述功率模块的整流侧和储能模块的输入端，所述降压变压器用于将主电源和备用电源输出的电压降压至与所述功率模块和储能模块输入端相匹配的电压后，输出至所述功率模块和储能模块；所述储能模块将降压变压器输出的交流电压变换为直流电压后，对电能进行储存；所述功率模块连接储能模块的输出端；所述功率模块用于将降压变压器输出的降压后的电压和储能模块输出的电压整流逆变后输出；第一升压变压器连接功率模块的逆变侧，第一升压变压器用于将功率模块输出的整流逆变后的电压升压后输出，为负荷供电。

进一步地，所述功率模块包括：第一整流电路、逆变电路及直流电容，所述第一整流电路、所述逆变电路与直流电容并联连接。

进一步地，所述第一整流电路包括：第一半桥电路、第二半桥电路及第三半桥电路，所述第一半桥电路、第二半桥电路及第三半桥电路并联连接。