[发明专利]一种直流母线调理装置

说明书

本发明提供了一种直流母线调理装置，包括直流母线、半桥电路、BUCK‑BOOST电路、放电回路、直流电源和储能元件；直流母线与半桥电路连接，半桥电路桥臂的中点与BUCK‑BOOST电路连接，BUCK‑BOOST电路的低压端与储能元件连接；直流电源的输出正、负极分别与直流母线的正、负极连接；放电回路设有两组，分别设置在直流母线端和低压端。本发明中，用于检测母线电流的电流传感器位于直流电源前端，可以得到总的输入输出电流数据，从而进行电流以及功率分配控制以及前馈控制，提高了母线稳定性，节约能源，适用性好。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种直流母线调理装置。

背景技术

随着电动汽车、轨道交通、变频电力等领域的发展，各种类型的共直流母线供电系统使用的场合逐渐广泛。共直流母线供电系统具有系统用电效率最高，电机反馈能量可以被利用，瞬间停电不会跳脱停机，电网谐波较低等特点。共直流母线供电系统中直流母线的电压稳定性，是其重要的指标。

传统的直流供电系统，三相电网通过整流电源或者变频器等设备变为直流电，直接给直流母线进行供电，这种方式形成的直流母线具有动态响应差，功率因数较低，电能利用率较低，电压稳定性差等特点。直流母线上连接各种负载设备，会对母线形成复杂动态冲击，系统输入输出能力由电网决定，系统抗冲击能力差无过载能力，易引起前级供电跳闸。

综上所述，急需一种直流母线调理装置以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种直流母线调理装置，用于提高直流母线稳定性以及母线扩容作用。

为实现上述目的，本发明提供了一种直流母线调理装置，包括直流母线、半桥电路、BUCK-BOOST电路、放电回路、直流电源和储能元件；直流母线与半桥电路连接，半桥电路桥臂的中点与BUCK-BOOST电路连接，BUCK-BOOST电路的低压端与储能元件连接；直流电源的输出正、负极分别与直流母线的正、负极连接；放电回路设有两组，分别设置在直流母线端和低压端。

进一步地，所述半桥电路包括电容C1和串联在一起的功率开关管VT2、功率开关管VT3；电容C1和功率开关管VT2、功率开关管VT3并联。

进一步地，所述BUCK-BOOST电路包括电感L1和电容C2。

进一步地，所述放电回路包括串联在一起的功率开关管和电阻。

本发明还包括电压传感器Va和电压传感器Vc；电压传感器Va设置在直流母线端，位于直流电源的前端；电压传感器Vc设置在低压端。

本发明还包括电流传感器Ia、电流传感器Ib、电流传感器Ic和电流传感器Id；电流传感器Ia位于直流电源前端，用于检测总母线的电流；电流传感器Ib与电容C1串联；电流传感器Ic用于检测低压端的电流；电流传感器Id与功率开关管VT2串联。

进一步地，所述电压传感器Va、电压传感器Vc、电流传感器Ia、电流传感器Ib、电流传感器Ic和电流传感器Id均进入到控制板进行模数变换，控制板根据用户所需的功率、电压、电流，对功率开关管占空比进行控制，调节设备输出功率、电压、电流。

进一步地，所述功率开关管为IGBT、MOSFET或SiC晶体管中的一种。

进一步地，所述储能元件为超级电容器或者电池。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本发明中，用于检测母线电流的电流传感器位于直流电源前端，可以得到总的输入输出电流数据，从而进行电流以及功率分配控制以及前馈控制，提高了母线稳定性，节约能源，适用性好。

(2)本发明中，采集母线端电容的电流信号参与控制，能有效提高设备的响应速度。采集低压端电压电流参与控制，可以实现低压端恒压限流等功能以及保护。