一种太阳能应急互补供电系统技术方案

技术编号:19750341 阅读:34 留言:0更新日期:2018-12-12 05:36
本发明专利技术提供一种太阳能应急互补供电系统,包括市电输入、静态开关、负载、输出滤波器、双向PWM变换器、双向DC/DC变换器、蓄电池组、DSP控制器,在该三相应急电源主电路中,双向PWM变换器、双向DC/DC变换器均采用双向拓扑;双向DC/DC变换器电路的升压和降压两种工作状态,在电路中能减少蓄电池串联个数,提高功率密度,降低电源成本,且能保证升压输出;双向PWM变换器工作在逆变器状态时,采用双环SPWM控制,使负载电压动态输出稳定性与负载适应能力增强,双向PWM变换器工作在整流状态时,通过提高网侧功率因数,降低了电路对电网的谐波污染。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能应急互补供电系统
本专利技术涉及应急电源电路
,具体是一种太阳能应急互补供电系统。
技术介绍
在信息化、现代化的今天,保障一级负荷设备或消防设施的应急用电,时迫切需要解决的问题。多年来一直采用发电机组作为特别重要负荷及消防负荷的应急供电电源由此带来了一系列环保和后期维护不便的问题,从而使采用分散蓄电池式应急灯作为应急照明也存在一些问题,目前,较为经济、理想的解决方案是使用应急电源供电,对于大功率负荷使用三相应急电源供电,可是现有的一些三相应急电源供电电路中的负载电压动态输出稳定性差,负载适应能力要求高,容易对电网产生谐波污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种太阳能应急互补供电系统,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种太阳能应急互补供电系统,包括市电输入、静态开关、负载、输出滤波器、双向PWM变换器、双向DC/DC变换器、蓄电池组、DSP控制器,所述市电输入、静态开关、负载、输出滤波器、双向PWM变换器、双向DC/DC变换器、蓄电池组组成三相应急电源主电路,所述市电输入通过静态开关三相连接负载,所述输出滤波器包括电感Lp与电容Cp,所述电感Lp与电容Cp设置有三组,组成低通滤波器,与负载串联连接,三组电感Lp分别与三组电容Cp并联连接,三组电容Cp的另一端接地,输出滤波器连接双向PWM变换器,所述双向PWM变换器包括第一开关管VT1、第二开关管VT2、第三开关管VT3、第四开关管VT4、第五开关管VT5、第六开关管VT6、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6,所述第一开关管VT1与第一二极管D1反并联,第二开关管VT2与第二二极管D2反并联,剩余开关管与对应二极管以同样方式连接,且两两串联后再并联,并联电路分别与三组电感Lp串联,双向PWM变换器与双向DC/DC变换器连接,所述双向DC/DC变换器包括第七开关管VT7、第八开关管VT8、第七二极管D7、第八二极管D8、电感L,所述第七开关管VT7与第七二极管D7反并联,第八开关管VT8与第八二极管D8反并联,然后两个反并联电路串联在一起,电感L一端接入两个反并联电路之间,另一端连接蓄电池组,所述DSP控制器包括DSP控制监测电路、报警及保护电路、显示面板,DSP控制器分别连接双向PWM变换器与双向DC/DC变换器。作为本专利技术进一步的方案:所述第一开关管VT1、第二开关管VT2、第三开关管VT3、第四开关管VT4、第五开关管VT5、第六开关管VT6均采用IGBT管。作为本专利技术进一步的方案:所述三相应急电源主电路设置有电容Cd1与电容Cd2,所述电容Cd1与电容Cd2串联,且两者之间接地,并与双向DC/DC变换器并联连接。作为本专利技术进一步的方案:所述DSP控制器设置有双环SPWM控制电路。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:在该三相应急电源主电路中,双向PWM变换器、双向DC/DC变换器均采用双向拓扑;双向DC/DC变换器电路的升压和降压两种工作状态,在电路中能减少蓄电池串联个数,提高功率密度,降低电源成本,且能保证升压输出;双向PWM变换器工作在逆变器状态时,采用双环SPWM控制,使负载电压动态输出稳定性与负载适应能力增强,双向PWM变换器工作在整流状态时,通过提高网侧功率因数,降低了电路对电网的谐波污染。附图说明图1为一种太阳能应急互补供电系统原理框图;图2为一种三相应急电源主电路图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2,一种太阳能应急互补供电系统,包括市电输入1、静态开关2、负载3、输出滤波器4、双向PWM变换器5、双向DC/DC变换器6、蓄电池组7、DSP控制器8,所述市电输入1、静态开关2、负载3、输出滤波器4、双向PWM变换器5、双向DC/DC变换器6、蓄电池组7组成三相应急电源主电路,所述市电输入1通过静态开关2三相连接负载3,所述输出滤波器4包括电感Lp与电容Cp,所述电感Lp与电容Cp设置有三组,组成低通滤波器,与负载3串联连接,三组电感Lp分别与三组电容Cp并联连接,三组电容Cp的另一端接地,输出滤波器4连接双向PWM变换器5,所述双向PWM变换器5包括第一开关管VT1、第二开关管VT2、第三开关管VT3、第四开关管VT4、第五开关管VT5、第六开关管VT6、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6,所述第一开关管VT1与第一二极管D1反并联,第二开关管VT2与第二二极管D2反并联,剩余开关管与对应二极管以同样方式连接,且两两串联后再并联,并联电路分别与三组电感Lp串联,双向PWM变换器5与双向DC/DC变换器6连接,所述双向DC/DC变换器6包括第七开关管VT7、第八开关管VT8、第七二极管D7、第八二极管D8、电感L,所述第七开关管VT7与第七二极管D7反并联,第八开关管VT8与第八二极管D8反并联,然后两个反并联电路串联在一起,电感L一端接入两个反并联电路之间,另一端连接蓄电池组7,所述DSP控制器8包括DSP控制监测电路、报警及保护电路、显示面板,DSP控制器8分别连接双向PWM变换器5与双向DC/DC变换器6。所述第一开关管VT1、第二开关管VT2、第三开关管VT3、第四开关管VT4、第五开关管VT5、第六开关管VT6均采用IGBT管。所述三相应急电源主电路设置有电容Cd1与电容Cd2,所述电容Cd1与电容Cd2串联,且两者之间接地,并与双向DC/DC变换器6并联连接。所述DSP控制器8设置有双环SPWM控制电路,用于检测电感电流、电压的瞬时值并将电感电流的瞬时值反馈与瞬时值电压环给出的基准进行比较来完成SPWM控制。在三相应急电源电路中,直流母线电压是一个很重要的数据,从减少电路馈电损耗和分布电感的影响出发,希望在功率器件电压耐量允许的条件下尽可能提高直流母线电压值,即采用高压低电流格局,但从减少电池串联个数,提高功率密度,降低电源成本出发,则希望尽可能地降低直流母线电压值,双向DC/DC变换器6电路能有效解决这一问题,双向DC/DC变换器6电路有升压和降压两种工作状态:(1)当市电输入1发生故障时,蓄电池组7放电,由电感L、第八开关管VT8、第七二极管D7组成一个升压电路,通过调整第八开关管VT8的占空比,可将较低的蓄电池电压升压到三相逆变器所需要的较高直流母线电压值,这样便可以大大减少蓄电池串联个数,从而降低成本;(2)当市电输入1恢复正常时,由电感L、第七开关管VT7、第八二极管D8组成一个降压电路,通过调整第七开关管VT7的占空比,对蓄电池组7进行充电。所述双向PWM变换器5有整流和逆变两种工作状态:(1)当市电输入1发生故障时,蓄电池组7放电,双向PWM变换器5工作在逆变器状态,将直流电压变换成交流电压,再经过输出滤波器4负载3提供稳定的三相正弦电压,该逆变器电路采用双环SPWM控制,将电感电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能应急互补供电系统,包括市电输入(1)、静态开关(2)、负载(3)、输出滤波器(4)、双向PWM变换器(5)、双向DC/DC变换器(6)、蓄电池组(7)、DSP控制器(8),其特征在于,所述市电输入(1)、静态开关(2)、负载(3)、输出滤波器(4)、双向PWM变换器(5)、双向DC/DC变换器(6)、蓄电池组(7)组成三相应急电源主电路,所述市电输入(1)通过静态开关(2)三相连接负载(3),所述输出滤波器(4)包括电感Lp与电容Cp,所述电感Lp与电容Cp设置有三组,组成低通滤波器,与负载(3)串联连接,三组电感Lp分别与三组电容Cp并联连接,三组电容Cp的另一端接地,输出滤波器(4)连接双向PWM变换器(5),所述双向PWM变换器(5)包括第一开关管VT1、第二开关管VT2、第三开关管VT3、第四开关管VT4、第五开关管VT5、第六开关管VT6、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6,所述第一开关管VT1与第一二极管D1反并联,第二开关管VT2与第二二极管D2反并联,剩余开关管与对应二极管以同样方式连接,且两两串联后再并联,并联电路分别与三组电感Lp串联,双向PWM变换器(5)与双向DC/DC变换器(6)连接,所述双向DC/DC变换器(6)包括第七开关管VT7、第八开关管VT8、第七二极管D7、第八二极管D8、电感L,所述第七开关管VT7与第七二极管D7反并联,第八开关管VT8与第八二极管D8反并联,然后两个反并联电路串联在一起,电感L一端接入两个反并联电路之间,另一端连接蓄电池组(7),所述DSP控制器(8)包括DSP控制监测电路、报警及保护电路、显示面板,DSP控制器(8)分别连接双向PWM变换器(5)与双向DC/DC变换器(6)。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能应急互补供电系统,包括市电输入(1)、静态开关(2)、负载(3)、输出滤波器(4)、双向PWM变换器(5)、双向DC/DC变换器(6)、蓄电池组(7)、DSP控制器(8),其特征在于,所述市电输入(1)、静态开关(2)、负载(3)、输出滤波器(4)、双向PWM变换器(5)、双向DC/DC变换器(6)、蓄电池组(7)组成三相应急电源主电路,所述市电输入(1)通过静态开关(2)三相连接负载(3),所述输出滤波器(4)包括电感Lp与电容Cp,所述电感Lp与电容Cp设置有三组,组成低通滤波器,与负载(3)串联连接,三组电感Lp分别与三组电容Cp并联连接,三组电容Cp的另一端接地,输出滤波器(4)连接双向PWM变换器(5),所述双向PWM变换器(5)包括第一开关管VT1、第二开关管VT2、第三开关管VT3、第四开关管VT4、第五开关管VT5、第六开关管VT6、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6,所述第一开关管VT1与第一二极管D1反并联,第二开关管VT2与第二二极管D2反并联,剩余开关管与对应二极管以同样方式连接,且两两串联后再并联,并联电路分...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘保材
申请(专利权)人:合肥甘来新材料有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1