一种双向AC/DC电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种双向AC/DC电路，包括：12脉整流变压器，对输入交流电源进行电压等级变换，12脉整流变压器副边的角接绕组与PWM电源的输入端相连接，12脉整流变压器副边的星接绕组与6脉电源的输入端相连接。本实用新型专利技术的双向AC/DC电路采用12脉变压器将IGBT组成的PWM电源和二极管组成的6脉电源连接在一起，在整流时为12脉整流方式，具有损耗低、谐波低的特点；在逆变状态时为PWM逆变方式，具有谐波低、功率因数高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子领域，特别涉及一种双向AC/DC电路。
技术介绍
蓄电池作为一种储能设备，具有电压稳定、供电可靠、移动方便等优点，它广泛应用于国民经济的各个部门。蓄电池化成充放电电源又名蓄电池充放电机，对蓄电池极板具有激活和提升电池容量的作用，是蓄电池生产厂家在蓄电池生产中必不可少的设备。蓄电池厂家在蓄电池出厂前需要对其进行多次充放电，达到最佳性能，对设备的可靠性要求非常高。蓄电池化成充放电电源包括两个功率变换环节：AC/DC和DC/DC功率变换，其中AC/DC的变换过程对设备的工作效率有很大影响，目前市场上蓄电池化成充放电电源在AC/DC变换环节有两种技术路线：第一种是充电时采用12脉整流电源，其工作原理如图1所示，充电时12脉整流电源工作，PWM电源待机，放电时PWM电源工作，12脉整流电源待机，通过两者的配合，完成蓄电池的化成工艺过程。12脉整流方式虽然具有开关损耗小、可靠性高的特点，但是它只能工作在整流方式，设备利用率低，充电时PWM电源设备闲置，放电时12脉电源闲置，大大增加了设备投资。第二种是充电和放电都由PWM电源完成，充电时PWM电源进入整流状态，放电时PWM电源进入逆变状态，其工作原理如图2所示，PWM电源可以在充电和放电两种工作状态转换。PWM电源虽然可以工作在整流和逆变方式，但是IGBT总是处于开关状态，PWM电源自身开关损耗大，在整流状态时比12脉整流电源损耗大，与12脉整流方式相比自身损耗大、可靠性低、控制复杂，不能满足目前蓄电池化成工艺队充放电电源的高可靠性要求。
技术实现思路
本技术提出一种双向AC/DC电路，将12脉整流电源与PWM电源的优点结合在一起，充电时蓄电池化成充放电电源处于12脉整流状态，放电时电源工作在PWM方式下，设备利用率高，既发挥了12脉整流电源损耗低、可靠性高的特点，又发挥了PWM电源可以工作在逆变状态的优势。本技术的技术方案是这样实现的：一种双向AC/DC电路，包括：12脉整流变压器，对输入交流电源进行电压等级变换；12脉整流变压器副边的角接绕组分别通过第一电抗器、第二电抗器、第三电抗器与PWM电源的输入端相连接；PWM电源为由6个IGBT组成的三相桥式整流电路，每个IGBT包括一个反并联的二极管，PWM电源的输出端通过第一电容器连接到输出母线；12脉整流变压器副边的星接绕组分别通过第四电抗器、第五电抗器、第六电抗器与6脉电源的输入端相连接，6脉电源为由6个二极管组成的三相桥式整流电路，6脉电源的输出端通过第二电容器连接到输出母线。可选地，在充电方式下，PWM电源里只有6个反并联的二极管工作，6脉电源里6个二极管工作，12只二极管形成12脉整流电源。可选地，在放电方式下，PWM电源处于逆变状态，6个IBGT和6个反并联二极管组成PWM电源，变压器副边的一个角接绕组处于工作状态。本技术的有益效果是：（1）采用12脉变压器将IGBT组成的PWM电源和二极管组成的6脉电源连接在一起，在整流时为12脉整流方式，具有损耗低、谐波低的特点；（2）在逆变状态时为PWM逆变方式，具有谐波低、功率因数高的特点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的12脉整流电源电路原理图；图2为现有的PWM电源电路原理图；图3（a）为本专利技术的双向AC/DC电路原理图；图3（b）为本专利技术的双向AC/DC电路充电方式下的等效电路图；图3（c）为本专利技术的双向AC/DC电路放电方式下的等效电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。蓄电池化成充放电电源包括两个功率变换环节：AC/DC和DC/DC功率变换，其中AC/DC的变换过程对设备的工作效率有很大影响，12脉整流方式虽然具有开关损耗小、可靠性高的特点，但是它只能工作在整流方式。PWM电源虽然可以工作在整流和逆变方式，但是PWM电源自身开关损耗大，在整流状态时比12脉整流电源损耗大。本技术提出了一种双向AC/DC电路，将12脉整流电源与PWM电源的优点结合在一起，既发挥了12脉整流电源损耗低、可靠性高的特点，又发挥了PWM电源可以工作在逆变状态的优势。下面结合说明书附图对本技术的双向AC/DC电路进行详细说明。如图3（a）所示，本技术的双向AC/DC电路包括12脉整流变压器T1，对输入交流电源进行电压等级变换；12脉整流变压器T1副边的角接绕组分别通过第一电抗器L1、第二电抗器L2、第三电抗器L3与PWM电源的输入端相连接，PWM电源为由6个IGBT（V1~V6）组成的三相桥式整流电路，每个IGBT包括一个反并联的二极管（Vd1~Vd6），PWM电源的输出端通过第一电容器C1连接到输出母线；12脉整流变压器T1副边的星接绕组分别通过第四电抗器L4、第五电抗器L5、第六电抗器L6与6脉电源的输入端相连接，6脉电源为由6个二极管D1~D6组成的三相桥式整流电路，6脉电源的输出端通过第二电容器C2连接到输出母线。下面对本技术的双向AC/DC电路的充电状态和放电状态进行详细说明。当工作在充电方式时，等效电路如图3（b）所示，在充电方式下，PWM电源里只有二极管Vd1~Vd6工作，6脉电源里二极管D1~D6工作，12只二极管形成12脉整流电源。当工作在放电方式时，等效电路如图3（c）所示，在放电方式下，PWM电源处于逆变状态，V1~V6和Vd1~Vd6组成PWM电源，变压器T1副边的一个角接绕组处于工作状态。本技术的双向AC/DC电路采用12脉变压器将IGBT组成的PWM电源和二极管组成的6脉电源连接在一起，在整流时为12脉整流方式，具有损耗低、谐波低的特点；在逆变状态时为PWM逆变方式，具有谐波低、功率因数高的特点。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向AC/DC电路，其特征在于，包括：12脉整流变压器，对输入交流电源进行电压等级变换；12脉整流变压器副边的角接绕组分别通过第一电抗器、第二电抗器、第三电抗器与PWM电源的输入端相连接，PWM电源为由6个IGBT组成的三相桥式整流电路，每个IGBT包括一个反并联的二极管，PWM电源的输出端通过第一电容器连接到输出母线；12脉整流变压器副边的星接绕组分别通过第四电抗器、第五电抗器、第六电抗器与6脉电源的输入端相连接，6脉电源为由6个二极管组成的三相桥式整流电路，6脉电源的输出端通过第二电容器连接到输出母线。

【技术特征摘要】
1.一种双向AC/DC电路，其特征在于，包括：12脉整流变压器，对输入交流电源进行电压等级变换；12脉整流变压器副边的角接绕组分别通过第一电抗器、第二电抗器、第三电抗器与PWM电源的输入端相连接，PWM电源为由6个IGBT组成的三相桥式整流电路，每个IGBT包括一个反并联的二极管，PWM电源的输出端通过第一电容器连接到输出母线；12脉整流变压器副边的星接绕组分别通过第四电抗器、第五电抗器、第六电抗器与6脉电源的输入端相连接，6脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑东日，郑林海，
申请(专利权)人：青岛格林新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37