一种用于门机能量回馈的双向DCDC电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于门机能量回馈的双向DCDC电源，包括高压侧预充电回路、三相交错并联双向DCDC变换模块和低压侧预充电回路，所述三相交错并联双向DCDC变换模块采用标准功率模块结构；高压侧预充电回路包括主回路接触器KM2、并联预充电支路接触器KM1及预充电电阻R1；三相交错并联双向DCDC变换模块由高压侧电容C1、低压侧电容C2、电感L1～L3，绝缘栅双极结型晶体管V1～V6，二极管VD1～VD6组成；低压侧预充电回路包括主回路接触器KM4、并联预充电支路接触器KM3及预充电电阻R3。本实用新型专利技术可满足港口门机能量回馈应用对大功率DCDC电源的需求，实现从直流母线到超级电容之间能量的双向流动，提高了门机节能系统稳定性，大大提高了电能利用率。

A Bidirectional DCDC Power Supply for Gate Energy Feedback

【技术实现步骤摘要】
一种用于门机能量回馈的双向DCDC电源
本技术涉及电源，尤其涉及一种用于门机能量回馈的双向DCDC电源，主要适用于港口门机节能系统，可实现港口的节能减排，提高港口的经济效益，属于港口节能

技术介绍
我国是港口大国，各种生产性码头泊位数量超过3.5万个。2014年规模以上港口完成货物吞吐量112亿吨，完成集装箱吞吐量2亿标准箱。港口作为我国对外开放的窗口和现代物流供应链中的重要环节，日益成为集运输、配送、仓储、加工、包装和增值服务等功能于一体的综合性物流平台，其能源消耗在整个交通行业中占有很大的比重。港口行业的节能降耗是我国交通行业节能工作的重点。港口节能是国家节能减排目标实现的需要，也是兑现中国对世界气候问题承诺的需要，更是港口企业响应国家绿色港口规划的需要，同时对港口企业还有着巨大的经济效益，体现着港口企业的社会责任。随着中国港口的不断发展，港口对门机的使用量也越来越多。调查结果表明，经过油改电工程以后，门机的用电量呈逐年上升的趋势。港口门机的节能减排已逐渐成为港口管理工作的一道难题。为了响应国家的节能减排号召，打造节约型码头、建设绿色港口，在过去十多年中，各港口一直致力于使用新技术、新装置以达到节能目的，但却一直停留在将能量回馈至电网这个无法推广使用的理念中。原因之一是电网不允许回馈，第二是能量回馈的瞬间冲击对附近用户用电设备造成损坏。
技术实现思路
本技术是为了解决上述不足，提供了一种用于门机能量回馈的双向DCDC电源，该电源可将门机吊斗下降时的产生的电能回收到储能装置中，并在吊斗上升时将储能装置中的电能释放，提高了直流电压的稳定性，并实现了能量的循环利用。本技术的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种用于门机能量回馈的双向DCDC电源，包括高压侧预充电回路、三相交错并联双向DCDC变换模块和低压侧预充电回路，所述三相交错并联双向DCDC变换模块采用标准功率模块结构；所述高压侧预充电回路包括主回路接触器KM2、并联预充电支路接触器KM1及预充电电阻R1，并联预充电支路接触器KM1、主回路接触器KM2均为直流接触器，预充电电阻R1为电阻串联在预充电接触器KM1回路中。其中，预充电电阻R1选用波纹电阻，在合闸瞬间对电容充电电流较大，并联预充电支路接触器KM1及预充电电阻R1需具备短时耐受冲击电流的影响，主回路接触器KM2满足主回路的额定电流的需求，在运行时处于常闭工作状态。所述三相交错并联双向DCDC变换模块构成双向DCDC电源的标准模块，所述三相交错并联双向DCDC变换模块由高压侧电容C1、低压侧电容C2、电感L1～L3，绝缘栅双极结型晶体管(IGBT)V1～V6，二极管VD1～VD6组成；其中V1、VD1、V3、VD3、V5、VD5为IGBT功率回路的上桥臂，V2、VD2、V4、VD4、V6、VD6为IGBT功率回路的下桥臂。当双向DCDC电源工作在升压状态时，超级电容给直流母线充电，能量从超级电容流向直流母线，此时VD1、VD3、VD5、V2、V4和V6工作。当双向DCDC电源工作在降压状态时，直流母线给超级电容充电，能量从直流母线流向超级电容，此时VD2、VD4、VD6、V1、V3和V5工作。所述高压侧电容C1由2个电容并联而成，在双向DCDC电源工作于升压状态时起到对高压侧放电和接收低压侧充电的作用。所述电感L1～L3为直流电感，在双向DCDC电源工作于升压状态时起到接收低压侧充电和对高压侧电容C1放电的作用。所述低压侧电容C1由两个电容并联而成，起到对低压侧输出电压滤波的作用。所述低压侧预充电回路包括主回路接触器KM4、并联预充电支路接触器KM3及预充电电阻R3，并联预充电支路接触器KM3、主回路接触器KM4均为三相接触器，预充电电阻R3为串联在预充电接触器KM3回路中。预充电电阻R1选用波纹电阻，在合闸瞬间对电容充电电流较大，并联预充电支路接触器KM3及预充电电阻R3需具备短时耐受冲击电流的影响，KM4满足主回路的额定电流的需求，在运行时处于常闭工作状态。在门机能量回馈系统中，所述双向DCDC电源高压侧通过直流断路器QS1与变频器直流母线连接，低压侧通过直流断路器QS2与超级电容连接。所述双向DCDC电源高压侧输入电压范围为600～800V，低压侧输入电压范围为200～500V。本技术与现有技术相比的优点是：可满足港口门机能量回馈应用对大功率DCDC电源的需求，实现从直流母线到超级电容之间能量的双向流动，提高了门机节能系统稳定性，大大提高了电能利用率。附图说明图1是本技术的双向DCDC电源主拓扑图。图2是门机能量回馈系统图。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步详述。如图1所示，一种用于门机能量回馈的双向DCDC电源，包括高压侧预充电回路、三相交错并联双向DCDC变换模块和低压侧预充电回路，所述三相交错并联双向DCDC变换模块采用标准功率模块结构；所述高压侧预充电回路包括主回路接触器KM2、并联预充电支路接触器KM1及预充电电阻R1，并联预充电支路接触器KM1、主回路接触器KM2均为直流接触器，预充电电阻R1为电阻串联在预充电接触器KM1回路中。其中，预充电电阻R1选用波纹电阻，在合闸瞬间对电容充电电流较大，并联预充电支路接触器KM1及预充电电阻R1需具备短时耐受冲击电流的影响，主回路接触器KM2满足主回路的额定电流的需求，在运行时处于常闭工作状态。所述三相交错并联双向DCDC变换模块构成双向DCDC电源的标准模块，所述三相交错并联双向DCDC变换模块由高压侧电容C1、低压侧电容C2、电感L1～L3，绝缘栅双极结型晶体管(IGBT)V1～V6，二极管VD1～VD6组成；其中V1、VD1、V3、VD3、V5、VD5为IGBT功率回路的上桥臂，V2、VD2、V4、VD4、V6、VD6为IGBT功率回路的下桥臂。当双向DCDC电源工作在升压状态时，超级电容给直流母线充电，能量从超级电容流向直流母线，此时VD1、VD3、VD5、V2、V4和V6工作。当双向DCDC电源工作在降压状态时，直流母线给超级电容充电，能量从直流母线流向超级电容，此时VD2、VD4、VD6、V1、V3和V5工作。所述高压侧电容C1由2个电容并联而成，在双向DCDC电源工作于升压状态时起到对高压侧放电和接收低压侧充电的作用。所述电感L1～L3为直流电感，在双向DCDC电源工作于升压状态时起到接收低压侧充电和对高压侧电容C1放电的作用。所述低压侧电容C1由两个电容并联而成，起到对低压侧输出电压滤波的作用。所述低压侧预充电回路包括主回路接触器KM4、并联预充电支路接触器KM3及预充电电阻R3，并联预充电支路接触器KM3、主回路接触器KM4均为三相接触器，预充电电阻R3为串联在预充电接触器KM3回路中。预充电电阻R1选用波纹电阻，在合闸瞬间对电容充电电流较大，并联预充电支路接触器KM3及预充电电阻R3需具备短时耐受冲击电流的影响，KM4满足主回路的额定电流的需求，在运行时处于常闭工作状态。如图2所示，在门机能量回馈系统中，所述双向DCDC电源高压侧通过直流断路器QS1与变频器直流母线连接，低压侧通过直流断路器QS2与超级电容连接。所述双向DCDC电源高压侧输入电压范围为600～80本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于门机能量回馈的双向DCDC电源，其特征在于：包括高压侧预充电回路、三相交错并联双向DCDC变换模块和低压侧预充电回路，所述三相交错并联双向DCDC变换模块采用标准功率模块结构。

【技术特征摘要】
1.一种用于门机能量回馈的双向DCDC电源，其特征在于：包括高压侧预充电回路、三相交错并联双向DCDC变换模块和低压侧预充电回路，所述三相交错并联双向DCDC变换模块采用标准功率模块结构。2.根据权利要求1所述的一种用于门机能量回馈的双向DCDC电源，其特征在于：所述高压侧预充电回路包括主回路接触器KM2、并联预充电支路接触器KM1及预充电电阻R1，并联预充电支路接触器KM1、主回路接触器KM2均为直流接触器，预充电电阻R1为电阻串联在预充电接触器KM1回路中。3.根据权利要求1所述的一种用于门机能量回馈的双向DCDC电源，其特征在于：所述三相交错并联双向DCDC变换模块构成双向DCDC电源的标准模块，所述三相交错并联双向DCDC变换模块由高压侧电容C1、低压侧电容C2、电感L1～L3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡金杭，苗亚，罗娜，金泽，
申请(专利权)人：澄瑞电力科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31