一种双向储能装置的预充电路制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开的一种双向储能装置的预充电路，包括左侧开关K，左侧开关K的一端依次连接有左侧滤波电感L、左侧变流器可控半导体开关器件IGBT、变流器母线电容Cdc、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT、右侧滤波电感L和右侧开关K，左侧、右侧IGBT的集电极和直流电源DC的正极均与变流器母线电容Cdc的正极连接，左侧、右侧IGBT的发射极和直流电源DC的负极均与变流器母线电容Cdc的负极连接；左侧开关K的另一端连接有可控硅整流桥Q1，其一端与直流电源DC的正极连接，另一端与直流电源DC的负极连接。本实用新型专利技术公开的一种双向储能装置的预充电路，解决了现有系统寿命和可靠性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种双向储能装置的预充电路
本技术属于铁路系统储能与变流
，具体涉及一种双向储能装置的预充电路。
技术介绍
目前大功率储能在牵引供电系统还是比较少，在大功率储能拓扑中，双向变流器和电网之间有接触器K1，大功率变流器中存在大容量的母线电容，如果变流器与电网连接的接触器直接闭合，闭合瞬间电网通过IGBT的二极管整流给电容充电，会带来很大的冲击电流，容易造成IGBT、电容、接触器的损坏。专利申请“一种风力发电变流器软启充电电路”(公开号CN110429806A)只是对传统的预充电路做了改进，但是在铁路大功率的双向储能中存在缺陷，如在储能应用领域，母线电容都很大，在不同功率应用场合充电电阻不同、充电时间全靠充电电阻与母线电容的组合来决定，这种组合是不可控制的，在长时间软起的时候也容易烧坏充电电阻，使得系统的寿命和可靠性变差。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种双向储能装置的预充电路，解决了现有系统寿命和可靠性差的问题。本技术所采用的技术方案是：一种双向储能装置的预充电路，包括左侧开关K，左侧开关K的一端依次连接有左侧滤波电感L、左侧变流器可控半导体开关器件IGBT、变流器母线电容Cdc、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT、右侧滤波电感L和右侧开关K，左侧变流器可控半导体开关器件IGBT的集电极、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT的集电极和直流电源DC的正极均与变流器母线电容Cdc的正极连接，左侧变流器可控半导体开关器件IGBT的发射极、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT的发射极和直流电源DC的负极均与变流器母线电容Cdc的负极连接；左侧开关K的另一端连接有可控硅整流桥Q1，可控硅整流桥Q1的一端与直流电源DC的正极连接，可控硅整流桥Q1的另一端与直流电源DC的负极连接。本技术的特点还在于，左侧变流器可控半导体开关器件IGBT由第一组IGBT和第二组IGBT组成，第一组IGBT是由1号IGBT的发射极和2号IGBT的集电极相连而组成的串联结构，1号IGBT的集电极与变流器母线电容Cdc的正极连接，2号IGBT的发射极与变流器母线电容Cdc的负极连接；第二组IGBT是由3号IGBT的发射极和4号IGBT的集电极相连而组成的串联结构，3号IGBT的集电极与变流器母线电容Cdc的正极连接，4号IGBT的发射极与变流器母线电容Cdc的负极连接。左侧滤波电感L包括1号滤波电感L和2号滤波电感L，1号滤波电感L的一端与1号IGBT的发射极连接，2号滤波电感L的一端与3号IGBT的发射极连接。左侧开关K包括1号开关K和2号开关K，1号开关K的一端与1号滤波电感L的另一端连接，1号开关K的另一端与电网1000V连接；2号开关K的一端与2号滤波电感L的另一端连接，2号开关K的另一端与电网1000V连接。可控硅整流桥Q1由第一组SCR和第二组SCR组成，第一组SCR是由1号SCR的阳极和2号SCR的阴极连接而组成串联结构，1号SCR的阳极与1号开关K相对1号滤波电感L的一端连接，第二组SCR是由3号SCR的阳极和4号SCR的阴极连接而组成串联结构，3号SCR的阳极与2号开关K相对2号滤波电感L的一端连接，1号SCR的阴极和3号SCR的阴极均与直流电源DC的正极连接，2号SCR的阳极和4号SCR的阳极均与直流电源DC的负极连接。右侧变流器可控半导体开关器件IGBT由第三组IGBT和第四组IGBT组成，第三组IGBT是由5号IGBT的发射极和6号IGBT的集电极相连而组成的串联结构，5号IGBT的集电极与变流器母线电容Cdc的正极连接，6号IGBT的发射极与变流器母线电容Cdc的负极连接；第四组IGBT是由7号IGBT的发射极和8号IGBT的集电极相连而组成的串联结构，7号IGBT的集电极与变流器母线电容Cdc的正极连接，8号IGBT的发射极与变流器母线电容Cdc的负极连接。右侧滤波电感L包括3号滤波电感L和4号滤波电感L，3号滤波电感L的一端与7号IGBT的发射极连接，4号滤波电感L的一端与5号IGBT的发射极连接。右侧开关K包括3号开关K和4号开关K，3号开关K的一端与3号滤波电感L的另一端连接，3号开关K的另一端与电网1000V连接；4号开关K的一端与4号滤波电感L的另一端连接，4号开关K的另一端与电网1000V连接。本技术的有益效果是：本技术一种双向储能装置的预充电路，利用可控硅整流桥与双向变流器的母线电容连接，通过控制触发角的导通位置和导通时长，从而不需要充电电阻和充电接触器，减少系统的器件，使得系统的寿命和可靠性得到提升。触发角的导通时长控制预充时间，触发角的导通位置控制充电电流的幅值，减小了变流器对电网的冲击。附图说明图1是本技术一种双向储能装置的预充电路的结构示意图。图中，1.2号开关K，2.2号滤波电感L，3.1号开关K，4.1号滤波电感L，5.变流器母线电容Cdc，6.2号SCR，7.4号SCR，8.1号SCR，9.3号SCR，10.1号IGBT，11.3号IGBT，12.2号IGBT，13.4号IGBT，14.5号IGBT，15.7号IGBT，16.6号IGBT，17.8号IGBT，18.3号滤波电感L，19.3号开关K，20.4号开关K，21.4号滤波电感L。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术提供了一种双向储能装置的预充电路，如图1所示，包括左侧开关K，左侧开关K的一端依次连接有左侧滤波电感L、左侧变流器可控半导体开关器件IGBT、变流器母线电容Cdc5、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT、右侧滤波电感L和右侧开关K，左侧变流器可控半导体开关器件IGBT的集电极、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT的集电极和直流电源DC的正极均与变流器母线电容Cdc5的正极连接，左侧变流器可控半导体开关器件IGBT的发射极、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT的发射极和直流电源DC的负极均与变流器母线电容Cdc5的负极连接；左侧开关K的另一端连接有可控硅整流桥Q1，可控硅整流桥Q1的一端与直流电源DC的正极连接，可控硅整流桥Q1的另一端与直流电源DC的负极连接。左侧变流器可控半导体开关器件IGBT由第一组IGBT和第二组IGBT组成，第一组IGBT是由1号IGBT10的发射极和2号IGBT12的集电极相连而组成的串联结构，1号IGBT10的集电极与变流器母线电容Cdc5的正极连接，2号IGBT12的发射极与变流器母线电容Cdc5的负极连接；第二组IGBT是由3号IGBT11的发射极和4号IGBT13的集电极相连而组成的串联结构，3号IGBT11的集电极与变流器母线电容Cdc5的正极连接，4号IGBT13的发射极与变流器母线电容Cdc5的负极连接。左侧滤波电感L包括1号滤波电感L4和2号滤波电感L2，1号滤波电感L4的一端与1号IGBT10的发射极连接，2号滤波电感L2的一端与3号IGBT11的发射极连接。左本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向储能装置的预充电路，其特征在于，包括左侧开关K，左侧开关K的一端依次连接有左侧滤波电感L、左侧变流器可控半导体开关器件IGBT、变流器母线电容Cdc(5)、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT、右侧滤波电感L和右侧开关K，左侧变流器可控半导体开关器件IGBT的集电极、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT的集电极和直流电源DC的正极均与变流器母线电容Cdc(5)的正极连接，左侧变流器可控半导体开关器件IGBT的发射极、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT的发射极和直流电源DC的负极均与变流器母线电容Cdc(5)的负极连接；左侧开关K的另一端连接有可控硅整流桥Q1，可控硅整流桥Q1的一端与直流电源DC的正极连接，可控硅整流桥Q1的另一端与直流电源DC的负极连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种双向储能装置的预充电路，其特征在于，包括左侧开关K，左侧开关K的一端依次连接有左侧滤波电感L、左侧变流器可控半导体开关器件IGBT、变流器母线电容Cdc(5)、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT、右侧滤波电感L和右侧开关K，左侧变流器可控半导体开关器件IGBT的集电极、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT的集电极和直流电源DC的正极均与变流器母线电容Cdc(5)的正极连接，左侧变流器可控半导体开关器件IGBT的发射极、右侧变流器可控半导体开关器件IGBT的发射极和直流电源DC的负极均与变流器母线电容Cdc(5)的负极连接；左侧开关K的另一端连接有可控硅整流桥Q1，可控硅整流桥Q1的一端与直流电源DC的正极连接，可控硅整流桥Q1的另一端与直流电源DC的负极连接。


2.如权利要求1所述的一种双向储能装置的预充电路，其特征在于，所述左侧变流器可控半导体开关器件IGBT由第一组IGBT和第二组IGBT组成，第一组IGBT是由1号IGBT(10)的发射极和2号IGBT(12)的集电极相连而组成的串联结构，1号IGBT(10)的集电极与变流器母线电容Cdc(5)的正极连接，2号IGBT(12)的发射极与变流器母线电容Cdc(5)的负极连接；第二组IGBT是由3号IGBT(11)的发射极和4号IGBT(13)的集电极相连而组成的串联结构，3号IGBT(11)的集电极与变流器母线电容Cdc(5)的正极连接，4号IGBT(13)的发射极与变流器母线电容Cdc(5)的负极连接。


3.如权利要求2所述的一种双向储能装置的预充电路，其特征在于，所述左侧滤波电感L包括1号滤波电感L(4)和2号滤波电感L(2)，1号滤波电感L(4)的一端与1号IGBT(10)的发射极连接，2号滤波电感L(2)的一端与3号IGBT(11)的发射极连接。


4.如权利要求3所述的一种双向储能装置的预充电路，其特征在于，所述左侧开关K包括1号开关K(3)和2号开关K(1)，1号开关K(3)的一端与1号滤波电感L(4)的另一端连接，1号开关K(3)的另一端与电网1000V连接；2号开关K(1)的一端与2号滤波电感L(2)的另一端连接，2号开关K(1)的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹世华，黄兆勋，邓西川，赵昱，何政，
申请(专利权)人：西安开天铁路电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61