交直交直四端口电力电子装置失效性能测试电路和方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于电力电子变换器技术领域，尤其涉及交直交直四端口电力电子装置的效率和温升测试电路和方法。装置包括与所述待测电力电子装置相同的陪试装置Z2、温度传感器、温度记录仪、功率分析仪和多根连接电缆；待测电力电子装置Z1的从端口U11的输入端通过变压器T1与交流电网连接，输出端分别与主端口U12、主端口U13、主端口U14的输入端连接，主端口U12、主端口U13、主端口U14的输出端分别与陪试装置Z2的主端口U22、主端口U23、主端口U24的输出端连接，主端口U22、主端口U23、主端口U24的输入端与从端口U21的输出端连接，从端口U21的输入端通过变压器T2与交流电网连接。本发明专利技术结构简单，检测方便，降低了试验的难度。降低了试验的难度。降低了试验的难度。

【技术实现步骤摘要】
交直交直四端口电力电子装置失效性能测试电路和方法


[0001]本专利技术属于多端口电力电子变换器失效性能测试
，尤其涉及一种交直交直四端口电力电子装置失效性能分析测试电路和方法。

技术介绍

[0002]随着各种交、直流负荷、可再生能源与传统能源在用户侧的交汇，“光储直柔”等技术的应用，各种不同电压等级的交、直流端口的电力电子装置逐渐增多，如光伏接入DC/DC装置、储能双向DC/DC的四端口电力电子变压器、光伏接入并网逆变器、风电并网变流器和交直流微网中的多能互补调节装置等。
[0003]在这些多交、直流端口的电力电子装置失效性能考核测试过程中，两项重要的试验项目是变换器装置的长时间效率测试(包括最大效率、额定效率等)和温升测试。通常试验中的做法是采用符合装置电压和功率等级的交流电源和直流电源、变压器和交、直流负荷，通过控制负荷的不同功率档位，得到装置的某两个端口的效率，重复多次后得到全部端口的效率曲线；在温升测试中，将各个端口的负荷切换到额定功率档，进行装置的温升测试。这种方法既需要较高的试验装置成本，试验过程中产生的电能也需要通过负荷转变为热能耗散掉；有的试验系统中采用可回馈电源回收电能，但是受限于可回馈电源的最大功率和成本，实际测试中只有少部分采用。

技术实现思路

[0004]本专利技术针效率和温升测试中较高的装置成本和电能浪费的问题，提供了交直交直四端口电力电子装置失效性能测试电路和方法，在多交、直流端口的电力电子装置拓扑的基础上，通过增加同规格的陪试电力电子装置构成各个端口功率可以主动调节的环流测试电路，做到交直交直四端口电力电子装置失效性能的测试。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种交直交直四端口电力电子装置失效性能测试电路，待测电力电子装置Z1包括从端口U11、主端口U12、主端口U13、主端口U14，包括与所述待测电力电子装置相同的陪试装置Z2、温度传感器、温度记录仪、功率分析仪和多根连接电缆；所述陪试装置Z2包括从端口U21、主端口U22、主端口U23、主端口U24；
[0006]所述待测电力电子装置Z1的从端口U11的输入端通过变压器T1与交流电网连接，输出端分别与主端口U12、主端口U13、主端口U14的输入端连接，主端口U12、主端口U13、主端口U14的输出端分别与陪试电力电子装置Z2的主端口U22、主端口U23、主端口U24的输出端连接，主端口U22、主端口U23、主端口U24的输入端与从端口U21的输出端连接，从端口U21的输入端通过变压器T2与交流电网连接；
[0007]所述待测电力电子装置Z1的从端口U11、主端口U12、主端口U13、主端口U14上均设置有温度传感器，所述温度传感器的输出端与所述温度记录仪连接；所述从端口U11的输入端设置有第一电压电流探头，所述主端口U12、主端口U13、主端口U14的输出端设置有第二
电压电流探头；所述第一电压电流探头和第二电压电流探头的输出端与所述功率分析仪连接。
[0008]所述一种交直交直四端口电力电子装置失效性能测试电路，还包括控制开关S11和控制开关S21，
[0009]所述控制开关S11设置在所述待测电力电子装置的从端口的输入端与变压器T1之间，所述控制开关S21设置在所述陪试装置的从端口的输入端与变压器T2之间。
[0010]所述一种交直交直四端口电力电子装置失效性能测试电路，还包括控制开关S12、控制开关S22、控制开关S12、控制开关S23、控制开关S14、控制开关S24，所述待测电力电子装置的主端口U12的输出端通过控制开关S12、连接电缆、控制开关S22与所述陪试装置的主端口U22连接；所述待测电力电子装置的主端口U13的输出端通过控制开关S13、连接电缆、控制开关S23与所述陪试装置的主端口U23连接；
[0011]所述待测电力电子装置的主端口U14的输出端通过控制开关S14、连接电缆、控制开关S24与所述陪试装置的主端口U24连接。
[0012]此外，本专利技术还提供了一种交直交直四端口电力电子装置失效性能测试方法，包括以下步骤：
[0013]①
、测试待测电力电子装置Z1的从端口U11和其中一个主端口U12效率时，使待测电力电子装置Z1的从端口U11输入端连接变压器T1，输出端经主端口U12与陪试装置Z2的主端口U22连接，主端口U13、主端口U14与陪试装置Z2的主端口U23、主端口U24之间断开，陪试装置Z2的从端口U21输入端与变压器T2的输出端连接；然后控制待测电力电子装置Z1的从端口U11按照原有控制策略控制内部母线电压或者输出固定相位的高频方波信号，控制主端口U12的控制策略为对端口的电流进行闭环控制；控制陪试装置Z2的主端口U22保持控制输出电压的方式；控制待测电力电子装置Z1的主端口U12输出不同的电流，通过多次取点测试，获得不同功率等级下的效率曲线；同时测量温升曲线；
[0014]②
、测试待测电力电子装置Z1的主端口U12和主端口U13效率时，使待测电力电子装置Z1的从端口U11的输入端连接变压器T1，待测电力电子装置Z1的从端口U11的输出端经主端口U12与陪试装置Z2的主端口U22连接，从端口U11的输出端经主端口U13与陪试装置Z2的对应主端口连接，主端口U14与陪试装置Z2的主端口U24断开；陪试装置Z2的从端口输入端与连接变压器T2；然后控制从端口U11按照原有控制策略控制内部母线电压或者输出固定相位的高频方波信号，主端口U12和U13的控制策略由原来的闭环控制输出电压改为对端口的电流进行闭环控制，同时控制主端口U12和U13的电流指令值大小相同，方向相反；陪试装置Z2的主端口U22和主端口U23保持原来的闭环控制输出电压模式，陪试装置Z2的从端口U21的控制方式与从端口U11端口一样，控制待测电力电子装置Z1的主端口U12输出不同的电流，通过多次取点测试，获得不同功率等级下的效率曲线；同时测量温升曲线；
[0015]③
、测试待测电力电子装置Z1的从端口U11以及主端口U12和主端口U13的效率时，使待测电力电子装置Z1的从端口U11的输入端连接变压器T1，待测电力电子装置Z1的从端口U11的输出端经主端口U12与陪试装置Z2的主端口U22连接，从端口U11的输出端经主端口U13与陪试装置Z2的对应主端口连接，主端口U14与陪试装置Z2的主端口U24断开；陪试装置Z2的从端口输入端与连接变压器T2；然后控制主端口U12和主端口U13的控制策略由原来的闭环控制输出电压改为对端口的电流进行闭环控制；控制主端口U22和主端口U23保持闭环
控制输出电压的方式，陪试装置Z2的从端口U21的控制方式与从端口U11端口一样，控制待测电力电子装置Z1的主端口U12和U13输出不同的电流，通过多次取点测试，获得不同功率等级下的效率曲线；同时测量温升曲线；
[0016]④
、测试待测电力电子装置Z1的主端口U12、主端口U13和主端口U14的效率时，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交直交直四端口电力电子装置失效性能测试电路，待测电力电子装置Z1包括从端口U11、主端口U12、主端口U13、主端口U14，其特征在于，包括与所述待测电力电子装置相同的陪试装置Z2、温度传感器、温度记录仪、功率分析仪和多根连接电缆；所述陪试装置Z2包括从端口U21、主端口U22、主端口U23、主端口U24；所述待测电力电子装置Z1的从端口U11的输入端通过变压器T1与交流电网连接，输出端分别与主端口U12、主端口U13、主端口U14的输入端连接，主端口U12、主端口U13、主端口U14的输出端分别与陪试装置Z2的主端口U22、主端口U23、主端口U24的输出端连接，主端口U22、主端口U23、主端口U24的输入端与从端口U21的输出端连接，从端口U21的输入端通过变压器T2与交流电网连接；所述待测电力电子装置Z1的从端口U11、主端口U12、主端口U13、主端口U14上均设置有温度传感器，所述温度传感器的输出端与所述温度记录仪连接；所述从端口U11的输入端设置有第一电压电流探头，所述主端口U12、主端口U13、主端口U14的输出端设置有第二电压电流探头；所述第一电压电流探头和第二电压电流探头的输出端与所述功率分析仪连接。2.根据权利要求1所述一种交直交直四端口电力电子装置失效性能测试电路，其特征在于，还包括控制开关S11和控制开关S21，所述控制开关S11设置在所述待测电力电子装置的从端口的输入端与变压器T1之间，所述控制开关S21设置在所述陪试装置的从端口的输入端与变压器T2之间。3.根据权利要求1所述一种交直交直四端口电力电子装置失效性能测试电路，其特征在于，还包括控制开关S12、控制开关S22、控制开关S12、控制开关S23、控制开关S14、控制开关S24，所述待测电力电子装置的主端口U12的输出端通过控制开关S12、连接电缆、控制开关S22与所述陪试装置的主端口U22连接；所述待测电力电子装置的主端口U13的输出端通过控制开关S13、连接电缆、控制开关S23与所述陪试装置的主端口U23连接；所述待测电力电子装置的主端口U14的输出端通过控制开关S14、连接电缆、控制开关S24与所述陪试装置的主端口U24连接。4.一种交直交直四端口电力电子装置失效性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
①
、测试待测电力电子装置Z1的从端口U11和其中一个主端口U12效率时，使待测电力电子装置Z1的从端口U11输入端连接变压器T1，输出端经主端口U12与陪试装置Z2的主端口U22连接，主端口U13、主端口U14与陪试装置Z2的主端口U23、主端口U24之间断开，陪试装置Z2的从端口U21输入端与变压器T2的输出端连接；然后控制待测电力电子装置Z1的从端口U11按照原有控制策略控制内部母线电压或者输出固定相位的高频方波信号，控制主端口U12的控制策略为对端口的电流进行闭环控制；控制陪试装置Z2的主端口U22保持控制输出电压的方式；控制待测电力电子装置Z1的主端口U12输出不同的电流，通过多次取点测试，获得不同功率等级下的效率曲线；同时测量温升曲线；
②
、测试待测电力电子装置Z1的主端口U12和主端口U13效率时，使待测电力电子装置Z1的从端口U11的输入端连接变压器T1，待测电力电子装置Z1的从端口U11的输出端经主端口U12与陪试装置Z2的主端口U22连接，从端口U11的输出端经主端口U13与陪试装置Z2的对应主端口连接，主端口U14与陪试装置Z2的主端口U24断开；陪试装置Z2的从端口输入端与连接变压器T2；然后控制从端口U11按照原有控制策略控制内部母线电压或者输出固定相
位的高频方波信号，主端口U12和U13的控制策略由原来的闭环控制输出电压改为对端口的电流进行闭环控制，同时控制主端口U12和U13的电流指令值大小相同，方向相反；陪试装置Z2的主端口U22和主端口U23保持原来的闭环控制输出电压模式，陪试装置Z2的从端口U21的控制方式与从端口U11端口一样，控制待测电力电子装置Z1的主端口U12输出不同的电流，通过多次取点测试，获得不同功率等级下的效率曲线；同时测量温升曲线；
③
、测试待测电力电子装置Z1的从端口U11以及主端口U12和主端口U13的效率时，使待测电力电子装置Z1的从端口U11的输入端连接变压器T1，待测电力电子装置Z1的从端口U11的输出端经主端口U12与陪试装置Z2的主端口U22连接，从端口U11的输出端经主端口U13与陪试装置Z2的对应主端口连接，主端口U14与陪试装置Z2的主端口U24断开；陪试装置Z2的从端口输入端与连接变压器T2；然后控制主端口U12和主端口U13的控制策略由原来的闭环控制输出电压改为对端口的电流进行闭环控...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯高辉，布朋生，田原，曹建文，张胜达，袁晓明，刘继全，曹兴，郭大武，马亚丽，
申请(专利权)人：山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：