一种变频器的节能装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变频器的节能装置及控制方法，其包括：节能单元，所述节能单元与变频器的整流单元的母线输出端、逆变单元的直流输入端电连接，所述节能单元包括：第一旁路、开关旁路、第二旁路、第三旁路、控制器和防反接整流旁路，以及对应的控制方法。实现了存储变频器制动刹车时，电机产生的再生电，并在需要时将存储的电能释放出来，进而达到节能的目的，同时，能够有效避免使用者搭建电路时反接，导致电路烧毁。电路烧毁。电路烧毁。

【技术实现步骤摘要】
一种变频器的节能装置及控制方法


[0001]本专利技术涉及到变频器技术设备领域，尤其涉及到一种变频器的节能装置及控制方法。

技术介绍

[0002]变频器是通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流、滤波、逆变、制动、驱动、检测单元组成，目的是根据电机的实际需求来提供其所需的电源电压，进而达到节能、调速。
[0003]变频器在刹车制动时，电动机会再生发电，使得直流母线电压升高，现有的做法是在变频器的直流母线端接制动单元、制动电阻，消耗掉变频器的再生直流电，使得变频器实现快速平稳的刹车目的。
[0004]为了进一步地践行节能的目的，再生的直流电应当得到进一步的利用，而不是白白消耗掉，因此，如何对再生电力进行储能、利用便成为了变频器的节能技术的难点之一。
[0005]再是，再生电力在储能过程、放电过程中如何保障其他电路的稳定性、供电系统的稳定性。
[0006]因此，亟需一种能够解决以上一种或多种问题的变频器的节能装置及控制方法。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中存在的一种或多种问题，本专利技术提供了一种变频器的节能装置及控制方法。本专利技术为解决上述问题采用的技术方案是：一种变频器的节能装置，其特征在于，节能单元，所述节能单元与变频器的整流单元的母线输出端、逆变单元的直流输入端电连接，所述节能单元包括：第一旁路、开关旁路、第二旁路、第三旁路和控制器；
[0008]所述第一旁路包括：第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容串联，所述第一旁路与整流单元的母线输出端、逆变单元的直流输入端电连接；
[0009]所述开关旁路包括：第一IGBT和第二IGBT，所述第一IGBT和所述第二IGBT串联，所述第一IGBT的发射极与所述第二IGBT的集电极电连接，所述开关旁路与所述第一旁路并联；
[0010]所述第二旁路包括：电流传感器、第一电感和第三电容，所述电流传感器的输入端与所述第一IGBT的发射极、所述第二IGBT的集电极电连接，所述第一电感的输入端与所述电流传感器的输出端电连接，所述第一电感的输出端与所述第三电容的输入端电连接，所述第三电容的输出端与所述第二IGBT的发射极电连接；
[0011]所述第三旁路包括：第一开关支路和充放支路，所述第一开关支路的输入端与所述第三电容并联，所述第一开关支路的输出端与所述充放支路的输入端电连接，所述充放支路的输出端与电池电连接；
[0012]所述控制器与所述第一IGBT的栅极、所述第二IGBT的栅极、所述电流传感器、整流单元的母线输出端、电池电连接。
[0013]在一些实施例中，还包括：温度传感器，所述温度传感器用于采样电池的温度，所述温度传感器与所述控制器电连接。
[0014]在一些实施例中，还包括：防反接整流旁路，所述防反接整流旁路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，所述第一、二、三、四二极管组成全桥整流电路，所述第一二极管与第一继电器并联，所述第二二级管与第二继电器并联，所述第三二极管与第三继电器并联，所述第四二极管与第四继电器并联，所述第一、二、三、四继电器与所述控制器电连接，所述防反接整流旁路与整流单元的母线输出端、逆变单元的直流输入端电连接，所述第一旁路并联在所述防反接整流旁路的输出端。
[0015]在一些实施例中，所述第一IGBT、所述第二IGBT电连接有续流二极管。
[0016]在一些实施例中，所述第一开关支路包括空气开关。
[0017]以及所述的变频器的节能装置的控制方法，其包括：S010，电池充电，当变频器刹车制动时，控制器检测直流母线端的电压是否大于或等于预设阈值V0，若是则执行电池充电动作；
[0018]S011，电池充电动作，控制器控制第一IGBT脉宽导通、第二IGBT关断，第一开关支路导通，电池开始充电；
[0019]S012，控制器通过电流传感器对充电电流Ib1进行采样和反馈控制，使得电池的充电电流Ib1在额定充电电流范围内；
[0020]S013，控制器通过温度传感器采样电池温度Tbt，若电池温度Tbt大于或等于预设阈值Tb0，则停止对电池进行充电，并可进行报警；
[0021]S014，控制器采样电池的电压Vbt，若电压Vbt大于或等于预设阈值Vb0，则判断电池充满，并停止对电池进行充电，并可进行提醒；
[0022]S020，电池放电，当变频器电动运行，为耗电状态时，控制器检测直流母线端的电压是否小于或等于预设阈值V1，若是则执行电池放电动作；
[0023]S021，电池放电动作，控制器控制第二IGBT脉宽导通、第一IGBT关断，第一开关支路导通，电池开始放电；
[0024]S022，控制器通过电流传感器对放电电流Ib2进行采样和反馈控制，使得电池的放电电流Ib2在额定放电电流范围内；
[0025]S023，控制器通过温度传感器采样电池温度Tbt，若电池温度Tbt大于或等于预设阈值Tb0，则停止对电池进行充电，并可进行报警；
[0026]S024，控制器采样电池的电压Vbt，若电压Vbt小于或等于预设阈值Vb1，则判断电池为电量少状态，并停止对电池进行放电，并可进行提醒。
[0027]在一些实施例中，还包括：S030，防反接，控制器检测防反接整流旁路的直流输入电压Vdc，若Vdc大于0，则判断直流母线为正接，若Vdc小于0，则判断直流母线为反接；
[0028]S031，正接控制，控制器控制第二、三继电器闭合，第一、四继电器断开；
[0029]S032，反接控制，控制器控制第一、四继电器闭合，第二、三继电器断开。
[0030]本专利技术取得的有益价值是：本专利技术通过将第一旁路、开关旁路、第二旁路、第三旁路、控制器以及其他支路、元器件组成节能单元，并连接在变频器的整流单元的母线输出端、逆变单元的直流输入端，再配合对应的控制方法，实现了在变频器制动时，将电机的发电量存储到电池中，在变频器电动运行时，将电池存储的电量释放到直流母线端，使得三相
交流端输入的电量降低，进而达到节能的目的；通过防反接整流旁路与控制方法，使得节能单元在电连接时，无需区分正负两极是否反接，方便使用者去搭建电路，避免了使用者反接正负两极。以及实现了电池的快速充电、升压放电，同时在电池使用的过程中进行过载、短路保护。以上极大地提高了本专利技术的实用价值。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的电路示意框图；
[0032]图2为本专利技术的电路原理图I；
[0033]图3为本专利技术的电路原理图II；
[0034]图4为本专利技术的控制方法的示意框图。
[0035]【附图标记】
[0036]第一二极管
···
D1
[0037]第二二极管
···
D2
[0038]第三二极管
···
D3
[0039]第四二极管
···
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变频器的节能装置，其特征在于，节能单元，所述节能单元与变频器的整流单元的母线输出端、逆变单元的直流输入端电连接，所述节能单元包括：第一旁路、开关旁路、第二旁路、第三旁路和控制器；所述第一旁路包括：第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容串联，所述第一旁路与整流单元的母线输出端、逆变单元的直流输入端电连接；所述开关旁路包括：第一IGBT和第二IGBT，所述第一IGBT和所述第二IGBT串联，所述第一IGBT的发射极与所述第二IGBT的集电极电连接，所述开关旁路与所述第一旁路并联；所述第二旁路包括：电流传感器、第一电感和第三电容，所述电流传感器的输入端与所述第一IGBT的发射极、所述第二IGBT的集电极电连接，所述第一电感的输入端与所述电流传感器的输出端电连接，所述第一电感的输出端与所述第三电容的输入端电连接，所述第三电容的输出端与所述第二IGBT的发射极电连接；所述第三旁路包括：第一开关支路和充放支路，所述第一开关支路的输入端与所述第三电容并联，所述第一开关支路的输出端与所述充放支路的输入端电连接，所述充放支路的输出端与电池电连接；所述控制器与所述第一IGBT的栅极、所述第二IGBT的栅极、所述电流传感器、整流单元的母线输出端、电池电连接。2.根据权利要求1所述的一种变频器的节能装置，其特征在于，温度传感器，所述温度传感器用于采样电池的温度，所述温度传感器与所述控制器电连接。3.根据权利要求1所述的一种变频器的节能装置，其特征在于，还包括：防反接整流旁路，所述防反接整流旁路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，所述第一、二、三、四二极管组成全桥整流电路，所述第一二极管与第一继电器并联，所述第二二级管与第二继电器并联，所述第三二极管与第三继电器并联，所述第四二极管与第四继电器并联，所述第一、二、三、四继电器与所述控制器电连接，所述防反接整流旁路与整流单元的母线输出端、逆变单元的直流输入端电连接，所述第一旁路并联在所述防反接整流旁路的输出端。4.根据权利要求1所述的一种变频器的节能装置，其特征在于，所述第一IGBT、所述第二IGBT电连接有...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨传海，
申请(专利权)人：深圳市合兴加能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：