【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，尤其是指一种智能变频融冰装置及其控制方法。
技术介绍
1、随着融冰技术的不断发展，融冰方式逐步由交流融冰、直流融冰转变为直流融冰。由于融冰线路长度不同，线路中的电抗也不同，而融冰线路长度的不确定性，导致线路的电抗对于直流融冰装置而言是一个不确定的变量，而dcdc电路中的电感参数是影响电流纹波的关键参数之一。因此，在接入不同长度的融冰线路时，dcdc电路不一定都工作在其最佳状态，也不可能一直工作在最佳状态。
2、目前针对该问题的处理方式并不多，一般集中在dcdc电路拓扑设计和散热设计两个方面。在dcdc电路中设计一个滤波电感，该电感相对于线路电感要大很多，以此来弱化线路电感变化对电流纹波的影响；以最小电感为依据来设计一个较高的dcdc电路开关频率，同时加强融冰装置的散热设计，增大风机或加强风道和导热器件，以快速将热量排出。这样的方式一来由于增加了滤波电感或散热设计，而提高了融冰装置的设计成本；二来对于dcdc电路的转换效率也有一定的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种智能变频融冰装置及其控制方法，以提高融冰装置的转换效率、降低损耗，同时，降低系统设计的成本。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能变频融冰装置，包括：
3、人机交互界面，用于设置融冰电流，电抗、阻抗或感抗参数；
4、交流侧acdc稳压模块，将电网交流电整流成直流电,作为dcdc电路的直流母线
5、直流侧dcdc恒流控制模块，用于检测到公共直流母线电压达到启动值后，以计算出理论最佳开关频率，启动igbt功率电路，通过在线开关频率调整控制，将开关频率调整至最佳值，控制dcdc恒流输出预设的直流电流。
6、作为本专利技术再进一步的方案：所述交流侧acdc稳压模块包括：交流熔断器fu1、交流emi滤波器、交流断路器km1、交流预充电回路、交流滤波电容c1、交流滤波电感l1、三相桥式变换电路，三相桥式变换电路的每相电路依次串联了交流滤波电感l1、交流滤波电容c1、交流断路器km1，交流emi滤波器，交流预充电回路并联在交流断路器km1的接线两端，三相电共用一个交流emi滤波器，交流emi滤波器设置在交流熔断器fu1和交流断路器之间km1。
7、作为本专利技术再进一步的方案：所述直流侧dcdc恒流控制模块包括igbt功率电路以及与igbt功率电路连接的直流断路器km3。
8、作为本专利技术再进一步的方案：所述igbt功率电路与所述直流断路器km3之间不连接滤波电感和支撑电容。
9、本专利技术还提供了一种计算智能变频融冰装置开关频率方法，包括如下步骤：
10、s1：根据融冰需要的热量计算公式，计算出融冰装置的预设电流；
11、s2：判定阻抗和电感是否为已知数据，如果是已知数据则跳转至s4；
12、s3：通过专家判断法或者实际测量法获取电阻和电感；
13、s4：通过阻抗、电感、电流与开关频率对应的开关频率公式关系，计算开关频率预设值
14、s5：设置dcdc电路的开关频率预设值；
15、s6：对计算的开关频率预设值进行微调，确定开关频率实际值；
16、作为本专利技术再进一步的方案，所述步骤s6的具体步骤如下：
17、s601：以开关频率预设值运行融冰装置；
18、s602：检测融冰装置的电流是否达到设定电流并稳定运行时；
19、s603：检测直流电流的大小；
20、s604：计算电流纹波，选取最大瞬时电流和最小瞬时电流，求出电流在单位时间内的峰峰值，再将求得的峰峰值与设定的电流值进行比较，计算出此时的电流纹波值。
21、s605：将计算得到的实际电流纹波与设定电流纹波进行比较，根据实际波纹是否在设定电流波纹内，判定是否进行开关频率调整。
22、s606：若实际电流纹波大于设定电流纹波，则增大单位步长开关频率，待运行稳定后，重新检测并计算电流纹波值；若实际电流纹波小于设定电流纹波，则减小单位步长开关频率，待运行稳定后，重新检测并计算电流纹波值。直至实际电流纹波在设定电流纹波范围内，最终达到实际最佳开关频率。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
24、首先，降低融冰装置设计成本。直流侧dcdc恒流控制模块去掉直流电感和滤波电容，采用线路等效电感和阻抗构建dcdc电路，在设计上节约了投入的成本。
25、其次，提高融冰装置对线路的适应性。由于融冰线路的长度具有随机性与不确定性，而线路的长短直接影响线路电感和电阻的大小，而dcdc电路的开关频率是由电感和电阻计算得出，故改变了dcdc电路的最佳开关频率。由于电感和开关频率的反比关系，长度越短，开关频率要求越高，而开关频率越高功率器件发热量越大，发热量超过一定限值功率器件则会损耗。对于固定开关频率的设备，其开关频率的取值相对较大，以涵盖更宽范围的线路长度，即开关频率的取值决定了其适应的线路长度范围；而采用可实时调节开关频率的设备，其开关频率可以根据实际线路的长度选择相对应的开关频率。如此相比于固定开关频率的设备，可提高融冰装置对线路长度的适应性，保证融冰装置的稳定运行。
26、最后，提高融冰装置的转换效率。对于固定开关频率的设备而言，开关频率一直处于最大值，其功率器件的损耗处于最大损耗点，而可调节开关频率的设备可根据实际线路的长度调整开关频率，不必一直工作在最大值，其开关损耗小于等于固定开关频率的设备，故其能量转换效率大于等于固定开关频率的设备。
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1.一种智能变频融冰装置，其特征在于，包括交流侧ACDC稳压模块以及与交流侧ACDC稳压模块输出端连接的公共母线电容，通过公共直流母线电容连接的直流侧DCDC恒流控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能变频融冰装置，其特征在于，所述交流侧ACDC稳压模块包括：交流熔断器FU1、交流EMI滤波器、交流断路器KM1、交流预充电回路、交流滤波电容C1、交流滤波电感L1、三相桥式变换电路，三相桥式变换电路的每相电路依次串联了交流滤波电感L1、交流滤波电容C1、交流断路器KM1，交流EMI滤波器，交流预充电回路并联在交流断路器KM1的接线两端，三相电共用一个交流EMI滤波器，交流EMI滤波器设置在交流熔断器FU1和交流断路器之间KM1。
3.根据权利要求1所述的一种智能变频融冰装置，其特征在于，所述直流侧DCDC恒流控制模块包括IGBT功率电路以及与IGBT功率电路连接的直流断路器KM3。
4.根据权利要求1所述的一种，其特征在于，所述IGBT功率电路与所述直流断路器KM3之间不连接滤波电感和支撑电容。
5.一种计算智能变频融冰装置开关频
6.根据权利要求5所述的一种计算智能变频融冰装置开关频率方法，其特征在于，所述专家判断法适用于融冰线路的阻抗、电感已有较为准确的测量值，通过阻抗与感抗的比来计算阻抗、电感，
7.根据权利要求5所述的一种计算智能变频融冰装置开关频率方法，其特征在于，所述实际测量法适用于融冰线路的阻抗、电感没有准确的测量值，此时融冰装置会根据采样得到的直流电压、直流电流来计算电阻R、电感L，其计算方式如下：
8.根据权利要求5所述的一种，其特征在于，所述步骤S6的具体步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种智能变频融冰装置，其特征在于，包括交流侧acdc稳压模块以及与交流侧acdc稳压模块输出端连接的公共母线电容，通过公共直流母线电容连接的直流侧dcdc恒流控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能变频融冰装置，其特征在于，所述交流侧acdc稳压模块包括：交流熔断器fu1、交流emi滤波器、交流断路器km1、交流预充电回路、交流滤波电容c1、交流滤波电感l1、三相桥式变换电路，三相桥式变换电路的每相电路依次串联了交流滤波电感l1、交流滤波电容c1、交流断路器km1，交流emi滤波器，交流预充电回路并联在交流断路器km1的接线两端，三相电共用一个交流emi滤波器，交流emi滤波器设置在交流熔断器fu1和交流断路器之间km1。
3.根据权利要求1所述的一种智能变频融冰装置，其特征在于，所述直流侧dcdc恒流控制模块包括igbt...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈常曦，
申请(专利权)人：湖南时铭电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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