一种交流输出并联电源装置制造方法及图纸

一种交流输出并联电源装置，包括至少两个以并联方式连接的电源模块，还包括一个导向模块；所述电源模块包括ＡＣ／ＤＣ转换单元和ＤＣ／ＤＣ转换单元，所述ＤＣ／ＤＣ转换单元的输入端和所述ＡＣ／ＤＣ转换单元的输出端相连；所述ＡＣ／ＤＣ转换单元将输入交流电压转换为直流电压输出给所述ＤＣ／ＤＣ转换单元，所述ＤＣ／ＤＣ转换单元根据参考信号将输入直流电压转换为参考波形的直流电压后输出给导向模块；所述导向模块将电源模块的并联输出直流电压转换为交流电压后向负载输出。采用本实用新型专利技术所述实现交流输出，通过直流并联各电源模块，避免了环流现象的产生，技术成熟，实现成本较低，具有很高的可维护性、扩容性，并具有更高的可靠性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子变换
，尤其涉及交流输出电源领域。
技术介绍
交流输出电源在很多领域得到了广泛应用，不间断交流电源UPS、逆变器、舰船用消磁电源等都是输出为交流形式的电源系统，而且很多使用场合对电源的输出功率要求非常大，常常达到几十KW,甚至几百KW。对于大功率交流电源，目前 的实现方案主要有两种 一种是直接提高单体电源的输出功率容量，对于此种解 决方案，不但大大增加开发设计难度，也很不经济，最重要的是这种电源的可靠 性不高， 一旦电源内部出现故障，将导致整个供电不能正常运行，此外系统的可 维护性也较差。另一种方案是利用多台输出功率较小的交流电源模块并联运行来 提高供电系统的输出功率容量，这种方案与上述方案1相比，大大提高了电源的 可靠性和可维护性。图1所示是该交流输出并联电源装置的系统原理实现框图， 电源系统可由多个功率等级相同或不同的电源模块l..N并联而成，以实现系统增 容，各电源模块由AC/DC和DC/AC两个功率变换单元构成，电源模块为交流输出， 但是在实际应用中这种交流电源系统的实现方案还存在以下缺陷1、 交流电源模块的输出直接并联在一起，由于电源模块的输出为交流形式， 每个模块输出电压的幅值和相位就会有非常严格的要求，即并联交流电源各模块 输出电压的幅值、方向和相位要求时刻保持一致，否则单体电源模块之间就会出 现环流。即使系统出厂前对每个交流电源模块的输出电压及相位进行精准设定， 保证每个模块都一致，但随着设备运行时间的增加，各个单体模块电源输出电压 的幅度、方向和相位同样会发生变化而导致模块间产生环流，环流直接导致各单 体电源分担负载不均衡，分担较重的电源模块容易较快损坏。2、 交流直接并联技术实现难度大，控制电路复杂。
技术实现思路
针对上述交流输出并联电源技术方案的缺陷，本技术所要解决的技术问 题为提出一种交流输出并联电源装置，避免各并联电源模块间的环流问题，实现3较大功率的交流输出，提高系统可维护性和可靠性。本技术的技术方案包括至少两个以并联方式连接的电源模块，还包括一 个导向模块；所述电源模块包括AC/DC转换单元和DC/DC转换单元，所述DC/DC 转换单元的输入端和所述AC/DC转换单元的输出端相连；所述AC/DC转换单元将 输入交流电压转换为直流电压输出给所述DC/DC转换单元，所述DC/DC转换单元 根据参考信号将输入直流电压转换为参考波形的直流电压后输出给导向模块；所 述导向模块将电源模块的并联输出直流电压转换为交流电压后向负载输出。上述技术方案中，所述AC/DC转换单元包括整流电路和滤波电路，或包括整 流电路和用于抑制谐波电流的功率因数校正电路。上述技术方案中，所述DC/DC转换单元包括控制电路，逆变电路，整流滤波 电路；所述逆变电路的输入端和所述AC/DC转换单元的输出端相连，所述逆变电 路的输出端和所述整流滤波电路的输入端相连，所述整流滤波电路的输出端和所 述导向模块的输入端相连；所述逆变电路在所述控制电路控制下对输入电压进行 斩波，输出波形与所述控制电路的参考信号相一致的直流电压，所述整流滤波电 路对逆变电路的输出电压进行整流滤波后输出给导向模块。上述技术方案中，所述导向模块可采用桥式电路实现，通过控制四个开关器 件的通断将输入直流电压转换为交流电压。所述桥式电路的开关器件可以为继电 器、IGBT、 M0SFET、可控硅中的一种。采用本技术实现交流输出，通过直流并联各电源模块，避免了环流现象 的产生，技术成熟，实现成本较低，具有很高的可维护性、扩容性，并具有更高 的可靠性。附图说明图1为现有技术的交流电源并联装置的原理图； 图2为本技术实施例的原理框图3为本技术一个实施例中电源模块AC/DC单元的原理图； 图4为本技术另一个实施例中电源模块AC/DC单元的原理图；图5为本技术实施例中电源模块DC/DC单元的原理图； 图6为本技术实施例中导向模块的桥式电路原理图7为本技术实施例中电源模块DC/DC单元根据参考信号产生的正弦波 直流输出示例图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。如图2所示为本技术交流输出并联电源装置的系统原理图，包括多个并联连接的功率等级相同或不同的电源模块1到电源模块N，还包括一个导向模块；所述电源模块包括AC/DC转换单元A和DC/DC转换单元B，所述DC/DC转换单元B的 输入端和所述AC/DC转换单元A的输出端相连；所述AC/DC转换单元A将输入交 流电压转换为直流电压输出给所述DC/DC转换单元B，所述DC/DC转换单元B根据 参考信号将输入直流电压转换为参考波形的直流电压后输出给导向模块；所述导 向模块将参考波形的输入直流电压转换为交流电压后向负载输出。电源模块的AC/DC转换单元A可以用两种实施方式， 一种包括整流电路和滤电 路，如图3所示，直接将交流输入电压进行整流、滤波后即可实现AC/DC的功能。 另一种实施方式包括和用于抑制谐波电流的功率因数校正电路，如图4所示，交 流输入经整流电路整流，再经功率因数校正电路抑制谐波后输出给DC/DC转换单 元B。如图5所示，电源模块的DC/DC转换单元包括控制电路c，逆变电路a，整流 滤波电路b;逆变电路a的输入端和DC/DC转换单元的输入端相连，输出端和所述 整流滤波电路b的输入端相连，整流滤波电路b的输出端和DC/DC转换单元的输 出端相连；逆变电路a在控制电路c控制下根据参考信号对输入电压进行斩波， 如图7所示，参考信号的频率是输出正弦交流频率的2倍，斩波处理后电压波形 和图7所示参考信号相一致，所述整流滤波电路对逆变电路的输出电压进行整流 滤波后输出直流电压，此时并联的N个电源模块的DC/DC转换单元在相同参考信 号控制下输出如图7所示的直流正弦半波输出到导向模块。导向模块包括一个桥式电路，如图6所示，桥式电路控制四个开关器件通断产 生交流电压，直流输入如图7所示，tO到tl时刻为输入正，导向模块的K1和K4 两个开关器件同时处于导通状态，K2和K3同时处于关断状态，这时装置的输出为5正，因为tl为零点，tl到t2时刻的输入则为负向，导向模块的K2和K3两个开 关器件同时处于导通状态，K1和K4同时处于关断状态，这时装置的输出为负向， 这样依次在输入波形过零点时刻，K2和K3， K1和K4轮流导通关断，则可以实现 正弦波交流输出。此处的开关器件可以根据速度、电压、电流的具体情况选取继 电器、IGBT、 M0SFET、可控硅等开关器件来实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流输出并联电源装置，包括至少两个以并联方式连接的电源模块，其特征在于，还包括一个导向模块；所述电源模块包括ＡＣ／ＤＣ转换单元和ＤＣ／ＤＣ转换单元，所述ＤＣ／ＤＣ转换单元的输入端和所述ＡＣ／ＤＣ转换单元的输出端相连；所述ＡＣ／ＤＣ转换单元将输入交流电压转换为直流电压输出给所述ＤＣ／ＤＣ转换单元，所述ＤＣ／ＤＣ转换单元根据参考信号将输入直流电压转换为参考波形的直流电压后输出给导向模块；所述导向模块将电源模块的并联输出直流电压转换为交流电压后向负载输出。

【技术特征摘要】
1、一种交流输出并联电源装置，包括至少两个以并联方式连接的电源模块，其特征在于，还包括一个导向模块；所述电源模块包括AC/DC转换单元和DC/DC转换单元，所述DC/DC转换单元的输入端和所述AC/DC转换单元的输出端相连；所述AC/DC转换单元将输入交流电压转换为直流电压输出给所述DC/DC转换单元，所述DC/DC转换单元根据参考信号将输入直流电压转换为参考波形的直流电压后输出给导向模块；所述导向模块将电源模块的并联输出直流电压转换为交流电压后向负载输出。2、 根据权利要求1所述的交流输出并联电源装置，其特征在于，所述AC/DC 转换单元包括整流电路和滤波电路，或者包括整流电话和用于抑制谐波电流的功 率因数校正电路。3、 根据权利要求1所述的交流输出并联电源装置，其特征在于，所述DC/DC 转换单元包括控制电路，逆变电路，整流滤波电路；所述逆变电路的输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宇，阮景义，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]