一种基于三相整流的双电源供电系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于三相整流的双电源供电系统，包括：用于实现交流供电的三相交流电源；与三相交流电源连接的整流模块，所述整流模块包括交流整流单元、直流整流单元和第一开关单元；所述交流整流单元和直流整流单元复用三相整流线路，并通过第一开关单元实现三相交流整流和三相直流整流切换；与整流模块连接的蓄电池；分别与整流模块和蓄电池连接的平衡模块，所述平衡模块包括平衡单元、充电单元和第二开关单元，所述第二开关单元为双向切换开关；所述平衡单元和充电单元复用平衡线路，并通过双向切换开关实现切换和正负母线平衡。本实用新型专利技术平衡线路和充电线路复用，实现了正负母线平衡，体积小，成本低，性能及可靠性高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种不间断电源的供电系统，尤其涉及一种基于三相整流的双电源供电系统。
技术介绍
随时电气设备的普及和广泛应用的推进，不间断电源的应用也显得尤为重要，而在双电源输入单电池整流系统中，正负母线的平衡问题一直是行业技术人员不得不考虑的 问题；现有的大部分相关系统为了节省成本和减小体积，在设计阶段就舍弃该项要求，但是如果没有做正负母线平衡设计对整机的性能及可靠性都会造成了一定影响，降低整体的质量。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是需要提供一种体积小，正负母线平衡的双电源供电系统。对此，本技术提供一种基于三相整流的双电源供电系统，包括用于实现交流供电的三相交流电源；与三相交流电源连接的整流模块，所述整流模块包括交流整流单元、直流整流单元和第一开关单元；所述交流整流单元和直流整流单元复用三相整流线路，并通过第一开关单元实现三相交流整流和三相直流整流的切换；用于实现直流供电的蓄电池，所述蓄电池与整流模块连接；分别与所述整流模块和蓄电池连接的平衡模块，所述平衡模块包括平衡单元、充电单元和第二开关单元，所述第二开关单元为双向切换开关；所述平衡单元和充电单元复用平衡线路，并通过双向切换开关实现切换和正负母线平衡；以及，逆变输出模块，所述逆变输出模块与平衡模块连接。其中，三相交流电源包括三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电源回路；所述三相整流线路包括相互串接的晶体管或场效应管，即每一个相位交流电源均连接相应相位的整流线路，每一个相位的整流线路均包括相互串接的晶体管或场效应管；三相整流线路的中点连接有电感，即每一个相位的整流线路中点均连接有电感，所述三相整流线路分别连接至对应的三相交流电源；所述第一开关单元包括与三相交流电源连接的交流开关和与蓄电池连接的直流开关，所述交流开关和直流开关分别用于控制三相交流回路和直流回路的通断；所述交流整流单元的交流输入和直流整流单元的直流输入共用三相整流线路，所述交流输入包括三个相位差互差120°的交流输入，交流输入和直流输入通过第一开关单元实现切换；交流输入时，蓄电池回路断开，组成半桥线路实现整流升压；蓄电池正端通过第一开关接至整流模块的整流输入端，蓄电池负端接至负母线，蓄电池输入时，组成升压线路，实现对正负母线的升压整流；由此，构成了交流输入整流和直流输入整流电路的复用，即构成了交流整流和直流整流的复用，所述交流输入整流为三相交流电源导通时的三个相位差互差为120°的交流整流通路，所述直流输入整流为蓄电池导通时的直流整流通路。所述平衡线路包括相互串接的晶体管或场效应管，即所述平衡桥臂为相互串接的晶体管或场效应管，用于实现电桥的桥臂平衡；平衡线路的平衡桥臂中点连接有第二开关单元，所述平衡单元和充电单元复用平衡线路，该平衡线路的复用通过第二开关单元切换，在交流输入时该线路实现充电功能，在直流输入时实现正负母线的平衡；所述充电单元的线路中，平衡桥臂中点通过第二开关单元的双向切换开关和电感连接至蓄电池正端，组成降压线路对蓄电池充电；所述平衡线路优选为平衡桥臂中，其平衡桥臂中点通过双向切换开关和电感连接至正负母线中点，本技术通过采样正负母线电压和平衡桥臂中点的电流控制平衡桥臂双向切换开关的上下开关通断，实现正负母线平衡，达到平衡线路与充电单元的充电线路的复用。所述逆变输出模块与平衡模块连接，逆变输出模块包括为相互串接的晶体管或场效应管，相互串接的晶体管/场效应管中点连接有电感。与现有技术相比，本技术平衡模块中，平衡线路与充电单元的充电线路复用，在不同模式时控制方法和时序不同，所述不同模式为交流输入模式或直流输入模式，进而实现正负母线的平衡，蓄电池和三相交流电源交替保证双电源供电，在此基础上，所述交流输入整流和直流输入整流的三相整流线路也复用，进而实现了正负母线平衡的基于三相整流的双电源供电系统，减小其体积，节省成本，同时还能够保证双电源供电系统的性能及可靠性。本技术的进一步改进在于，所述逆变输出模块为三相逆变输出单元。所述三相逆变输出单元为与三相整流线路分别连接的三个相位差互差为120°的逆变输出回路，通过三相逆变输出单元，本技术能够实现三进三出的双电源供电系统，体积小，成本低，正负母线平衡。本技术的进一步改进在于，所述三相整流线路为三相半桥整流线路，所述第一开关单元通过电感连接至三相半桥整流线路的中点，所述三相半桥整流线路包括三个与三相交流电源分别串接的晶体管或场效应管回路，其中，所述三相半桥整流线路的场效应管并联分立二极管，或利用晶体管体内的二极管。优选地，所述三相半桥整流线路的晶体管为绝缘栅双极型晶体管，所述绝缘栅双极型晶体管为IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)，是由BJT (双极型三极管)和MOS (绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。所述三相半桥整流线路包括三路与三相交流电源分别串接的晶体管或场效应管，即串接的IGBT或M0SFET，使用MOSFET时，需并联分立二极管，所述分立二极管为分立功率器件，包括了半导体二极管；所述第一开关单元通过电感连接至三相半桥整流线路的中点，即交流输入或直流输入通过第一开关单元连接至两个晶体管或场效应管的中点，构成了很好的交流整流和直流整流复用。与现有技术相比，本技术只要通过第一开关的切换进而选择交流输入和直流输入，便能够通过三相整流线路实现交流输入整流和直流输入整流的复用，减小双电源供电系统的体积。本技术的进一步改进在于，所述平衡线路为平衡桥臂，所述平衡桥臂包括串接的晶体管或并联分立二极管的场效应管。优选地，所述平衡桥臂的晶体管为绝缘栅双极型晶体管。本技术的进一步改进在于，所述三相整流线路共用蓄电池。所述双电源供电系统能够根据实际需求进行多路输入线路的选择，输入线路的路数可变，输出的路数也能够根据实际需求进行选择，而整流线路共用蓄电池，使用方式灵活可变，连接简单，成本低。本技术的进一步改进在于，还包括用于连接蓄电池和平衡模块的第三开关单元，所述蓄电池的正端通过第一开关单元连接至整流模块的整流输入，所述蓄电池的正端通过第三开关单元和第二开关单元连接至平衡桥臂的中点。更为具体地，所述蓄电池的正端通过电感连接至第三开关单元，第三开关单元和第二开关单元连接，以经过双向开关切换连接至平衡桥臂的中点，实现蓄电池与平衡模块的连接，便于在直流输入和交流输入切换的模式下，实现三相整流线路和平衡线路的复用， 减少体积，保证双电源供电系统的性能及可靠性。本技术的进一步改进在于，所述第一开关单元和第三开关单元为继电器、可控硅和接触器中任意一种。本技术的进一步改进在于，所述第一开关单元和第三开关单元为单向开关或双向开关。为保证交流供电和直流供电的正常转换工作，同时根据功率和转换时间等不同需求，其中第一开关单元和第三开关单元包括继电器、可控硅和接触器中任意一种，并能够是单向或双向开关，如单向可控硅；同时为保证直流供电时，需切断交流输入，根据功率和切换时间的需求，第一开关单元中的交流开关也可以相应选用不同方案，包括但不限于继电器、可控硅和接触器；所述双向切换开关可选用继电器、可控硅以及接触器等双向切换开关。本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三相整流的双电源供电系统，其特征在于，包括：用于实现交流供电的三相交流电源；与所述三相交流电源连接的整流模块，所述整流模块包括交流整流单元、直流整流单元和第一开关单元；所述交流整流单元和直流整流单元复用三相整流线路，并通过第一开关单元实现三相交流整流和三相直流整流的切换；用于实现直流供电的蓄电池，所述蓄电池与整流模块连接；？分别与所述整流模块和蓄电池连接的平衡模块，所述平衡模块包括平衡单元、充电单元和第二开关单元，所述第二开关单元为双向切换开关；所述平衡单元和充电单元复用平衡线路，并通过双向切换开关实现切换和正负母线平衡；以及，逆变输出模块，所述逆变输出模块与平衡模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于三相整流的双电源供电系统，其特征在于，包括 用于实现交流供电的三相交流电源； 与所述三相交流电源连接的整流模块，所述整流模块包括交流整流单元、直流整流单元和第一开关单元；所述交流整流单元和直流整流单元复用三相整流线路，并通过第一开关单元实现三相交流整流和三相直流整流的切换； 用于实现直流供电的蓄电池，所述蓄电池与整流模块连接； 分别与所述整流模块和蓄电池连接的平衡模块，所述平衡模块包括平衡单元、充电单元和第二开关单元，所述第二开关单元为双向切换开关；所述平衡单元和充电单元复用平衡线路，并通过双向切换开关实现切换和正负母线平衡；以及， 逆变输出模块，所述逆变输出模块与平衡模块连接。2.根据权利要求I所述的基于三相整流的双电源供电系统，其特征在于，所述逆变输出模块为三相逆变输出单兀。3.根据权利要求I或2所述的基于三相整流的双电源供电系统，其特征在于，所述三相整流线路为三相半桥整流线路，所述第一开关单元通过电感连接至三相半桥整流线路的中点，所述三相半桥整流线路分别包括串接的晶体管或并联分立二极管的场效应管。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锡生，陆家珍，郝玉龙，
申请(专利权)人：深圳市健网科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：