本发明专利技术涉及一种变频启动方法、变频启动装置以及蓄电池电源，在负载启动产生超大启动电流时，通过将升压逆变电路的输出电压和输出频率均设置为满足负载启动最低要求的电压和频率的方式，使负载电流缓慢、小幅上升，直至达到负载平稳运行时的额定电压和额定频率，限制启动时的负载电流的增幅使之不会超过安全范围，保护电路中的功率器件。由于起跳电压刚刚可以满足负载的启动需要，而且起跳电压相比于负载运行时的稳态电压低得多，在负载阻值一定的情况下可以降低启动时的负载电流；且由起跳电压计算的起跳频率也较低，负载的电机定子和转子之间的相对运动由急速上升变为缓慢上升，电机的输出功率降低，可知负载电流随即减小，这样从两个方面达到限制超大启动电流的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种清洁能源供电方法及系统，具体涉及一种变频启动方法、变频启动装置以及蓄电池电源。
技术介绍
当前偏远山区或牧区的无电户使用控制逆变一体机发电来满足用电需要，如风力控制逆变一体机或光伏控制逆变一体机等。将控制逆变一体机发出的电能储存在蓄电池中，蓄电池输出的直流电经过逆变器转换成交流电后，向电器供电。目前的冰箱和空调的压缩机、微波炉的电机等负载由静止状态启动时，要克服静摩擦力和冰箱的压缩机驱动线圈的冲击。在负载启动的一瞬间，由于电机定子和转子之间相对运动的速度几乎为0，即没有切割磁场的运动，就不会在电路中产生反电动势；当蓄电池的输出电压不变时，忽略线圈自 感的作用，几乎所有的输出电压都加在了电路的电阻上，因此启动电流很大，为正常运行电流的7 8倍。如图I所不,若蓄电池仍对负载按照稳态电压I和稳态频率2输出，负载电流3将会形成额定负载电流7 8倍的超大启动电流导致与蓄电池连接的逆变器启动过流保护，引起蓄电池的输出电压瞬时跌落，又导致逆变器启动低压保护，频繁启动的过流保护和低压保护最终导致整个供电系统的可用性降低。现有技术中对超大启动电流的限制方法主要包括1、热敏电阻法，如专利技术专利申请-瞬态电流缓冲抑制器(公开号CN101335451)就是通过在电路中串联热敏电阻，在负载由静止到启动的瞬间如果有较大的超大启动电流产生，热敏电阻能将超大启动电流限制在额定范围之内；但是热敏电阻法的缺点在于，启动时热敏电阻需要一定时间才能到达工作状态电阻值，关闭时热敏电阻还需要一定冷却时间将阻值升高到常温态以备下一次启动，这样如果电机关闭后马上开启，热敏电阻还没有变冷这对超大启动电流就失去了限制作用。2、工频变压器法，在控制逆变一体机与用电器之间串联一个工频电压器，当电路中的压缩机、电机启动产生超大启动电流时，工频变压器使输出电压下降，但输出频率保持不变。虽然相对于稳态电压的情况下的超大启动电流有所减小，但是并未改变电机性负载的速度，因而超大启动电流仍然比较大。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种能有效抑制负载由静止到启动的瞬间产生的超大启动电流，保护电源以及功率器件，避免频繁启动的过流保护和低压保护的变频启动方法，根据该方法构建的变频启动装置，以及使用该变频启动装置的蓄电池电源。本专利技术的技术方案如下一种变频启动方法，其步骤包括I)在蓄电池的输出端设置升压逆变电路；2)检测所述升压逆变电路输出端的负载电流，并将检测信号输入信号处理器中，做为调整所述升压逆变电路的输出电压和输出频率的反馈要素；3)当检测到负载启动时，所述信号处理器将给定电压设置为所述负载的起跳电压，并实时计算所述给定电压对应的给定频率和指令信号；根据所述指令信号驱动所述升压逆变电路，使所述升压逆变电路输出随所述给定电压变化的输出电压和输出频率；4)按照预设的线性关系，逐渐抬升所述给定电压，并实时计算所述给定电压对应的给定频率和指令信号；5)当所述给定电压达到所述负载的稳态电压范围，将所述给定电压保持为所述负载的额定电压，并实时计算所述给定电压对应的给定频率和指令信号。所述控制信号包含用于驱动功率器件的占空比。 所述升压逆变电路包括升压全桥和逆变桥，所述指令信号输入所述升压全桥和逆变桥的功率器件中。所述信号处理器还对所述升压逆变电路输入端的输入电压和输入电流、所述升压逆变电路输出端的输出电压进行检测，之后对所述升压逆变电路进行反馈控制，用以保证所述升压逆变电路的输出电压和输出频率满足所述负载正常运行的需要。一种变频启动装置，其特征在于它包括信号处理器、信号采集模块和驱动电路，其中所述信号采集模块检测输出电路的负载电流，并将检测信号输入所述信号处理器；所述信号处理器根据所述负载电流设置给定电压，之后根据所述给定电压计算给定频率和指令信号，并将所述指令信号输入所述驱动电路；所述驱动电路根据所述指令信号驱动输出电路中的功率器件，使所述输出电路输出与所述给定电压和给定频率匹配的输出电压和输出频率；当所述负载启动时，所述输出电压和输出频率缓慢升高，直至所述输出电压维持在所述负载的额定电压。所述信号处理器对所述给定电压的设置方法包括A)将所述信号采集模块输入的检测信号做为调整所述升压逆变电路的输出电压和输出频率的反馈要素；B)当检测到所述负载启动时，将所述给定电压设置为所述负载的起跳电压，并实时计算所述给定电压对应的给定频率和指令信号；C)按照预设的线性关系，逐渐抬升所述给定电压，并实时计算所述给定电压对应的给定频率和指令信号；D)当所述给定电压达到所述负载的稳态电压范围，将所述定电压保持为所述负载的额定电压，并实时计算所述给定电压对应的给定频率和指令信号。所述信号处理器为数字信号处理器或专用集成电路。一种使用上述变频启动装置的蓄电池电源，其特征在于它还包括串联的蓄电池、升压逆变电路，所述升压逆变电路包括依次连接的升压全桥、高频变压桥、整流桥和逆变桥；所述变频启动装置的驱动电路驱动所述升压全桥和逆变桥中的功率器件，所述变频启动装置的信号采集模块采集所述升压逆变电路输入端和输出端的电压和电流信号。所述逆变桥的输出端连接一滤波电路，所述信号采集模块采集所述滤波电路输出端的电压和电流信号。所述功率器件包括CMOS管和/或IGBT管。本专利技术的技术效果如下本专利技术的抗冲击性电流调节方法在负载启动产生超大启动电流时，通过将升压逆变电路的输出电压和输出频率均设置为满足负载启动最低要求的电压和频率的方式，使负载电流缓慢、小幅上升，直至达到负载平稳运行时的额定电压和额定频率，限制启动时的负载电流的增幅使之不会超过安全范围，保护电路中的功率器件。由于起跳电压刚刚可以满足负载的启动需要，而且起跳电压相比于负载运行时的稳态电压低得多，在负载阻值一定的情况下可以降低启动时的负载电流；且由起跳电压计算的起跳频率也较低，负载的电机定子和转子之间的相对运动由急速上升变为缓慢上升，电机的输出功率降低，可知负载电流随即减小，这样从两个方面达到限制超大启动电流的目的。由于对输出电压和输出频率的调整是通过具有数字处理功能的信号处理器通过 调整用于驱动功率器件的占空比来是实现的，因而具有响应迅速、限制效果好、保护功率器件的特点。本专利技术的变频启动装置由于采用上述方法设置，相比于现有的热敏电阻法，具有可对启动时间间隔短、反复启动的负载产生的超大启动电流进行有效限制的优点。相比于现有的工频变压器法，由于缺省了体积巨大的变压器设备，使整个调节器的体积明显压缩，且响应速度更加迅速。附图说明图I是负载由静止到启动时的输出电压、输出频率和负载电流的状态示意2是本专利技术的装置结构示意3是经过本专利技术的方法和装置调整后的产生冲击性电流时的输出电压、输出频率和负载电流的状态示意4是冰箱正常工作时的输出电压和负载电流波形图5是冰箱启动时不改变给定电压Uref和给定频率fMf，输出电压和负载电流波形图6是冰箱启动时改变给定电压Uref和给定频率fMf，输出电压和负载电流波形具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进行说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图I所示，本专利技术的变频启动装置4包括信本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变频启动方法，其步骤包括：1）在蓄电池的输出端设置升压逆变电路；2）检测所述升压逆变电路输出端的负载电流，并将检测信号输入信号处理器中，做为调整所述升压逆变电路的输出电压和输出频率的反馈要素；3）当检测到负载启动时，所述信号处理器将给定电压设置为所述负载的起跳电压，并实时计算所述给定电压对应的给定频率和指令信号；根据所述指令信号驱动所述升压逆变电路，使所述升压逆变电路输出随所述给定电压变化的输出电压和输出频率；4）按照预设的线性关系，逐渐抬升所述给定电压，并实时计算所述给定电压对应的给定频率和指令信号；5）当所述给定电压达到所述负载的稳态电压范围，将所述给定电压保持为所述负载的额定电压，并实时计算所述给定电压对应的给定频率和指令信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王宝珠，常东来，宋风才，王海龙，
申请(专利权)人：中科恒源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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