CN104520045B - 利用分布式电力母线的焊接系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种包括焊接式系统的系统，该焊接式系统包括电路(48,50,52,54,56)，该电路(48,50,52,54,56)配置成直接从分布式DC母线(40)接收直流(DC)电，用所接收的DC电产生电流，以及将焊接式系统与分布式DC母线隔离。

Description

利用分布式电力母线的焊接系统

背景技术

本公开总体上涉及包括焊机的焊接系统。具体地讲，本公开涉及一种直流供电的焊接系统。

焊接系统在整个工业中已经几乎无处不在。上述系统目前在所有行业中使用，包括制造业、硬件设施建造业、造船业、管道建造业、保养和修理业等。尽管在系统配置和它们的操作模式中存在差别，但是许多上述系统完全是电气的并且依靠焊弧的产生以熔化和熔合典型地以条和丝的形式的基本金属和/或添加剂金属。目前可用的系统包括，例如气体保护金属极弧焊(GMAW)系统，气体保护钨极电弧焊(GTAW)系统、自动保护金属极电弧焊(SMAW)系统等。在正常情况下，上述系统可包括所谓的粘结焊机、钨极惰性气体(TIG)焊机、金属惰性气体(MIG)焊机等。应当注意的是，在目前情况下，尽管所指的是“焊接”系统和操作，此处的术语旨在覆盖相似的和相关的工艺，例如加热(例如，用于支撑焊机操作的感应加热)系统和切割系统(例如，电浆炬系统)。

历史上，因为交流(AC)配电的几个优点，工业焊接市场喜欢交流(AC)配电系统胜于直流(DC)配电系统。例如，AC配电系统因便于用变压器改变电压以及由于长距离传输而损耗相对低而闻名。然而，DC负载始终存在，并且使用DC电的应用的百分比始终在增加。现今，很多负载利用DC电，从轻轨系统到电脑再到服务器机群。尽管AC配电系统的整体优点，已表明的是，当DC母线停电时，服务器机群通常更加高效地运行。这部分地是由于除去了不必要的电力转换阶段，以及部分地是由于配电技术和设备的技术进步。

随着在服务器机群市场使用DC配电系统被接受以及所观察到的优点，在工业焊接市场也实施DC配电可能会有益。然而，现有的弧焊机典型地设计用于与AC配电一起使用。因此，存在对与DC配电系统一起使用的弧焊机的需要。

发明内容

在一实施例中，系统包括焊接式系统，该焊接式系统包括电路，该电路配置成直接从分布式DC母线接收DC电，用所接收的DC电产生电流，以及将焊接式系统和分布式DC母线隔离。

在另一实施例中，方法包括在焊接式系统处直接从分布式DC母线接收DC电。方法还包括调整DC电以从焊接式系统产生电流。方法还包括将焊接式系统的电力调整电路与分布式DC母线隔离。

在另一实施例中，系统包括配电母线，该配电母线配置成将焊接电能传输至焊接应用，并且将辅助电能传输至与焊接应用相关联的辅助装置。系统还包括连接到配电母线的发电机，其中发电机配置成将电能传输至配电母线。

附图说明

参考附图阅读以下详细说明将更好地理解本发明的这些和其它的特征、方面和优点，在全部附图中，相同的符号代表相同的部件，其中：

图1是根据本公开的方面的DC输入焊接系统的立体图；

图2是根据本公开的方面的DC输入焊接系统的框图；

图3是根据本公开的方面的DC输入焊接系统的电路图的图示；

图4是根据本公开的方面的DC电力母线的示意图；以及

图5是根据本公开的方面的AC配电系统的示意图。

具体实施方式

本公开的实施例提供了一种具有DC输入焊机的系统，该DC输入焊机能够直接接收和使用来自DC配电系统的DC电。随着DC配电在工业中越来越普遍，DC输入焊机可优于典型的AC输入焊机，因为DC输入焊机可配置成直接接收和使用DC电，降低对传统电力转换电路的需要。DC输入焊机配置成从DC配电系统的DC母线或其它输出端接收电能。如将进一步详述的，DC输入焊机包括DC插头和内部电路，该DC插头能够操作DC电连接的特殊需要，该内部电路能够操作和处理所接收的DC电。本公开的DC输入焊机可与多种类型的焊接系统和设备一起使用。例如，DC输入焊接可配置成与手工焊接系统、钨极惰性气体(TIG)焊接系统、金属惰性气体(MIG)焊接系统、人工金属电弧(MMA)焊接系统等兼容。DC输入焊机可输出适合的电能以供给多种与上述焊接系统相关联的工具和组件电能，这些焊接系统包括焊炬、线轴枪、送丝器等。应当注意的是，在此描述的DC输入焊机是在本公开中提供的焊接式系统的具体实施例。焊接式系统还包括，例如加热(例如，用于支撑焊接操作的感应加热)系统和切割系统(例如，电浆炬系统)。

现转向附图，图1是根据本公开的示例性焊接系统10的立体图。焊接系统10包括DC输入焊机12。在某些实施例中，DC输入焊机12还可包括上面板14、侧面板16和前面板18。在某些实施例中，上面板14可包括把手20，该把手20便于操作员在必要时将DC输入焊机12从一个地点运输到另一地点。前面板18包括控制面板22，该控制面板22适于允许操作员例如经由旋钮24(或按钮、触摸屏等)设置一个或多个焊接工艺的参数。

在某些实施例中，DC输入焊机12包括送丝器的功能。上述实施例可包括配置成接收控制信号以驱动焊丝轴的旋转的焊丝驱动器。焊丝驱动器供给用于焊接操作的焊丝。在另一实施例中，单独的送丝器可附接于DC输入焊机12。此种单独的送丝器还可包括送丝驱动器和焊丝轴。

主电连接器26经由前面板18连接到DC输入焊机12。电缆28可从主电连接器26延伸至焊炬30,该焊炬30配置成用于焊接操作中以建立焊弧。第二电缆32可通过前面板18的孔附接到DC输入焊机12，并且止于夹具34，该夹具34适于在焊接操作过程中夹持工件(未显示)以闭合在DC输入焊机12、焊炬30和工件之间的电路。

DC输入焊机12还可连接到具有DC输入插头36的DC输入电力电缆38。电能通常经由DC输入插头36和DC输入电力电缆38提供给DC输入焊机12。在焊接操作期间，DC输入焊机12配置成从可连接到DC配电系统的初级DC电源(例如，DC电力母线40)接收初级电能，调整上述进线DC电能，并且输出适用于焊接操作的焊接电能输出。如下文所详述的，在此公开的DC输入焊机12的实施例适于允许DC输入焊机12直接接收和使用来自DC配电系统的DC电，该DC配电系统例如可提供相对高压的DC电(例如，在约300伏特的直流电到约550伏特的直流电的范围内)。例如，如下文更加详细说明的，DC配电系统可包括多个分布式DC电源，DC输入焊机12从该DC配电系统接收DC电。

图2是图1的焊接系统10的框图，包括DC输入焊机12的某些功能元件。图3是电路图，示出DC输入焊机12的具体实施例的示例。应当注意的是，DC输入焊机12可包括与图3示出的电路元件不同的电路元件，除此之外，和/或相比于图3示出的电路元件不同配置的电路元件。换言之，图3示出的具体电路元件仅为示例性的，并且不旨在被限制。图2和图3通常将被同时提及以公开焊机系统10和DC输入焊机12的理论以及具体实施方式。应当理解的是，图2和图3示出的焊接系统10的功能框图和相关联的电路可在图1示出的焊接系统10和DC输入焊机12中实施。

现参考图2，如下文所更加详细描述的，DC输入焊机12连接到DC配电母线40，允许DC输入焊机12直接接收DC电并且合成产生焊接电能。这样，DC输入焊机12包括DC电源插头46，该DC电源插头46配置成操纵DC电，包括接通和断开DC连接。如图3所示，DC配电母线40可包括正极端子42、负极端子44，和接地或公共端子45。因此，图3的DC电源插头46可包括三个相应的接触头。此外，在某些实施例中，DC电源插头46还可配置成给DC输入焊机12提供极性保护。换言之，DC电源插头46可包括极性保护电路，以确定端子42、44、45是否已正确地连接到DC输入焊机12，并且采取校正动作(例如，经由控制面板22警告用户，将DC输入焊机12的其它电路与DC配电母线40隔离，或上述的组合)。

再次参考图2，DC输入焊机12还可包括电连接到DC电源插头46的通/断开关48。如图3的通/断开关48所示，通/断开关48可相对于DC配电母线40和DC输入焊机12断开和闭合焊机电路。通/断开关48在其通(闭合)状态时允许DC电从DC配电母线40流至DC输入焊机12，并且在其断(断开)状态时将DC输入焊机12从DC配电母线40断开，以使DC电不流经DC输入焊机12。

在某些实施例中，DC输入焊机12还包括接触器电路50、滤波电路52、大容量存储元件54和DC/DC转换器56。如图3所示，接触器电路50可包括预充电继电器51。通常，预充电继电器51可配置成在上电期间限制进线DC电的电流。此功能可提供受控的上升时间，该受控的上升时间保护电路不受涌浪电流的影响，该涌浪电流可在上电期间发生。在某些实施例中，接触器电路50可包括固态继电器。这样，接触器电路50的预充电继电器51(以及DC电源插头46和通/断开关48)将DC输入焊机12的大部分电路与DC配电母线40隔离，由此对DC输入焊机12提供保护。例如，在某些实施例中，接触器电路50可将DC输入焊机12的下游电路与更高电压和/或更高电流隔离。在某些实施例中，电压和/或电流阈值限制可由包括在接触器电路50中的电路确定。然而，在其它实施例中，控制器62可用于主动调节电压和/或电流阈值(该电压和/或电流阈值可由用户经由用户界面74设置)并且相应地控制接触器电路50的操作以将DC输入焊机12与所接收的DC电隔离。

滤波电路52可包括电磁干扰(EMI)滤波器或其它适合的滤波器。滤波电路52可包括配置成升高或递升进线电压的升压转换器，或用于降低或递减进线电压的降压转换器。在某些实施例中，滤波电路52可包括升降压转换器，该升降压转换器可配置成升高或降低输入电压。如图3所示，大容量存储元件54可包括电解质电容器。然而，在其它实施例中，大容量存储元件54可以是电池。在某些实施例中，DC输入焊机12可包括具有充电控制器的电池充电电路，该充电控制器可配置成提供电压和电流反馈。进一步地，滤波电路52还可配置成给电池充电，以及监控进出电池的电压和电量。大容量存储元件54的输出可被认为是经调整的DC电。在此描述的涉及接收和调整电能以提供焊接输出和电能储存的某些电路元件可进一步在2012年6月8日提交的标题为“CONTROLLED WAVEFORM WELDING WIRE FEEDERSYSTEM AND METHOD(受控波形的焊丝供给系统和方法)”的美国专利申请序列No.61/657,467中进行了描述，兹以参见方式将其全部内容引入。

此时经调整的DC电可提供给DC/DC转换器56。DC/DC转换器56可包括传统的全桥转换器结构，或双交错、相移双管正激变换转换器配置结构。图3示出了DC/DC转换器56的示例性实施例，在示例性实施例中，DC/DC转换器56可包括高频变压器、输出整流器和输出电感器。DC/DC转换器56可配置成隔离和/或调节输出电压，该输出电压可从DC输入焊机12输出以作为焊接电能。DC/DC转换器56可被控制以提供期望的焊接功率电平至焊机输出端58。焊机输出端58可包括外部接口或连接器(例如，端子)，焊接电能通过该外部接口或连接器可提供给外部焊机设备，例如送丝器76和/或焊炬78。在某些实施例中，焊接输出端58可连接到送丝器76,并且配置成给送丝器76提供电能。在上述情况下，送丝器76可提供电能给焊炬78，并且经由接地装置81完善电气线路。具体地讲，电气线路可通过焊炬78、工件(未显示)和接地装置81完善，该接地装置81也可连接到工件。

在某些实施例中，如图2和图3所示，DC输入焊机12还可包括电流传感器60。电流传感器60可连接到DC/DC转换器56的输出端，以使电流传感器60可检测由DC/DC转换器56输出的电流的量。具体地讲，电流传感器60可连接在DC/DC转换器56和焊接输出端58之间，并且配置成感测实际由DC输入焊机12输出的电流，该电流还可以是提供给焊接输出端58的电流。电流传感器60还可连接到控制器62，并配置成发送表示从DC/DC转换器56到控制器62的电流的信号。因为控制器62可配置成控制从DC/DC转换器56输出的电流或电能的量，电流传感器60可以是从DC/DC转换器56的输出端到控制器62的反馈电路的一部分。这样，控制器62可相应地控制DC/DC转换器56。本质上，控制器62除了别的之外还可控制焊接输出端58的参数。在某些实施例中，控制器62可由控制电源64提供电能，该控制电源64通常经由大容量存储元件54从DC电力母线40汲取其电能。

此外，在某些实施例中，大容量存储元件54可提供来自于辅助电能输出端65的辅助电能，该辅助电能可用于向送丝器76或其它外加负载67，以及连接到DC输入焊机12的辅助设备(例如研磨机、电动工具、辅助光源等)供电。在某些实施例中，辅助电能输出端65可包括至少一个逆变器，所述至少一个逆变器由DC母线40供电，并且辅助电源输出端65提供至少约2.0千瓦的输出。例如，在某些实施例中，由辅助电能输出端65提供的辅助电能可在约2.0千瓦和约12.5千瓦的功率范围内。此外，由辅助电能输出端65提供的辅助电能可在多个电压电平上提供，例如115V、208V、230V、240V等，以使多个不同的外加负载67和辅助设备可由辅助电能供电。进一步地，在某些实施例中，由辅助电能输出端65提供的辅助电能可用于提供单相功率和/或三相功率。在某些实施例中，由辅助电能输出端65提供的辅助电能可转换为AC电能，以使AC负载也可被使用。

此外，控制器62还可经由各自的通信和功率通道66连接至某些其它电路组件，例如接触器电路50、滤波电路52、大容量存储元件54和DC/DC转换器56。因此，控制器62可配置成发送控制命令至上述电路元件，以及从电路组件接收数据、反馈和/或电能。具体地讲，控制器62可配置成监控相对于滤波电路50和大容量存储元件54的DC功率电平。这样，例如，当电压在适度电平时，控制器62可配置成激励接触器电路50。控制器62还可控制DC/DC转换器56。因此，控制器62可用于控制焊接输出端58的参数，例如，电流、电压、送丝速度等。例如，在某些实施例中，控制器62可控制在焊接输出端58处产生的焊接电流的焊接输出波形的形状。在某些实施例中，控制器62还可连接到送丝器76，以使控制器62控制某些送丝器参数，例如送丝速度。

因此，控制器62还可连接到用户界面74。用户界面74可包括一个或更多个用户输入端，所述一个或更多个用户输入端可允许操作员设置DC输入焊机12和/或焊接工艺的一个或更多个参数，或控制焊接系统10的其它方面。用户界面74可包括一个或更多个输入机构，例如，键盘、按钮、旋钮等。在某些实施例中，用户界面74还可包括一个或更多个显示器，所述一个或更多个显示器可将焊机信息(例如，电流、电压、送丝速度、工艺等)显示反馈给操作员。例如，操作员可通过旋转旋钮来设置由焊接输出端58输出的期望的电流电平，并且在显示器上查看所设置的电流电平。此外，在焊接过程中，操作员可通过查看显示器来监控DC输出焊机12的参数(例如，电流)，并且相应地调节上述参数。在某些实施例中，用户界面74可包括触摸屏，在该触摸屏中，显示器和输入机构可组合在一起。用户界面74可设置在前面板18(图1)上作为控制面板22(图1)的一部分。

控制器62还可包括通信电路80，该通信电路80可允许控制器62与局域网84(例如，工厂网络)以及互联网82通信。这样，控制器62能够下载某些软件更新或程序，以及上传或发送某些数据给工厂、控制中心或其它焊机。DC输入焊机12可经由通信通道86(例如，以太网电缆、无线通道等)接入上述网络。此外，控制器62还可与智能电网通信。控制器62和智能电网可发送和/或接收关于电能供给、分配、可用性、使用等的数据。关于智能电网的详细内容在2011年1月21日提交的标题为“Smart Grid Welding System(智能电网焊接系统)”的美国专利申请公开No.2011/0180522中进行了描述，兹以参见方式将其全部内容引入。

图4示出了DC配电系统90的一个实施例，该DC配电系统90可提供初级DC电给焊接系统10的一个或更多个DC负载92(例如，这一个或更多个DC负载92包括上述的DC输入焊机12，以及包括类似于DC输入焊机12的内部电路的其它类似焊接式系统)。在本实施例中，DC电力母线40可从多个AC和DC电源接收电能。在某些实施例中，DC电力母线40可从公共设施94例如电网接收电能。公共设施94通常提供AC电压，该AC电压可通过双向整流器或AC/DC转换器98整流。在某些实施例中，来自公共设施94的AC电压可通过变压器96或逆变器转变为低AC电压，并且随后被整流。输出可作为电源提供给DC电力母线40，该输出通常是可用的DC电压。在某些实施例中，DC电力母线40可分级为300V、350V、380V、550V或其它可支持DC负载92的适合的值。这样，在某些实施例中，由DC电力母线40提供给DC输入焊机12的DC电可在约300伏特的直流电到约550伏特的直流电的范围内，在约380伏特的直流电到约550伏特电的范围内，或在以上范围中的任意适合的范围。

在某些实施例中，DC电力母线40还可从DC存储元件100接收电能。在某些实施例中，来自DC存储元件100的DC电压可供给双向DC/DC转换器102，在该DC/DC转换器102处DC电压被逐步变到适合的电压电平。DC/DC转换器102的双向性质在某些情况下(例如，当DC电力母线40需要DC电时)能够将DC电压从DC存储元件100供给DC电力母线40，而在其它情况下(例如，当DC电力母线具有过量的DC电时)将DC电压从DC电力母线40传输回DC存储元件100。换言之，将电能传输至DC电力母线40和将电能从DC电力母线传输出的双向传输可根据DC电力母线40以及连接至DC电力母线40的DC负载92的需求而定。此时DC电压可供给DC电力母线40，在该DC电力母线40处DC电压可被DC负载92使用。

进一步地，在某些实施例中，DC电力母线40还可从替代能源发电机104(例如风力发电机或太阳能发电机、燃料电池、飞轮等)接收电能。从替代能源发电机104获取的电能在供给DC电力母线40之前可由双向DC/DC转换器102缓冲，在该DC电力母线40处电能可被DC负载92使用。DC/DC转换器102的双向性质在某些情况下(例如，当DC电力母线40需要DC电时)能够将DC电压从替代能源发电机104供给DC电力母线40，而在其它情况下(例如，当DC电力母线40具有过量的DC电时)将DC电压从DC电力母线40传输回替代能源发电机104。换言之，将电能传输至DC电力母线40和将电能从DC电力母线40传输出的双向传输可取决于DC电力母线40以及连接到DC电力母线40的DC负载92的需要。再者，此时DC电压可供给DC电力母线40，在该DC电力母线40处DC电压可被DC负载92使用。

此外，在某些实施例中，DC电力母线40可从发动机型发电机106接收电能。虽然发电机106在此描述为发动机型发电机106，但是在某些实施例中，发电机106可以是由马达而不是发动机驱动的发电机。如所示的，在某些实施例中，从发动机型发电机106获取的电能可同样由AC/DC转换器103整流，并且此时供给DC电力母线40。然而，在某些情况下(例如，在发动机型发电机106的启动期间)，双向DC/DC转换器102可用于将电能从DC电力母线40供给发动机型发电机106。在这种情况下，除了双向DC/DC转换器102之外，DC输入焊机12还可包括双向通道，该双向通道可允许DC输入焊机12从DC电力母线40接收电能，以及将电能传送到DC电力母线40。

DC负载92可包括焊接系统10(例如，该焊接系统10可包括上述的DC输入焊机12，以及包括类似于DC输入焊机12的内部电路的其它类似焊接式系统)，以及其它焊接外围设备和相关设备。此外，在某些实施例中，DC电力母线40还可配置成将电能供给DC/AC逆变器108。DC/AC逆变器108通常可将DC电转换为AC电，该AC电可被AC负载110例如AC焊机使用。

在某些实施例中，DC电力母线40和一些电源可以是微电网的一部分。例如，微电网可包括一个或更多个独立的电源，例如DC存储元件100、替代能源发电机104和/或发动机型发电机106。上述电源可配置成共同产生和分配电能给某些负载，例如工业设备或设施。微电网还可连接到中央电网，该中央电网可由公共设施94提供。进一步地，电源(94、100、104、106)可配置成经由双向DC/DC转换器102和DC电力母线40相互发送和接收电能。例如，如上文所述，替代能源发电机104可从DC电力母线40接收电能，以及将电能供给DC电力母线40。这样，对电源(94、100、104、106)进行协调以便在电源(94、100、104、106)和DC负载92之间获得最佳电能分配配置。

更具体地说，在某些实施例中，DC配电系统90可包括系统控制器112，该系统控制器112控制发送至电力母线40和来自DC电力母线40的DC电的分配。在某些实施例中，系统控制器112实际上可与DC负载92中的一个是一体的。例如，在某些实施例中，系统控制器112实际上可以是DC输入焊机12的控制器62，该DC输入焊机12是DC负载92中的一个。应当理解的是，在某些实施例中，系统控制器112(以及DC输入焊机12的控制器62)可包括永久的计算机可读媒介和处理器，该媒介包括计算机指令，该处理器用于执行在计算机可读媒介上编码的计算机指令，用于控制发送至DC电力母线40和来自DC电力母线40的电能的分配(并且，在DC输入焊机12的控制器62的情况下，用于控制DC输入焊机12的操作，如上文关于图2和图3所述)。

上述的焊接系统10包括DC输入焊机12，该DC输入焊机12相比于传统的焊机可以以较低的成本制成，因为其去除了许多电路组件的使用，具体地讲去除了通常与AC/DC或DC/AC转换器相关联的电路组件。进一步地，焊机系统10还可获得总效率增益，因为在DC输入焊机12中可产生更少的热量，从而降低了对散热组件的需求。

虽然上文主要介绍了DC母线40，但是某些实施例可包括AC母线。例如，图5示出了AC配电系统120，在该AC配电系统120中，发动机型发电机106连接到分布式AC母线114以将电能供给分布式AC母线114。如上所述，虽然发电机106以发动机型发电机106给出，但是在某些实施例中，发电机106可以是由马达而不是由发动机驱动的发电机。分布式AC母线114可将焊接电能供给多种分布式焊接式系统(例如，焊机)的一个或更多个焊接输出端58和/或将辅助电能供给多种分布式焊接式系统(例如，焊机)的一个或更多个辅助电能输出端65。如前文所述，焊接输出端58可提供从焊机输出的焊弧功率用于焊接应用，并且辅助电能输出端65可给焊接应用相关联的负载(例如研磨机、工具等)供电。在某些实施例中，由辅助电能输出端65提供的辅助电能可在约2.0千瓦到约12.5千瓦的功率范围内。辅助电能还可提供在多个电压电平(例如，115V、180V、230V和240V)、在任意合适的频率，以及多相(例如，单相功率、三相功率等)的电能，以适应多种可由辅助电能输出端65供电的装置。

尽管在此仅示出和描述了本发明的某些特征，对于本领域熟练技术人员来说，可以进行许多修改和改变。因此，应当理解，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的原理内的所有上述修改和改变。

Claims (22)

1.一种包括焊接式系统的系统，包括：

分布式直流母线，所述分布式直流母线连接到多个电源，所述多个电源将电力提供给分布式直流母线；并且

所述焊接式系统包括：

DC输入插头，所述DC输入插头包括一个或多个接触头，其中所述DC输入插头配置成接通和断开所述分布式直流母线与所述焊接式系统之间的DC连接，并且其中所述DC输入插头包括极性保护电路；以及

电路，该电路配置成：经由所述DC输入插头从所述分布式直流母线接收直流电，用所接收的直流电产生电流，并且将所述焊接式系统与所述分布式直流母线隔离，

其中所述电路包括电力调整电路，所述电力调整电路包括以串联形式电连接的接触器电路、滤波电路、大容量储能元件和DC-DC转换器，其中所述接触器电路包括将所述焊接式系统与所述分布式直流母线至少部分地隔离的预充电继电器,所述大容量储能元件是电池，所述滤波电路配置成给所述电池充电并且监控进出电池的电压和电量，并且所述DC-DC转换器包括高频变压器、输出整流器和输出电感器。

2.根据权利要求1所述的系统，包括：

发动机型发电机，该发动机型发电机配置成产生供给所述分布式直流母线的直流电。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述DC输入插头配置成将所述焊接式系统直接连接到所述分布式直流母线。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述焊接式系统包括控制器，所述控制器经由反馈和控制线被电连接到所述接触器电路和DC-DC转换器，其中所述控制器配置成经由所述反馈和控制线并使用反馈和控制信号来控制所述接触器电路和DC-DC转换器的操作。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器配置成控制所产生的电流的焊接输出波形。

6.根据权利要求1所述的系统，其中直流电在380伏特的直流电到550伏特的直流电的范围内。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述分布式直流母线能够将电能提供给所述多个电源中的至少一个电源。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述焊接式系统包括辅助电能输出端，该辅助电能输出端配置成输出至少2.0千瓦的辅助电能。

9.根据权利要求8所述的系统，其中辅助电能输出端配置成以多个电压中的一个或更多个电压来提供辅助电能。

10.一种由焊接式系统提供电能的方法，包括：

在焊接式系统处经由DC输入插头直接从分布式直流母线接收直流电，其中所述分布式直流母线连接至多个电源，所述多个电源将电力提供至所述分布式直流母线，其中所述DC输入插头包括一个或多个接触头并且配置成接通和断开所述分布式直流母线与所述焊接式系统之间的DC连接，并且其中所述DC输入插头包括极性保护电路；

调整直流电以从焊接式系统产生电流；以及

将焊接式系统的电力调整电路与所述分布式直流母线隔离；

其中所述电力调整电路包括以串联形式电连接的接触器电路、滤波电路、大容量储能元件和DC-DC转换器，其中所述接触器电路包括将所述焊接式系统与所述分布式直流母线至少部分地隔离的预充电继电器，所述大容量储能元件是电池，所述滤波电路配置成给所述电池充电并且监控进出电池的电压和电量，并且所述DC-DC转换器包括高频变压器、输出整流器和输出电感器。

11.根据权利要求10的方法，包括：

从电网接收交流电；

将交流电转换为低压交流电；

将低压交流电转换为直流电；以及

将直流电传输至所述分布式直流母线。

12.根据权利要求10的方法，包括：

从太阳能或风能发电系统接收直流太阳能或风能；

将直流太阳能或风能转换为直流电；以及

将直流电传输至所述分布式直流母线。

13.根据权利要求10的方法，包括：

将所述直流电存储在DC电能存储元件中；以及

基于所述分布式直流母线或所述焊接式系统的电能需求，将所述直流电在所述DC电能存储元件和所述分布式直流母线之间双向传输。

14.根据权利要求10所述的方法，包括用发动机型发电机产生供给所述分布式直流母线的所述直流电。

15.根据权利要求10所述的方法，包括控制所述电流的焊接输出波形的形状。

16.根据权利要求10所述的方法，包括在所述焊接式系统处接收在380伏特的直流电到550伏特的直流电范围内的直流电。

17.根据权利要求10所述的方法，包括产生至少2.0千瓦的辅助电能。

18.一种包括焊接式系统的系统，包括：

分布式直流配电母线，所述分布式直流配电母线连接至多个电源，所述多个电源将电力提供至所述分布式直流配电母线，其中所述分布式直流配电母线配置成将焊接电能传输至焊接应用，并且将辅助电能传输至与所述焊接应用相关联的辅助装置，其中所述分布式直流配电母线包括正极端子、负极端子和接地端子；以及

所述多个电源，所述多个电源包括至少一个发电机，所述发电机连接到分布式直流配电母线，其中所述发电机配置成将电能传输至所述分布式直流配电母线；

其中所述焊接式系统包括：

DC输入插头，所述DC输入插头包括一个或多个接触头，其中所述DC输入插头配置成接通和断开所述分布式直流配电母线与所述焊接式系统之间的DC连接，并且其中所述DC输入插头包括极性保护电路；以及

电路，该电路配置成：经由所述DC输入插头从所述分布式直流配电母线接收直流电，用所接收的直流电产生电流，并且将所述焊接式系统与所述分布式直流配电母线隔离，

其中所述电路包括电力调整电路，所述电力调整电路包括以串联形式电连接的接触器电路、滤波电路、大容量储能元件和DC-DC转换器，其中所述接触器电路包括将所述焊接式系统与所述分布式直流配电母线至少部分地隔离的预充电继电器，所述大容量储能元件是电池，所述滤波电路配置成给电池充电并且监控进出电池的电压和电量，并且所述DC-DC转换器包括高频变压器、输出整流器和输出电感器。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述发电机配置成从配电母线接收电能。

20.一种焊接式系统，包括：

DC输入插头，所述DC输入插头包括一个或多个接触头，其中所述DC输入插头配置成接通和断开分布式DC母线与所述焊接式系统之间的DC连接，并且其中所述DC输入插头包括极性保护电路；以及

电路，该电路配置成：经由所述DC输入插头从所述分布式DC母线接收直流电，用所接收的直流电产生电流，并且将所述焊接式系统与所述分布式DC母线隔离；

其中所述焊接式系统还包括电力调整电路，所述电力调整电路包括串联连接的接触器电路、滤波电路、大容量储能元件和DC-DC转换器，其中所述接触器电路包括将所述焊接式系统与所述分布式DC母线至少部分地隔离的预充电继电器，所述大容量储能元件是电池，所述滤波电路配置成给所述电池充电并且监控进出电池的电压和电量，并且所述DC-DC转换器包括高频变压器、输出整流器和输出电感器。

21.一种由焊接式系统提供电能的方法，包括

在焊接式系统处经由DC输入插头从分布式DC母线接收直流电，其中所述分布式DC母线连接至多个电源，所述多个电源将电力提供至所述分布式DC母线，其中所述DC输入插头包括一个或多个接触头并且配置成接通和断开所述分布式DC母线与所述焊接式系统之间的DC连接，其中所述DC输入插头包括极性保护电路；

调整直流电以从所述焊接式系统产生电流；以及

将所述焊接式系统的电力调整电路与所述分布式DC母线隔离；

其中所述电力调整电路包括接触器电路、滤波电路、大容量储能元件和DC-DC转换器，并且还包括产生至少2.0千瓦的辅助电能，其中所述接触器电路包括将所述焊接式系统与所述分布式DC母线至少部分地隔离的预充电继电器，所述大容量储能元件是电池，所述滤波电路配置成给所述电池充电并且监控进出电池的电压和电量，并且所述DC-DC转换器包括高频变压器、输出整流器和输出电感器。

22.一种包括焊接式系统的系统，包括：

分布式直流电力母线电连接至多个DC电源，所述多个DC电源将电力提供至所述分布式直流电力母线；

所述焊接式系统包括：

DC插头，所述DC插头包括一个或多个接触头，所述一个或多个接触头配置成接通和断开所述分布式直流电力母线与所述焊接式系统之间的DC连接，并且其中所述DC插头包括极性保护电路；

焊接输出端，所述焊接输出端配置成提供焊接电能以执行焊接操作；

焊接式系统的电路，包括：

接触器电路，所述接触器电路电连接在所述DC插头和所述焊接输出端之间，其中所述接触器电路包括配置成将所述焊接式系统的电路与所述分布式直流电力母线至少部分地隔离的预充电继电器；

大容量存储元件，所述大容量存储元件电连接在所述接触器电路与所述焊接输出端之间，其中所述大容量存储元件是电池；

滤波电路，所述滤波电路配置成给所述电池充电并且监控进出电池的电压和电量，以及

DC-DC转换器，所述DC-DC转换器包括高频变压器、输出整流器和输出电感器。