CN106411164A - 一种整流系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种整流系统及其控制方法,该系统包括第一整流模块和第二整流模块,当输入交流电源处于正半周期时,控制第一电池组开关部和第二电池组开关部中的开关进行相应的开闭,则输入交流电源的交流电通过第一整流模块对正母线提供电能,同时负母线通过第二整流模块可以对负电池组进行充电;反之,当输入交流电源处于负半周期时,控制第一电池组开关部和第二电池组开关部中的开关进行相应的开闭,交流电通过第二整流模块为负母线提供电能,正母线通过第一整流模块为正电池组进行充电。在充电过程中,采用整流系统自身的功率器件,将充电电路和整流器电路集成在了整流系统中,简化了硬件设计,降低了成本,提高了充电功率。
Description
技术领域
本发明涉及整流器技术领域,特别是涉及一种整流系统及其控制方法。
背景技术
近年来,高频UPS(不间断电源)已经大量使用维也纳整流器技术。
整流器电路与逆变器连接,将市电的交流电压转换升压成正负母线上的直流电压,母线电压同时给逆变器供电。由于市电为正弦交流电,当市电正常且处于正半周期时,整流器对输入电压进行整流并升压为正母线电压;当市电正常且处于负半周期时,整流器对输入电压进行整流并升压为负母线电压;而当市电电压异常时,断开市电供电电路,改由后备电池放电,为母线供电。但是,维也纳整流器相对于两电平的整流器要多出很多的电路器件,同时,后备电池需要分为正负两组,充电器电路也需要对正负两个充电器进行充电,最常用的充电器拓扑为双BUCK拓扑,采用双BUCK拓扑的充电器需要大量的电路器件,相对单路BUCK充电多出了很多的器件,成本上升,控制也更加复杂,同时,由于成本的问题,充电器件不可能采用很大功率的器件,充电性能便受到了充电器器件的限制。
因此,如何降低整流器电路的充电成本,同时提高充电性能,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种整流系统及其控制方法,可以降低整流器电路的充电成本,同时提高充电性能。
为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:
一种整流系统,包括:第一整流模块和第二整流模块;所述第一整流模块包括第一切换开关部、第一电池组开关部、第一储能电感部、正电池组、第一开关器件部和第一充电开关管部;所述第二整流模块包括第二切换开关部、第二电池组开关部、第二储能电感部、负电池组、第二开关器件部和第二充电开关管部;
其中,所述第一切换开关部的输入端和输入交流电源连接,所述第一切换开关部的输出端和第一电池组开关部的第一端以及第一储能电感部的第一端连接,所述第一电池组开关部的第二端与正电池组的正极连接,所述正电池组的负极与直流母线中线端连接,所述第一储能电感部的第二端分别与第一开关器件部的漏极端和第一充电开关管部的源极端连接,所述第一开关器件部的源极端与所述正电池组的负极连接,所述第一充电开关管部的漏极端与正母线的输入端连接;
所述第二切换开关部的输入端和所述输入交流电源连接,所述第二切换开关部的输出端和第二电池组开关部的第一端以及第二储能电感部的第一端连接,所述第二电池组开关部的第二端与负电池组的负极连接,所述负电池组的正极与所述直流母线中线端连接,所述第二储能电感部的第二端分别与第二开关器件部的源极端和第二充电开关管部的漏极端连接,所述第二开关器件部的漏极端与所述负电池组的正极连接,所述第二充电开关管部的源极端与负母线的输入端连接;
所述正母线上设有正母线电容,所述负母线上设有负母线电容。
优选地,所述输入交流电源为单相输入交流电源,所述第一开关器件部、第一充电开关管部、第二开关器件部和第二充电开关管部均包括一个带内置反向二极管的开关管。
优选地,所述输入交流电源为三相输入交流电源,所述第一切换开关部包括分别与所述三相输入交流电源的三相输出端对应连接的第一开关、第二开关和第三开关;所述第二切换开关部包括分别与所述三相输入交流电源的三相输出端对应连接的第四开关、第五开关和第六开关;所述第一电池组开关部包括与所述第一切换开关部的三个开关一一对应连接的第七开关、第八开关和第九开关;所述第二电池组开关部包括与所述第二切换开关部的三个开关一一对应连接的第十开关、第十一开关、第十二开关;所述第一储能电感部包括三个与所述第一切换开关部的三个开关一一对应连接的储能电感;所述第二储能电感部包括三个与所述第二切换开关部的三个开关一一对应连接的储能电感;所述第一开关器件部包括三个与所述第一储能电感部的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管;所述第二开关器件部包括三个与所述第二储能电感部的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管;所述第一充电开关管部包括三个与所述第一储能电感部的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管;所述第二充电开关管部包括三个与所述第二储能电感部的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管。
优选地,还包括:设置在所述三相输入交流电源和第一整流模块以及第二整流模块之间的滤波模块,所述滤波模块包括分别与所述三相输入交流电源的三相输出端一一对应连接的三个滤波电感,各所述滤波电感背离所述三相输入交流电源的一端分别与对应的保险部件连接,各所述保险部件背离对应滤波电感的一端和所述第一切换开关部及所述第二切换开关部的输入端连接,各所述保险部件背离对应滤波电感的一端还分别和对应的滤波电容一一连接,各所述滤波电容背离对应的保险部件的一端和所述输入交流电源的零线连接。
优选地,所述输入交流电源为市电电源。
一种整流系统控制方法,用于上述的整流系统,所述整流系统中的输入交流电源为单相电,所述方法包括:
判断所述输入交流电源的当前输出状态;
若判定所述输入交流电源的当前输出状态为处于正半周期,则断开所述第一整流模块中的第一电池组开关部;以及,通过所述第一切换开关部、第一储能电感部、第一开关器件部、第一充电开关管部对输入电压进行整流并升压成正母线电压;
若判定所述输入交流电源的当前输出状态为处于负半周期,则断开所述第二整流模块中第二电池组开关部;以及,通过所述第二切换开关部、第二储能电感部、第二开关器件部、第二充电开关管部对输入电压进行整流并升压成负母线电压。
优选地,还包括:
当判定所述输入交流电源的当前输出状态处于正半周期时,断开所述第一电池组开关部,闭合所述第二电池组开关部,所述输入交流电源输出的电能通过所述第一整流模块这一升压电路对正母线上的正母线电容提供能量,同时负母线上的负母线电容通过所述第二整流模块对负电池组进行充电;
当判定所述输入交流电源的当前输出状态处于负半周期时,闭合所述第一电池组开关部,断开所述第二电池组开关部,所述输入交流电源输出的电能通过所述第二整流模块这一升压电路对负母线上的负母线电容提供能量,同时正母线上的正母线电容通过所述第一整流模块对正电池组进行充电。
一种整流系统控制方法,用于上述的整流系统,所述整流系统中的输入交流电源为三相电,所述方法包括:
判断输入交流电源的三相各自的输出状态;
当判定输入交流电源A、B相处于正半周期,C相处于负半周期时,
A、B相通过所述第一开关、第四电感、第七开关管内的反向二极管、第一开关管、第二开关、第五电感、第八开关管内的反向二极管以及第二开关管给正母线进行供电;
C相通过所述第六开关、第七电感、第十二开关管内的反向二极管、第六开关管对负母线进行供电;
当判定输入交流电源A、C相处于正半周期,B相处于负半周期时,
A、C相通过所述第一开关、第四电感、第七开关管内的反向二极管、第一开关管、第三开关、第六电感、第九开关管内的反向二极管、第三开关管给正母线进行供电;
B相通过第五开关、第八电感、第十一开关管内的反向二极管、第五开关管给负母线供电;
当判定输入交流电源B,C相处于正半周期,A相处于负半周期时,
B,C相通过第二开关、第五电感、第八开关管内的反向二极管、第二开关管、第三开关、第六电感、第九开关管内的反向二极管、第三开关管给正母线供电;
A相通过第四开关、第九电感、第十开关管内的反向二极管、第四开关管给负母线供电;
当输入交流电源A相处于正半周期,B、C相处于负半周期时,则A相给正母线供电,B、C相给负母线供电;
正母线通过B,C相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过A相整流电路给负电池组进行充电;
当输入交流电源B相处于正半周期,A、C相处于负半周期时,则B相给正母线供电,A、C相给负母线供电;
正母线通过A、C相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过B相整流电路给负电池组进行充电;
当输入交流电源C相处于正半周期,A、B相处于负半周期时,则C相给正母线供电,A、B相给负母线供电;
正母线通过A、B相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过C相整流电路给负电池组进行充电。
优选地,还包括:
当判定输入交流电源A、B相处于正半周期,C相处于负半周期时,
闭合第九开关、第十一开关、第十二开关;
负母线通过整流系统A相的下半桥电路第十开关管、第四开关管的反向二极管、第九电感、第十二开关,B相的下半桥电路第十一开关管、第五开关管的反向二极管、第八电感、第十一开关共同对负电池组进行充电;
正母线通过整流系统C相的上半桥电路第九开关管、第三开关管的反向二极管、第六电感、第九开关对正电池组进行充电;
当判定输入交流电源A、C相处于正半周期,B相处于负半周期时,
闭合第八开关、第十开关和第十二开关;
正母线通过B相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过A,C相整流电路给负电池组进行充电;
当判定输入交流电源B,C相处于正半周期,A相处于负半周期时,
闭合第七开关、第十开关和第十一开关;
正母线通过A相整流电路给正电池组充电,负母线通过B,C相整流电路给负电池组进行充电;
当判定输入交流电源A相处于正半周期,B、C相处于负半周期时,
闭合第八开关、第九开关和第十二开关;
正母线通过B,C相整流电路给正电池组进行充电;
负母线通过A相整流电路给负电池组进行充电;
当判定输入交流电源B相处于正半周期,A、C相处于负半周期时,
闭合第七开关、第九开关和第十一开关;
正母线通过A、C相整流电路给正电池组进行充电;
负母线通过B相整流电路给负电池组进行充电;
当判定输入交流电源C相处于正半周期,A、B相处于负半周期时,
闭合第七开关、第八开关和第十开关;
正母线通过A、B相整流电路给正电池组进行充电;
负母线通过C相整流电路给负电池组进行充电。
与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:
本发明实施例所提供的整流系统,整流系统包括第一整流模块和第二整流模块,当输入交流电源处于正半周期时,控制第一电池组开关部和第二电池组开关部中的开关进行相应的开闭,则输入交流电源的交流电通过第一整流模块这一升压电路对正母线提供电能,同时负母线通过第二整流模块可以对负电池组进行充电;反之,当输入交流电源处于负半周期时,控制第一电池组开关部和第二电池组开关部中的开关进行相应的开闭,交流电通过第二整流模块这一升压电路为负母线提供电能,正母线通过第一整流模块为正电池组进行充电。在充电过程中,采用整流系统自身的功率器件而无需再设计采用双BUCK充电拓扑,将充电电路和整流器电路集成在了整流器电路上,大大简化了硬件设计,降低了成本,也提高了充电功率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的整流系统结构示意图;
图2为本发明另一种具体实施方式所提供的整流系统结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种整流系统及其控制方法,可以降低整流器电路的充电成本,同时提高充电性能。
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参考图1,图1为本发明一种具体实施方式所提供的整流系统结构示意图。
本发明的一种具体实施方式提供了一种整流系统,包括:第一整流模块和第二整流模块,其中,第一整流模块的第一切换开关部11的输入端和输入交流电源连接,优选输入交流电源为市电电源,即第一切换开关部11和市电的火线连接,第一切换开关部11的输出端和第一电池组开关部12的第一端以及第一储能电感部13的第一端连接,第一电池组开关部12的第二端与正电池组14的正极连接,正电池组14的负极与直流母线中线端连接,第一储能电感部13的第二端分别与第一开关器件部15的漏极端和第一充电开关管部16的源极端连接,第一开关器件部15的源极端与正电池组14的负极连接,第一充电开关管部16的漏极端与正母线的输入端连接;第二整流模块的第二切换开关部21的输入端和输入交流电源连接,第二切换开关部21的输出端和第二电池组开关部22的第一端以及第二储能电感部23的第一端连接,第二电池组开关部22的第二端与负电池组24的负极连接,负电池组24的正极与直流母线中线端连接,第二储能电感部23的第二端分别与第二开关器件部25的源极端和第二充电开关管部26的漏极端连接,第二开关器件部25的漏极端与负电池组24的正极连接,第二充电开关管部26的源极端与负母线的输入端连接。其中,正母线上设有正母线电容17,负母线上设有负母线电容27。
在本实施方式中,当输入交流电源正常工作时,以输入交流电源为单相输入交流电源为例进行说明,其中,第一开关器件部、第一充电开关管部、第二开关器件部和第二充电开关管部均包括一个带内置反向二极管的开关管。第一切换开关部、第二切换开关部、第一电池组开关部和第二电池组开关部均为一个开关。由于交流电为正弦交流电,其分为正半周期和负半周期,当输入交流电源处于正半周期时,第一整流模块中第一电池组开关部断开,第一整流模块除却正电池组之外的第一切换开关部、第一储能电感部、第一开关器件部、第一充电开关管部工作,并结合正母线上的正母线电容,对输入电压进行整流并升压成正母线电压;当输入交流电源处于负半周期时,第二整流模块中第二电池组开关部断开,第二整流模块除却正电池组之外的第二切换开关部、第二储能电感部、第二开关器件部、第二充电开关管部工作,并结合负母线上的负母线电容,对输入电压进行整流并升压成负母线电压。
而当需要对正电池组和负电池组进行充电时,无需再设计额外的充电电路。当输入交流电源处于正半周期时,第一电池组开关部断开,第二电池组开关部闭合,输入交流电源输出的电能通过第一整流模块这一升压电路对正母线上的正母线电容提供能量,同时负母线上的负母线电容通过此时的第二整流模块对负电池组进行充电;当输入交流电源处于负半周期时,第一电池组开关部闭合,第二电池组开关部断开,输入交流电源输出的电能通过第二整流模块这一升压电路对负母线上的负母线电容提供能量,同时正母线上的正母线电容通过此时的第一整流模块对正电池组进行充电。
需要说明的是,直流母线中线端指的是正母线和负母线的公共端,在实际电路中直流母线的中线端连接的是输入交流电源的零线,输入交流电源的火线端连接第一切换开关部的输入端和第二切换开关部的输入端。
在充电过程中,采用整流系统自身的功率器件而无需再设计采用双BUCK充电拓扑,将充电电路和整流器电路集成在了整流器电路上,大大简化了硬件设计,降低了成本,也提高了充电功率。
请参考图2,图2为本发明另一种具体实施方式所提供的整流系统结构示意图。
在本发明的一种实施方式中,如图2所示,以输入交流电源为三相输入交流电源为例进行说明,其中,第一切换开关部11包括分别与三相输入交流电源的三相输出端对应连接的第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3;第二切换开关部21包括分别与三相输入交流电源的三相输出端对应连接的第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6;第一电池组开关部12包括与第一切换开关部11的三个开关一一对应连接的第七开关S7、第八开关S8和第九开关S9;第二电池组开关部22包括与第二切换开关部21的三个开关一一对应连接的第十开关S10、第十一开关S11、第十二开关S12;第一储能电感部13包括三个与第一切换开关部11的三个开关一一对应连接的储能电感,分别为第四电感L4、第五电感L5和第六电感L6;第二储能电感部23包括三个与第二切换开关部21的三个开关一一对应连接的储能电感,分别为第七电感L7、第八电感L8和第九电感L9;第一开关器件部15包括三个与第一储能电感部13的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管,分别为第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3;第二开关器件部25包括三个与第二储能电感部23的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管,分别为第四开关管Q4、第五开关管Q5和第六开关管Q6;第一充电开关管部16包括三个与第一储能电感部13的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管,分别为第七开关管Q7、第八开关管Q8和第九开关管Q9;第二充电开关管部26包括三个与第二储能电感部23的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管,分别为第十开关管Q10、第十一开关管Q11和第十二开关管Q12。
在本实施方式中,优选该整流系统还包括:设置在三相输入交流电源和第一整流模块以及第二整流模块之间的滤波模块3,用于对三相输入交流电源输入第一整流模块和第二整流模块中的电流进行滤波,以抑制和防止干扰信号,滤波模块3包括分别与三相输入交流电源的三相输出端一一对应连接的三个滤波电感-第一电感L1、第二电感L2和第三电感L3;各滤波电感背离三相输入交流电源的一端分别与对应的保险部件连接,即第一电感L1和第一保险部件F1连接,第二电感L2和第二保险部件F2连接,第三电感L3和第三保险部件F3连接,各保险部件背离对应滤波电感的一端和第一切换开关部11及第二切换开关部21的输入端连接,即第一保险部件F1和第一开关S1以及第四开关S4连接,第二保险部件F2和第二开关S2以及第五开关S5连接,第三保险部件F3和第三开关S3以及第六开关S6连接;各保险部件背离对应滤波电感的一端还分别和对应的滤波电容一一连接,如图2所示,第一保险部件F1和第一滤波电容C1连接,第二保险部件F2和第二滤波电容C2连接,第三保险部件F3和第三滤波电容C3连接,各滤波电容背离对应的保险部件的一端和输入交流电源的零线连接。其中,优选各开关优选为开关SCR,选型为50TPS12;各开关管为开关IGBT。
在本实施方式中,三相交流市电之间相差120度相角,同一时刻,有两相会同时是正半周或负半周,对应的,另外一相是负半周或正半周。
因此,共有6种情况:
一:当市电A、B相处于正半周,C相处于负半周时,A、B相通过第一开关S1、第四电感L4、第七开关管Q7内的反向二极管D13、第一开关管Q1、第二开关S2、第五电感L5、第八开关管Q8内的反向二极管D14以及第二开关管Q2给正母线进行供电。C相通过第六开关S6、第七电感L7、第十二开关管Q12内的反向二极管D18、第六开关管Q6对负母线进行供电。
同时,第九开关S9、第十一开关S11、第十二开关S12闭合,负母线通过整流系统A相的下半桥电路第十开关管Q10、第四开关管Q4的反向二极管、第九电感L9、第十二开关S12,B相的下半桥电路第十一开关管Q11、第五开关管Q5的反向二极管、第八电感L8、第十一开关S11共同对负电池组进行充电。正母线通过整流系统C相的上半桥电路第九开关管Q9、第三开关管Q3的反向二极管、第六电感L6、第九开关S9对正电池组进行充电。
二:当市电A、C相处于正半周,B相处于负半周时,A、C相通过第一开关S1、第四电感L4、第七开关管Q7内的反向二极管D13、第一开关管Q1、第三开关S3、第六电感L6、第九开关管内的反向二极管D15、第三开关管Q3给正母线进行供电。B相通过第五开关S5、第八电感L8、第十一开关管Q11内的反向二极管D17、第五开关管Q5给负母线供电。
以第一种情况相类比,则正母线通过B相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过A,C相整流电路给负电池组进行充电。
三:当市电B,C相处于正半周,A相处于负半周时,B,C相通过第二开关S2、第五电感L5、第八开关管内的反向二极管D14、第二开关管Q2、第三开关S3、第六电感L6、第九开关管内的反向二极管D15、第三开关管Q3给正母线供电。A相通过第四开关S4、第九电感L9、第十开关管Q10内的反向二极管D16、第四开关管Q4给负母线供电。
以上述情况相类比,正母线通过A相整流电路给正电池组充电,负母线通过B,C相整流电路给负电池组进行充电。
四:以上述三种情况进行类比,当市电A相处于正半周,B、C相处于负半周时,则A相给正母线供电,B,C相给负母线供电。正母线通过B,C相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过A相整流电路给负电池组进行充电。
五:当市电B相处于正半周,A、C相处于负半周时,则B相给正母线供电,A、C相给负母线供电。正母线通过A、C相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过B相整流电路给负电池组进行充电。
六:当市电C相处于正半周,A、B相处于负半周时,则C相给正母线供电,A、B相给负母线供电。正母线通过A、B相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过C相整流电路给负电池组进行充电。
需要说明的是,当输入交流电源为两相电路时,工作原理也一致。
综上所述,本发明实施方式分别以输入交流电源为单相电和三相电为例对所提供的整流系统进行了说明,在上述各实施方式中,将充电电路集成在整流电路中,大大简化充电电路,当需要充电时,充电部分借用了整流部分的功率器件,在理论上充电功率可以达到整流部分相同的功率,大大提高了充电能力。当输入交流电源异常时,整流系统中的充电电路不需工作。在充电控制中,当输入交流电源处于正半周期时,对负电池组进行充电,市电交流电处于负半周期时,对正电池组进行供电。此外,由于无需双BUCK等充电电路,大大减少了硬件空间,提高了产品的功率密度。
以上对本发明所提供一种整流系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种整流系统,其特征在于,包括:第一整流模块和第二整流模块;所述第一整流模块包括第一切换开关部、第一电池组开关部、第一储能电感部、正电池组、第一开关器件部和第一充电开关管部;所述第二整流模块包括第二切换开关部、第二电池组开关部、第二储能电感部、负电池组、第二开关器件部和第二充电开关管部;
其中,所述第一切换开关部的输入端和输入交流电源连接,所述第一切换开关部的输出端和第一电池组开关部的第一端以及第一储能电感部的第一端连接,所述第一电池组开关部的第二端与正电池组的正极连接,所述正电池组的负极与直流母线中线端连接,所述第一储能电感部的第二端分别与第一开关器件部的漏极端和第一充电开关管部的源极端连接,所述第一开关器件部的源极端与所述正电池组的负极连接,所述第一充电开关管部的漏极端与正母线的输入端连接;
所述第二切换开关部的输入端和所述输入交流电源连接,所述第二切换开关部的输出端和第二电池组开关部的第一端以及第二储能电感部的第一端连接,所述第二电池组开关部的第二端与负电池组的负极连接,所述负电池组的正极与所述直流母线中线端连接,所述第二储能电感部的第二端分别与第二开关器件部的源极端和第二充电开关管部的漏极端连接,所述第二开关器件部的漏极端与所述负电池组的正极连接,所述第二充电开关管部的源极端与负母线的输入端连接;
所述正母线上设有正母线电容,所述负母线上设有负母线电容。
2.根据权利要求1所述的整流系统,其特征在于,所述输入交流电源为单相输入交流电源,所述第一开关器件部、第一充电开关管部、第二开关器件部和第二充电开关管部均包括一个带内置反向二极管的开关管。
3.根据权利要求1所述的整流系统,其特征在于,所述输入交流电源为三相输入交流电源,所述第一切换开关部包括分别与所述三相输入交流电源的三相输出端对应连接的第一开关、第二开关和第三开关;所述第二切换开关部包括分别与所述三相输入交流电源的三相输出端对应连接的第四开关、第五开关和第六开关;所述第一电池组开关部包括与所述第一切换开关部的三个开关一一对应连接的第七开关、第八开关和第九开关;所述第二电池组开关部包括与所述第二切换开关部的三个开关一一对应连接的第十开关、第十一开关、第十二开关;所述第一储能电感部包括三个与所述第一切换开关部的三个开关一一对应连接的储能电感;所述第二储能电感部包括三个与所述第二切换开关部的三个开关一一对应连接的储能电感;所述第一开关器件部包括三个与所述第一储能电感部的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管;所述第二开关器件部包括三个与所述第二储能电感部的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管;所述第一充电开关管部包括三个与所述第一储能电感部的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管;所述第二充电开关管部包括三个与所述第二储能电感部的三个储能电感一一对应连接的带内置反向二极管的开关管。
4.根据权利要求3所述的整流系统,其特征在于,还包括:设置在所述三相输入交流电源和第一整流模块以及第二整流模块之间的滤波模块,所述滤波模块包括分别与所述三相输入交流电源的三相输出端一一对应连接的三个滤波电感,各所述滤波电感背离所述三相输入交流电源的一端分别与对应的保险部件连接,各所述保险部件背离对应滤波电感的一端和所述第一切换开关部及所述第二切换开关部的输入端连接,各所述保险部件背离对应滤波电感的一端还分别和对应的滤波电容一一连接,各所述滤波电容背离对应的保险部件的一端和所述输入交流电源的零线连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的整流系统,其特征在于,所述输入交流电源为市电电源。
6.一种整流系统控制方法,用于如权利要求1所述的整流系统,所述整流系统中的输入交流电源为单相电,其特征在于,所述方法包括:
判断所述输入交流电源的当前输出状态;
若判定所述输入交流电源的当前输出状态为处于正半周期,则断开所述第一整流模块中的第一电池组开关部;以及,通过所述第一切换开关部、第一储能电感部、第一开关器件部、第一充电开关管部对输入电压进行整流并升压成正母线电压;
若判定所述输入交流电源的当前输出状态为处于负半周期,则断开所述第二整流模块中第二电池组开关部;以及,通过所述第二切换开关部、第二储能电感部、第二开关器件部、第二充电开关管部对输入电压进行整流并升压成负母线电压。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括:
当判定所述输入交流电源的当前输出状态处于正半周期时,断开所述第一电池组开关部,闭合所述第二电池组开关部,所述输入交流电源输出的电能通过所述第一整流模块这一升压电路对正母线上的正母线电容提供能量,同时负母线上的负母线电容通过所述第二整流模块对负电池组进行充电;
当判定所述输入交流电源的当前输出状态处于负半周期时,闭合所述第一电池组开关部,断开所述第二电池组开关部,所述输入交流电源输出的电能通过所述第二整流模块这一升压电路对负母线上的负母线电容提供能量,同时正母线上的正母线电容通过所述第一整流模块对正电池组进行充电。
8.一种整流系统控制方法,用于如权利要求1所述的整流系统,所述整流系统中的输入交流电源为三相电,其特征在于,所述方法包括:
判断输入交流电源的三相各自的输出状态;
当判定输入交流电源A、B相处于正半周期,C相处于负半周期时,
A、B相通过所述第一开关、第四电感、第七开关管内的反向二极管、第一开关管、第二开关、第五电感、第八开关管内的反向二极管以及第二开关管给正母线进行供电;
C相通过所述第六开关、第七电感、第十二开关管内的反向二极管、第六开关管对负母线进行供电;
当判定输入交流电源A、C相处于正半周期,B相处于负半周期时,
A、C相通过所述第一开关、第四电感、第七开关管内的反向二极管、第一开关管、第三开关、第六电感、第九开关管内的反向二极管、第三开关管给正母线进行供电;
B相通过第五开关、第八电感、第十一开关管内的反向二极管、第五开关管给负母线供电;
当判定输入交流电源B,C相处于正半周期,A相处于负半周期时,
B,C相通过第二开关、第五电感、第八开关管内的反向二极管、第二开关管、第三开关、第六电感、第九开关管内的反向二极管、第三开关管给正母线供电;
A相通过第四开关、第九电感、第十开关管内的反向二极管、第四开关管给负母线供电;
当输入交流电源A相处于正半周期,B、C相处于负半周期时,则A相给正母线供电,B、C相给负母线供电;
正母线通过B,C相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过A相整流电路给负电池组进行充电;
当输入交流电源B相处于正半周期,A、C相处于负半周期时,则B相给正母线供电,A、C相给负母线供电;
正母线通过A、C相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过B相整流电路给负电池组进行充电;
当输入交流电源C相处于正半周期,A、B相处于负半周期时,则C相给正母线供电,A、B相给负母线供电;
正母线通过A、B相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过C相整流电路给负电池组进行充电。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括:
当判定输入交流电源A、B相处于正半周期,C相处于负半周期时,
闭合第九开关、第十一开关、第十二开关;
负母线通过整流系统A相的下半桥电路第十开关管、第四开关管的反向二极管、第九电感、第十二开关,B相的下半桥电路第十一开关管、第五开关管的反向二极管、第八电感、第十一开关共同对负电池组进行充电;
正母线通过整流系统C相的上半桥电路第九开关管、第三开关管的反向二极管、第六电感、第九开关对正电池组进行充电;
当判定输入交流电源A、C相处于正半周期,B相处于负半周期时,
闭合第八开关、第十开关和第十二开关;
正母线通过B相整流电路给正电池组进行充电,负母线通过A,C相整流电路给负电池组进行充电;
当判定输入交流电源B,C相处于正半周期,A相处于负半周期时,
闭合第七开关、第十开关和第十一开关;
正母线通过A相整流电路给正电池组充电,负母线通过B,C相整流电路给负电池组进行充电;
当判定输入交流电源A相处于正半周期,B、C相处于负半周期时,
闭合第八开关、第九开关和第十二开关;
正母线通过B,C相整流电路给正电池组进行充电;
负母线通过A相整流电路给负电池组进行充电;
当判定输入交流电源B相处于正半周期,A、C相处于负半周期时,
闭合第七开关、第九开关和第十一开关;
正母线通过A、C相整流电路给正电池组进行充电;
负母线通过B相整流电路给负电池组进行充电;
当判定输入交流电源C相处于正半周期,A、B相处于负半周期时,
闭合第七开关、第八开关和第十开关;
正母线通过A、B相整流电路给正电池组进行充电;
负母线通过C相整流电路给负电池组进行充电。
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