CN112383213A - 直流母线充放电一体电路和方法、电器设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种直流母线充放电一体电路和方法、电器设备。该直流母线充放电一体电路包括：充电电路和放电电路，其中：充电电路包括三个充电支路、第一开关和主功率器件，其中，每个充电支路中串接一个充电电阻；放电电路包括第二开关；在直流母线放电状态下，三个充电电阻中的至少一个串联接入直流母线。本公开采用直流母线充放电一体式设计，将开机时的充电电阻作为放电时放电电阻使用，从而保证了设备及人员安全，降低了结构复杂程度，提高了设备功率密度。

Description

直流母线充放电一体电路和方法、电器设备

技术领域

本公开涉及电力电子领域，特别涉及一种直流母线充放电一体电路和方法、电器设备。

背景技术

相关技术在大功率逆变器、变流器、变频器等领域，在主功率器件上电之前，都要对母线电容充电，目前行业内普遍应用为大功率电阻完成此项工作了。而机组掉电检修和测试的时候，也因为直流支撑电容的存在，需要对电容进行放电，目前相关技术普遍应用的放电方式也普遍为大功率、大阻值电阻。

发明内容

发明人通过研究发现：相关技术采用大功率、大阻值电阻对直流母线电容进行放电，此种设计内部结构冗杂，不利于功率密度的提升，并且放电速度慢。

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种直流母线充放电一体电路和方法、电器设备，采用直流母线充放电一体式设计，将开机时的充电电阻作为放电时放电电阻使用。

根据本公开的一个方面，提供一种直流母线充放电一体电路，包括充电电路和放电电路，其中：

充电电路包括三个充电支路、第一开关和主功率器件，其中，每个充电支路中串接一个充电电阻；

放电电路包括第二开关；

在直流母线放电状态下，三个充电电阻中的至少一个串联接入直流母线。

在本公开的一些实施例中，所述直流母线充放电一体电路还包括三相交流电源，其中：

三相交流电源的每一个相线分别通过第一开关与对应充电支路连接，三个充电支路分别与主功率器件连接；

充电电路，用于通过三个充电支路和主功率器件对直流母线电容进行充电。

在本公开的一些实施例中，放电电路包括第一连接端、第二连接端、第三连接端和第四连接端，其中：

放电电路的第一连接端和第二连接端分别与直流母线电容的两端连接；

放电电路的第三连接端和第四连接端，用于在直流母线放电状态下，通过第一开关将三个充电电阻中的至少一个串联接入直流母线。

在本公开的一些实施例中，放电电路的第一连接端和第三连接端之间设置第二开关，放电电路的第二连接端和第三连接端之间设置第二开关。

在本公开的一些实施例中，第二开关为双刀开关。

在本公开的一些实施例中，在电器设备掉电的情况下，三相交流电源掉电，第一开关和第二开关闭合，三个充电电阻中的至少一个串联接入直流母线，三相交流电源与三个充电支路断开；

放电电路，用于通过三个充电电阻中的至少一个对直流母线电容进行放电。

在本公开的一些实施例中，在电器设备上电、处于正常工作状态或待充电状态的情况下，三相交流电源上电，第一开关闭合，第二开关断开，第一开关与直流母线的连接断开，三相交流电源与三个充电支路断开，直流母线处于正常工作状态或待充电状态。

在本公开的一些实施例中，在电器设备处于充电状态的情况下，三相交流电源处于上电状态，第一开关断开，第二开关断开，第一开关与直流母线的连接断开，三相交流电源与三个充电支路导通，电器设备处于充电状态；

充电电路，用于通过三个充电支路和主功率器件对直流母线电容进行充电。

在本公开的一些实施例中，所述第一开关和第二开关均为常闭继电器。

在本公开的一些实施例中，所述直流母线充放电一体电路还包括控制器，其中：

控制器与第一开关的控制线圈连接；三相交流电源与第二开关的控制线圈连接。

在本公开的一些实施例中，所述第一开关包括第一分开关、第二分开关和第三分开关，其中：

三相交流电源的第一相线通过第一分开关与第一充电电阻的第一端连接，第一充电电阻的第二端与主功率器件连接；

三相交流电源的第二相线通过第二分开关与第二充电电阻的第一端连接，第二充电电阻的第二端与主功率器件连接；

三相交流电源的第三相线通过第一分开关与第三充电电阻的第一端连接，第三充电电阻的第二端与主功率器件连接。

在本公开的一些实施例中，所述第一开关为四刀双掷开关；

所述第一开关还包括第四分开关，其中：

三相交流电源的第一相线与第一分开关的第一端连接，第一分开关的第二端与放电电路的第三连接端连接，第一分开关的第三端与第一充电电阻的第一端连接；

第一充电电阻的第二端与第二分开关的第二端连接，三相交流电源的第二相线与第二分开关的第一端连接，第二分开关的第三端与第二充电电阻的第一端连接；

第二充电电阻的第二端与第四分开关的第三端连接，第四分开关的第二端与第三充电电阻的第二端连接；

第三充电电阻的第一端与第三分开关的第三端连接，第三分开关的第二端与放电电路的第四连接端连接，第三分开关的第一端与三相交流电源的第三相线连接。

在本公开的一些实施例中，所述第一开关为三刀双掷开关，其中：

三相交流电源的第一相线与第一分开关的第一端连接，第一分开关的第二端与放电电路的第四连接端连接，第一分开关的第三端与第一充电电阻的第一端连接，第一充电电阻的第二端与放电电路的第三连接端连接；

三相交流电源的第二相线与第二分开关的第一端连接，第二分开关的第三端与第二充电电阻的第一端连接；

三相交流电源的第三相线与第三分开关的第一端连接，第三分开关的第三端与第三充电电阻的第一端连接。

在本公开的一些实施例中，所述第一开关为四刀双掷开关；

所述第一开关还包括第四分开关，其中：

三相交流电源的第一相线与第一分开关的第一端连接，第一分开关的第二端与放电电路的第三连接端连接，第一分开关的第三端与第一充电电阻的第一端连接；

三相交流电源的第二相线与第二分开关的第一端连接，第二分开关的第二端与第一充电电阻的第二端连接，第二分开关的第三端与第二充电电阻的第一端连接，第二充电电阻的第二端与第四分开关的第三端连接，第四分开关的第二端与放电电路的第四连接端连接；

三相交流电源的第三相线与第三分开关的第一端连接，第三分开关的第三端与第三充电电阻的第一端连接。

根据本公开的另一方面，提供一种电器设备，包括如上述任一实施例所述的直流母线充放电一体电路。

根据本公开的另一方面，提供一种直流母线充放电方法，包括：

在电器设备掉电、三相交流电源掉电的情况下，控制如上述任一实施例所述的直流母线充放电一体电路的第一开关和第二开关闭合；

控制三个充电电阻中的至少一个串联接入直流母线，三相交流电源与三个充电支路断开；

通过三个充电电阻中的至少一个对直流母线电容进行放电。

在本公开的一些实施例中，所述直流母线充放电方法还包括：

在三相交流电源上电、电器设备上电、处于正常工作状态或待充电状态的情况下，控制第一开关闭合，第二开关断开，第一开关与直流母线的连接断开，三相交流电源与三个充电支路断开，使得直流母线处于正常工作状态或待充电状态。

在本公开的一些实施例中，所述直流母线充放电方法还包括：

在三相交流电源处于上电状态、电器设备处于充电状态的情况下，控制第一开关断开，第二开关断开；

控制第一开关与直流母线的连接断开，三相交流电源与三个充电支路导通，使得充电电路通过三个充电支路和主功率器件对直流母线电容进行充电。

本公开采用直流母线充放电一体式设计，将开机时的充电电阻作为放电时放电电阻使用，从而保证了设备及人员安全，降低了结构复杂程度，提高了设备功率密度。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为相关技术充放电电路一些实施例的示意图。

图2为本公开直流母线充放电一体电路一些实施例的示意图。

图3为本公开一些实施例中直流母线充放电一体电路正常工作状态或待充电状态的示意图。

图4为本公开一些实施例中直流母线充放电一体电路充电状态的示意图。

图5为本公开直流母线充放电一体电路另一些实施例的示意图。

图6为本公开直流母线充放电一体电路又一些实施例的示意图。

图7为本公开直流母线充放电方法一些实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为相关技术充放电电路一些实施例的示意图。如图1所示，在大功率变频率、变流器、逆变器的直流母线电容在机组开机时需要通过大功率充电电阻R1-R3和主功率器件对直流母线电容C进行预充电。机组停电后要设计电路，具体通过大功率大阻值放电电阻R4对母线电容进行放电。具体地，R1-R3普遍运用低阻值大功率电阻，如单个电阻为80欧姆/额定300W功率的大电阻；而R4由于一直处于带电工作状态，为减小发热功率，普遍运用相对的大阻值电阻，如15K欧姆/额定功率300W的电阻。

申请人通过研究发现，相关技术如图1所示的充放电电路，增加了产品结构的冗杂程度，降低了产品的功率密度，影响了产品安全性。

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种直流母线充放电一体电路和方法、电器设备，下面通过具体实施例进行说明。

图2为本公开直流母线充放电一体电路一些实施例的示意图。如图2所示，本公开直流母线充放电一体电路可以包括充电电路2和放电电路4，其中：

充电电路2包括三个充电支路21、22、23、第一开关K1和主功率器件1，其中，每个充电支路21、22、23中串接一个充电电阻R1、R2、R3。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，第一充电支路21中串接第一充电电阻R1，第二充电支路22中串接第二充电电阻R2；第三充电支路23中串接第三充电电阻R3。

在本公开的一些实施例中，充电电阻R1-R3采用低阻值大功率电阻，如单个电阻为80欧姆/额定300W功率的大电阻。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，放电电路4包括第二开关K2。在直流母线放电状态下，三个充电电阻R1、R2、R3中的至少一个串联接入直流母线，对直流母线电容C进行放电。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，所述直流母线充放电一体电路还可以包括三相交流电源3，其中：

三相交流电源3的每一个相线A、B和C分别通过第一开关K1与对应充电支路21、22、23连接，三个充电支路21、22、23分别与主功率器件1连接。

充电电路2，用于通过三个充电支路21、22、23和主功率器件1对直流母线电容C进行充电。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，放电电路4可以包括第一连接端41、第二连接端42、第三连接端43和第四连接端44，其中：

放电电路4的第一连接端41和第二连接端42分别与直流母线电容C的两端连接。

放电电路4的第三连接端43和第四连接端44，用于在直流母线放电状态下，通过第一开关K1将充电电阻R1、R2、R3中的至少一个串联接入直流母线。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，第二开关K2可以为双刀双掷开关。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，放电电路4的第一连接端41和第三连接端43之间设置第二开关K2，放电电路4的第二连接端42和第三连接端43之间设置第二开关K2。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，在电器设备掉电的情况下，三相交流电源3掉电，第一开关K1和第二开关K2闭合，充电电阻R1、R2、R3中的至少一个串联接入直流母线，三相交流电源3与三个充电支路21、22、23断开。

放电电路4，用于通过充电电阻R1、R2、R3中的至少一个对直流母线电容C进行放电。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，所述第一开关K1和第二开关K2均可以为常闭继电器。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，所述第一开关K1可以为四刀双掷开关。

在本公开的一些实施例中，所述直流母线充放电一体电路还可以包括控制器6，其中：

控制器6与第一开关K1的控制线圈K11连接；三相交流电源3与第二开关K2的控制线圈K21连接。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，所述第一开关K1可以包括第一分开关51、第二分开关52和第三分开关53，其中：

三相交流电源3的第一相线A通过第一分开关51与第一充电电阻的第一端连接，第一充电电阻的第二端与主功率器件1连接。

三相交流电源3的第二相线通过第二分开关52与第二充电电阻的第一端连接，第二充电电阻的第二端与主功率器件1连接。

三相交流电源3的第三相线通过第一分开关51与第三充电电阻的第一端连接，第三充电电阻的第二端与主功率器件1连接。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，所述第一开关K1还可以包括第四分开关54，其中：

三相交流电源3的第一相线A与第一分开关51的第一端连接，第一分开关51的第二端与放电电路4的第三连接端43连接，第一分开关51的第三端与第一充电电阻的第一端连接。

第一充电电阻的第二端与第二分开关52的第二端连接，三相交流电源3的第二相线B与第二分开关52的第一端连接，第二分开关52的第三端与第二充电电阻的第一端连接。

第二充电电阻的第二端与第四分开关54的第三端连接，第四分开关54的第二端与第三充电电阻的第二端连接。

第三充电电阻的第一端与第三分开关53的第三端连接，第三分开关53的第二端与放电电路4的第四连接端44连接，第三分开关53的第一端与三相交流电源3的第三相线C连接。

在本公开的一些实施例中，如图2所示，第一开关K1的第一分开关51、第二分开关52、第三分开关53、第四分开关54、以及第二开关的各个分开关的第一端为主常开触点，所述分开关的第二端为主常闭触点，所述分开关的第三端为恒连接端点(即刀柄侧端点)。

图2实施例给出的是本公开一些实施例中直流母线充放电一体电路放电状态的示意图。如图2所示，在电器设备在掉电之后，三相交流侧A、B、C相均掉电，继电器K1、K2的控制线圈K11、K21处于无控制状态，主触点均处于主常闭触点处；此时第二开关K2将直流母线接入K1主常闭触点处，K1主常闭触点将充电电阻R1、R2、R3串联，之后接入直流母线，充电电阻R1、R2、R3迅速消耗直流母线电容C内储存电能，实现电器设备掉电之后的直流母线快速放电功能。

图3为本公开一些实施例中直流母线充放电一体电路正常工作状态或待充电状态的示意图。如图3所示，在电器设备上电、处于正常工作状态或待充电状态的情况下，此时的三相交流侧A、B、C相均已上电，第二开关K2控制线圈上电闭合，将直流母线与第一开关K1的连接断开，三相交流电源3与三个充电支路21、22、23仍断开，使直流母线进入正常工作或待充电的待状态。

图4为本公开一些实施例中直流母线充放电一体电路充电状态的示意图。如图4所示，当电器设备完成初始化之后，控制器6控制第一开关K1的控制线圈K11闭合主常开触点，电器设备进入充电状态，三相交流电源3处于上电状态，第一开关K1断开，第二开关K2断开，第一开关K1与直流母线的连接断开，三相交流电源3与三个充电支路21、22、23导通，电器设备处于充电状态；充电电路2，用于通过三个充电支路21、22、23和主功率器件1对直流母线电容C进行充电。本公开上述实施例在正常充电过程中，三相交流电经过充电电阻R1-R3之后，主功率器件1中的三相整流桥将三相交流电整流为直流电，给直流母线电容充电。

待电器设备充电完成后，控制器6控制断开K1的控制线圈K11，K1常开触点断开，电器设备进入充电完成状态。

基于本公开上述实施例提供的直流母线充放电一体电路，可以应用于大功率逆变器、变流器、变频器、整流器等电器设备。本公开直流母线充放电一体电路通过继电器实现对充电电阻复用，以一套功率电阻器件，实现充、放电一体化功能实现。

本公开上述实施例通过充、放电电路系统一体化设计，产品内的大功率、高阻值充电电阻不复存在，充电电阻及其结构空间不再存在，对产品的结构、柜体体积、电气安全性、检修等均有有益提升。

本公开上述实施例采用充电电阻R1-R3的阻值低于相关技术例如图1中的大功率、高阻值放电电阻R4的电阻。

相关技术放电电阻(例如图1实施例的放电电阻R4)本身会比本申请增加的继电器K1和K2的占用空间大5倍以上，而且由于直流母线电压普遍在几百甚至几千伏特，放电电阻裸露与其它器件之间还要留够空间距离。因此本公开上述实施例取消放电电阻之后，原本放电电阻所占用的空间不复存在，相同功率下产品体积可以做的更小。由此，本公开上述实施例大大提高产品功率密度。

在相关技术存在放电电阻R4的系统架构中，结构要考虑放电电阻的位置空间、绝缘距离、温升等问题，本公开上述实施例取消放电电阻之后均不需再考虑，由此本公开上述实施例降低系统冗余程度。

直流母线电压在几百甚至几千伏特，相关技术大电阻放电电阻需要散热，一般裸露于柜体内部，对电气绝缘要求较高，而且由于放电电阻长期工作，温度较高，会加速附近线路绝缘层老化，加速柜体防锈镀层脱落，而本公开上述实施例没有放电电阻，则无需考虑上述技术问题，由此本公开上述实施例提高了系统绝缘性能，提高了产品安全性，减小了漏电风险。

本公开上述实施例不再使用单独设置的放电电阻，柜体内部的裸露高压器件减少，需要考虑的结构绝缘也减少了，而且一旦系统掉电三相交流主线路即掉电，K2会处于常闭状态，强行快速给直流母线电容放电，从而本公开上述实施例大大提高了产品安全性。

相关技术原放电电阻的阻值在几十千欧姆(例如图1实施例中放电电阻R4为15K欧姆)的级别，放电时间普遍在十分钟以上，而本公开上述实施例改用充电电阻放电，充电电阻阻值为几百欧姆(例如图1实施例中充电电阻R1-R3的和为240欧姆)，一分钟内即可将几十毫发的直流母线电容放电至安全电压以下。由此本公开上述实施例的充放电一体电路，大大加快了放电速度，减少了检修等待时间。

本公开上述实施例还大大降低充、放电电路的硬件成本。

图5为本公开直流母线充放电一体电路另一些实施例的示意图。与图2实施例的直流母线充放电一体电路相比，图5实施例的直流母线充放电一体电路中，充电电路2与图2实施例的充电电路结构相同。图5实施例中放电电路2与图2放电电路的差别在于：在直流母线放电状态下，将三个充电电阻R1、R2、R3中的一个串联接入直流母线。

具体地，图5实施例在直流母线放电状态下，将第一充电电阻R1串联接入直流母线，对直流母线电容C进行放电。

在本公开的一些实施例中，如图5所示，所述第一开关K1为三刀双掷开关，所述第一开关K1可以包括第一分开关51、第二分开关52和第三分开关53，其中：

三相交流电源3的第一相线A与第一分开关51的第一端连接，第一分开关51的第二端与放电电路4的第四连接端44连接，第一分开关51的第三端与第一充电电阻的第一端连接，第一充电电阻的第二端与放电电路4的第三连接端43连接。

三相交流电源3的第二相线B与第二分开关52的第一端连接，第二分开关52的第三端与第二充电电阻的第一端连接。

三相交流电源3的第三相线C与第三分开关53的第一端连接，第三分开关53的第三端与第三充电电阻的第一端连接。

图6为本公开直流母线充放电一体电路又一些实施例的示意图。与图2和图5实施例的直流母线充放电一体电路相比，图6实施例的直流母线充放电一体电路中，充电电路2与图2和图5实施例的充电电路结构相同。图6实施例中放电电路2与图2和图5放电电路的差别在于：在直流母线放电状态下，将三个充电电阻R1、R2、R3中的两个串联接入直流母线。

具体地，图6实施例在直流母线放电状态下，将第一充电电阻R1和第二充电电阻R2串联接入直流母线，对直流母线电容C进行放电。

在本公开的一些实施例中，如图6所示，所述第一开关K1为四刀双掷开关，所述第一开关K1可以包括第一分开关51、第二分开关52、第三分开关53和第四分开关54，其中：

三相交流电源3的第一相线A与第一分开关51的第一端连接，第一分开关51的第二端与放电电路4的第三连接端43连接，第一分开关51的第三端与第一充电电阻R1的第一端连接。

三相交流电源3的第二相线B与第二分开关52的第一端连接，第二分开关52的第二端与第一充电电阻R1的第二端连接，第二分开关52的第三端与第二充电电阻的第一端连接，第二分开关52的第二端与第四分开关54的第三端连接，第四分开关54的第二端与放电电路4的第四连接端44连接。

三相交流电源3的第三相线C与第三分开关53的第一端连接，第三分开关53的第三端与第三充电电阻的第一端连接。

本公开直流母线充放电一体电路通过继电器实现对充电电阻复用，以一套功率电阻器件，实现充、放电一体化功能实现。

本公开上述实施例通过充、放电电路系统一体化设计，产品内的大功率、高阻值充电电阻不复存在，充电电阻及其结构空间不再存在，对产品的结构、柜体体积、电气安全性、检修等均有有益提升。

图5和图6实施例串联一个或两个充电电阻到放电电路中，由此本公开上述实施例的充放电一体电路，进一步加快了放电速度，减少了检修等待时间。

本公开上述实施例通过充、放电电路系统一体化设计，产品内的大功率、高阻值充电电阻不复存在，充电电阻及其结构空间不再存在，对产品的结构、柜体体积、电气安全性、检修等均有有益提升。

本公开上述实施例取消放电电阻之后，原本放电电阻所占用的空间不复存在，相同功率下产品体积可以做的更小。由此，本公开上述实施例大大提高产品功率密度。

根据本公开的另一方面，提供一种电器设备，包括如上述任一实施例(例如图2-图6任一实施例)所述的直流母线充放电一体电路。

在本公开的一些实施例中，本公开电器设备可以为大功率逆变器、变流器、变频器、整流器等电器设备。

基于本公开上述实施例提供的电器设备，采用直流母线充放电一体电路通过继电器实现对充电电阻复用，以一套功率电阻器件，实现充、放电一体化功能实现。

本公开上述实施例不再使用单独设置的放电电阻，柜体内部的裸露高压器件减少，需要考虑的结构绝缘也减少了，而且一旦系统掉电三相交流主线路即掉电，K2会处于常闭状态，强行快速给直流母线电容放电，从而本公开上述实施例大大提高了产品安全性。

本公开上述实施例的充放电一体电路，大大加快了放电速度，减少了检修等待时间。本公开上述实施例还大大降低充、放电电路的硬件成本。

图7为本公开直流母线充放电方法一些实施例的示意图。优选的，本实施例可由本公开直流母线充放电一体电路或本公开控制器执行。如图7所示，本公开直流母线充放电方法可以包括步骤71-步骤73，其中：

步骤71，在电器设备掉电、三相交流电源3掉电的情况下，控制如上述任一实施例所述的直流母线充放电一体电路的第一开关K1和第二开关K2闭合。

步骤72，控制充电电阻R1、R2、R3中的至少一个串联接入直流母线，三相交流电源3与三个充电支路21、22、23断开。

步骤73，通过充电电阻R1、R2、R3中的至少一个对直流母线电容C进行放电。

在本公开的一些实施例中，所述直流母线充放电方法还可以包括：在三相交流电源3上电、电器设备上电、处于正常工作状态或待充电状态的情况下，控制第一开关K1闭合，第二开关K2断开，第一开关K1与直流母线的连接断开，三相交流电源3与三个充电支路21、22、23断开，使得直流母线处于正常工作状态或待充电状态。

在本公开的一些实施例中，所述直流母线充放电方法还可以包括：在三相交流电源3处于上电状态、电器设备处于充电状态的情况下，控制第一开关K1断开，第二开关K2断开；控制第一开关K1与直流母线的连接断开，三相交流电源3与三个充电支路21、22、23导通，使得充电电路2通过三个充电支路21、22、23和主功率器件1对直流母线电容C进行充电；待电器设备充电完成后，控制器6控制断开K1的控制线圈K11，K1常开触点断开，电器设备进入充电完成状态。

基于本公开上述实施例提供的直流母线充放电方法，采用直流母线充放电一体电路通过继电器实现对充电电阻复用，以一套功率电阻器件，实现充、放电一体化功能实现。

本公开上述实施例通过充、放电电路系统一体化设计，产品内的大功率、高阻值充电电阻不复存在，充电电阻及其结构空间不再存在，对产品的结构、柜体体积、电气安全性、检修等均有有益提升。

在上面所描述的控制器可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器6(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (17)

1.一种直流母线充放电一体电路，其特征在于，包括充电电路和放电电路，其中：

充电电路包括三个充电支路、第一开关和主功率器件，其中，每个充电支路中串接一个充电电阻；

放电电路包括第二开关；

在直流母线放电状态下，三个充电电阻中的至少一个串联接入直流母线。

2.根据权利要求1所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，还包括三相交流电源，其中：

三相交流电源的每一个相线分别通过第一开关与对应充电支路连接，三个充电支路分别与主功率器件连接；

充电电路，用于通过三个充电支路和主功率器件对直流母线电容进行充电。

3.根据权利要求1所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，放电电路包括第一连接端、第二连接端、第三连接端和第四连接端，其中：

放电电路的第一连接端和第二连接端分别与直流母线电容的两端连接；

放电电路的第三连接端和第四连接端，用于在直流母线放电状态下，通过第一开关将三个充电电阻中的至少一个串联接入直流母线。

4.根据权利要求3所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，

放电电路的第一连接端和第三连接端之间设置第二开关，放电电路的第二连接端和第三连接端之间设置第二开关；

第二开关为双刀开关。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，

在电器设备掉电的情况下，三相交流电源掉电，第一开关和第二开关闭合，三个充电电阻中的至少一个串联接入直流母线，三相交流电源与三个充电支路断开；

放电电路，用于通过三个充电电阻中的至少一个对直流母线电容进行放电。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，

在电器设备上电、处于正常工作状态或待充电状态的情况下，三相交流电源上电，第一开关闭合，第二开关断开，第一开关与直流母线的连接断开，三相交流电源与三个充电支路断开，直流母线处于正常工作状态或待充电状态。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，

在电器设备处于充电状态的情况下，三相交流电源处于上电状态，第一开关断开，第二开关断开，第一开关与直流母线的连接断开，三相交流电源与三个充电支路导通，电器设备处于充电状态；

充电电路，用于通过三个充电支路和主功率器件对直流母线电容进行充电。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，所述第一开关和第二开关均为常闭继电器。

9.根据权利要求8所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，还包括控制器，其中：

控制器与第一开关的控制线圈连接；三相交流电源与第二开关的控制线圈连接。

10.根据权利要求9所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，所述第一开关包括第一分开关、第二分开关和第三分开关，其中：

三相交流电源的第一相线通过第一分开关与第一充电电阻的第一端连接，第一充电电阻的第二端与主功率器件连接；

三相交流电源的第二相线通过第二分开关与第二充电电阻的第一端连接，第二充电电阻的第二端与主功率器件连接；

三相交流电源的第三相线通过第一分开关与第三充电电阻的第一端连接，第三充电电阻的第二端与主功率器件连接。

11.根据权利要求10所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，所述第一开关为四刀双掷开关；

所述第一开关还包括第四分开关，其中：

三相交流电源的第一相线与第一分开关的第一端连接，第一分开关的第二端与放电电路的第三连接端连接，第一分开关的第三端与第一充电电阻的第一端连接；

第一充电电阻的第二端与第二分开关的第二端连接，三相交流电源的第二相线与第二分开关的第一端连接，第二分开关的第三端与第二充电电阻的第一端连接；

第二充电电阻的第二端与第四分开关的第三端连接，第四分开关的第二端与第三充电电阻的第二端连接；

第三充电电阻的第一端与第三分开关的第三端连接，第三分开关的第二端与放电电路的第四连接端连接，第三分开关的第一端与三相交流电源的第三相线连接。

12.根据权利要求10所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，所述第一开关为三刀双掷开关，其中：

三相交流电源的第一相线与第一分开关的第一端连接，第一分开关的第二端与放电电路的第四连接端连接，第一分开关的第三端与第一充电电阻的第一端连接，第一充电电阻的第二端与放电电路的第三连接端连接；

三相交流电源的第二相线与第二分开关的第一端连接，第二分开关的第三端与第二充电电阻的第一端连接；

三相交流电源的第三相线与第三分开关的第一端连接，第三分开关的第三端与第三充电电阻的第一端连接。

13.根据权利要求10所述的直流母线充放电一体电路，其特征在于，所述第一开关为四刀双掷开关；

所述第一开关还包括第四分开关，其中：

三相交流电源的第一相线与第一分开关的第一端连接，第一分开关的第二端与放电电路的第三连接端连接，第一分开关的第三端与第一充电电阻的第一端连接；

三相交流电源的第二相线与第二分开关的第一端连接，第二分开关的第二端与第一充电电阻的第二端连接，第二分开关的第三端与第二充电电阻的第一端连接，第二充电电阻的第二端与第四分开关的第三端连接，第四分开关的第二端与放电电路的第四连接端连接；

三相交流电源的第三相线与第三分开关的第一端连接，第三分开关的第三端与第三充电电阻的第一端连接。

14.一种电器设备，其特征在于，包括如权利要求1-13中任一项所述的直流母线充放电一体电路。

15.一种直流母线充放电方法，其特征在于，包括：

在电器设备掉电、三相交流电源掉电的情况下，控制如权利要求1-13中任一项所述的直流母线充放电一体电路的第一开关和第二开关闭合；

控制三个充电电阻中的至少一个串联接入直流母线，三相交流电源与三个充电支路断开；

通过三个充电电阻中的至少一个对直流母线电容进行放电。

16.根据权利要求15所述的直流母线充放电方法，其特征在于，还包括：

在三相交流电源上电、电器设备上电、处于正常工作状态或待充电状态的情况下，控制第一开关闭合，第二开关断开，第一开关与直流母线的连接断开，三相交流电源与三个充电支路断开，使得直流母线处于正常工作状态或待充电状态。

17.根据权利要求15或16所述的直流母线充放电方法，其特征在于，还包括：

在三相交流电源处于上电状态、电器设备处于充电状态的情况下，控制第一开关断开，第二开关断开；

控制第一开关与直流母线的连接断开，三相交流电源与三个充电支路导通，使得充电电路通过三个充电支路和主功率器件对直流母线电容进行充电。

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