CN201018416Y - 隔离式高频双向直流电路 - Google Patents

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CN201018416Y CNU2007200491189U CN200720049118U CN201018416Y CN 201018416 Y CN201018416 Y CN 201018416Y CN U2007200491189 U CNU2007200491189 U CN U2007200491189U CN 200720049118 U CN200720049118 U CN 200720049118U CN 201018416 Y CN201018416 Y CN 201018416Y
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Abstract

本实用新型公开了一种隔离式高频双向直流电路，旨在提供一种体积小、重量轻、成本低、节省资源、效率高、电流能双向流动的隔离式高频双向直流电路。本实用新型包括高频隔离变压器和一次侧电路及二次侧电路，所述一次侧电路包括一次侧逆变电路、I电感(L1)、II电容(C2)，所述二次侧电路包括二次侧逆变电路、I电容(C1)和蓄电池，本实用新型既可将电网交流电源转换成直流电供负载使用，也可将直流电逆变成交流电并入电网供负载使用。本实用新型可广泛应用于需要可逆电能的场所。

Description

隔离式高频双向直流电路
技术领域
本实用新型涉及一种隔离式高频双向直流电路。
背景技术
在现有的逆变电源中，不论是无源逆变电源还是有源逆变电源都存在着一个共性问题，就是直流电和交流电的隔离问题。解决办法无外乎都是采用工频变压器来隔离。工频变压器虽然能较好地完成交、直流的隔离和适当的电平变换，但是其存在着体积大、重量重、成本高的“三高”问题，因此伴随着逆变电源的只能是体积大、重量重、效率低、运输极为不便等情况。在资源紧缺的今天工频变压器还存在着“用铜量”和“用铁量”巨大的情况，也是资源的很大浪费；同时，能量双向流动的问题在现有逆变电源中尚不能很好地解决，也就是说：现有的逆变电源只能对蓄电池或其他直流电源放电，而不能对蓄电池充电。因此要对蓄电池充电还需要另配设备和电路，这就大大地增加了设备的成本和制造上的复杂性。
综上所述，目前现有技术中的逆变电源电路，存在着体积大、重量大、成本高、浪费资源、效率低、电流不能双向流动的缺陷。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种体积小、重量轻、成本低、节省资源、效率高、电流能双向流动的隔离式高频双向直流电路。
本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括隔离变压器和一次侧电路及二次侧电路，所述隔离变压器为高频变压器，所述高频变压器包括一次侧和二次侧两个绕组，所述一次侧电路包括一次侧逆变电路、I电感、II电容，所述二次侧电路包括二次侧逆变电路、I电容和蓄电池，所述一次侧绕组串联所述I电感与所述一次侧逆变电路的交流输入端联接，所述一次侧逆变电路的直流输出端和所述II电容并联后与应用电路适配联接，所述二次侧绕组与所述二次侧逆变电路的交流输入端联接，所述二次侧逆变电路的直流输出端与所述I电容和蓄电池并联。
所述一次侧逆变电路和所述二次侧逆变电路相同，均由四只二极管和四只三极管组成，四只二极管联接成桥式电路，每只二极管上并联一只三极管，三极管的集电极与二极管的负极相连，三极管的发射极与二极管的正极相连，所述桥式电路中两二极管正极与负极相连点为逆变电路的交流输入端，所述桥式电路中两二极管正极或负极相连点为逆变电路的直流输出端。
本实用新型的有益效果是：由于本实用新型包括隔离变压器和一次侧电路及二次侧电路，所述隔离变压器为高频变压器，所述高频变压器包括一次侧和二次侧两个绕组，所述一次侧电路包括一次侧逆变电路、I电感、II电容，所述二次侧电路包括二次侧逆变电路、I电容和蓄电池，所述一次侧绕组串联所述I电感与所述一次侧逆变电路的交流输入端联接，所述一次侧逆变电路的直流输出端和所述II电容并联后与应用电路适配联接，所述二次侧绕组与所述二次侧逆变电路的交流输入端联接，所述二次侧逆变电路的直流输出端与所述I电容和蓄电池并联，所以本实用新型是一种体积小、重量轻、成本低、节省资源、效率高、电流能双向流动的隔离式高频双向直流电路。
附图说明
图1是本实用新型电路结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括隔离变压器和一次侧电路及二次侧电路，所述隔离变压器为高频变压器，所述高频变压器包括一次侧和二次侧两个绕组，所述一次侧电路包括一次侧逆变电路、I电感L1、II电容C2，所述二次侧电路包括二次侧逆变电路、I电容C1和蓄电池，所述一次侧绕组串联所述I电感L1与所述一次侧逆变电路的交流输入端联接，所述一次侧逆变电路的直流输出端和所述II电容并联后与应用电路适配联接，如并联可控逆变整流模块，可控逆变整流模块再与II电感L2串联后与供电电网联接；所述二次侧绕组与所述二次侧逆变电路的交流输入端联接，所述二次侧逆变电路的直流输出端与所述I电容C1和蓄电池并联。
所述一次侧逆变电路和所述二次侧逆变电路相同，均由四只二极管和四只三极管组成，四只二极管联接成桥式电路，每只二极管上并联一只三极管，三极管的集电极与二极管的负极相连，三极管的发射极与二极管的正极相连，所述桥式电路中两二极管正极与负极相连点为逆变电路的交流输入端，所述桥式电路中两二极管正极或负极相连点为逆变电路的直流输出端。
具体实施时逆变电路中的二极管和三极管通常采用复合管，或者特制定做。交流电网输入电源可通过电感与可控逆变整流等电路联接后接入本实用新型的一次侧逆变电路的直流输出端。
工作原理：所述二次侧逆变电路把蓄电池的直流电压转换成高频交流方波电压，此电压通过高频变压器B隔离后，通过电磁感应转换成合适幅值的交流方波电压，作用于I电感L1的左端；II电容C2两端的直流电压通过一次侧逆变电路转换成同频的高频交流方波电压，作用于I电感L1的右端。通过调节L1两端的两个高频电压的占空比、相位差等物理量，就可控制L1中的能量流动方向。各逆变电路可根据应用系统电流的大小选用带续流二极管的MOSEFT或IGBT等器件；直流电压经由两个单相全桥电路将直流电压转换成高频脉冲后由高频变压器B和I电感L1进行双向传输，在两个单相全桥中配合续流二极管的作用即能实现能量的双向流动；由于使用的是高频变压器所以变压器的重量和体积大大缩小，效率也得到很大的提高；本实用新型配合“可控逆变整流电路”在将C2端的直流电逆变成单相或三相的交流电馈入电网实现有源逆变，也可以将“可控逆变整流电路”整流的直流电通过本专利电流向蓄电池充电。
本实用新型可应用于有源逆变等需要功率双向流动的场所，如光伏并网、风力发电等一些条件苛刻而且随机性比较强的供用电场所。当小的发电站(如太阳能电站)发出的电力除了自身的负载应用外还有赢余时，就可把赢余的电力(如太阳能电站的白天)通过本实用新型(逆变工作)送入电网，发电不足以供自身的负载使用时(如太阳能电站的晚间)又可通过本实用新型(整流工作)从电网获取电能。

Claims (2)

1.一种隔离式高频双向直流电路，包括隔离变压器和一次侧电路及二次侧电路，其特征在于：所述隔离变压器为高频变压器，所述高频变压器包括一次侧和二次侧两个绕组，所述一次侧电路包括一次侧逆变电路、I电感(L1)、II电容(C2)，所述二次侧电路包括二次侧逆变电路、I电容(C1)和蓄电池，所述一次侧绕组串联所述I电感(L1)与所述一次侧逆变电路的交流输入端联接，所述一次侧逆变电路的直流输出端和所述II电容(C2)并联后与应用电路适配联接，所述二次侧绕组与所述二次侧逆变电路的交流输入端联接，所述二次侧逆变电路的直流输出端与所述I电容(C1)和蓄电池并联。
2.根据权利要求1所述的隔离式高频双向直流电路，其特征在于：所述一次侧逆变电路和所述二次侧逆变电路相同，均由四只二极管和四只三极管组成，四只二极管联接成桥式电路，每只二极管上并联一只三极管，三极管的集电极与二极管的负极相连，三极管的发射极与二极管的正极相连，所述桥式电路中两二极管正极与负极相连点为逆变电路的交流输入端，所述桥式电路中两二极管正极或负极相连点为逆变电路的直流输出端。
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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Beijing Superior Collyer Energy Equipment Co., Ltd.

Assignor: Zhuhai Titans Technology Co., Ltd.

Contract record no.: 2010110000169

Denomination of utility model: Isolation type high-frequency bidirectional DC circuit

Granted publication date: 20080206

License type: Exclusive License

Record date: 20101008

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080206

Termination date: 20140309