CN203800616U - 一种能量回馈功率单元及能量回馈系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电力电子技术设备领域，提供了一种能量回馈功率单元及能量回馈系统，包括三相逆变电路、输出滤波电路、能量突变吸收电路以及控制电路；三相逆变电路的输入端连接变频器直流母线的第一端和第二端，三相逆变电路的输出端连接输出滤波电路的输入端，输出滤波电路的输出端连接电网；能量突变吸收电路与三相逆变电路并联连接在变频器直流母线的第一端和第二端之间；控制电路的输出端连接三相逆变电路的控制端和能量突变吸收电路的控制端。本实用新型避免了损坏变频器的内部充电电阻，并且通过减小整体设备的过载能力余量，合理的降低了成本，提高了整体设备的可靠性。

Description

一种能量回馈功率单元及能量回馈系统

技术领域

本实用新型属于电力电子技术设备领域，尤其涉及一种能量回馈功率单元及能量回馈系统。

背景技术

据有关部门不完全统计，从上个世纪80年代开始，全球年发电量中约有70%的电量是被电机消耗用去的。因此，非常有必要根据电机运行状态，使其节约或减少用电量，并同时满足生产工艺要求。变频器是目前最有效也是技术很成熟的电机控制工业产品，特别是上个世纪末期，电力半导体功率器件IGBT技术的逐渐成熟，使得变频器的性能有了飞速发展。

在目前市面上，最常用的是通用变频器，其主要是利用电力半导体功率开关器件依照控制器发出的PWM波信号开通与关断，将不可变工频电源转换为频率可调的电能变换装置。其工作原理是把工频的电能通过整流电路变为电压有纹波的直流电，随后通过滤波电路，使其变为电压稳定的直流电源，最后再把稳定的直流电通过功率开关器件变换为频率可调的交流电供给电机。变频器功能的多样化，使其控制电机实现节能和满足大部分生产工艺需求。

由于通用变频器的整流环节采用半导体不可控或半控功率器件，其不具有电能可逆的缺点，特别是在矿山提升、港口塔吊、油田抽油机、离心机、电梯、测功机等生产行业，当电机在某个工作状态（例如制动状态）时，处于发电状态，这部分电能通过变频器的逆变电路中反向并联二极管，送到变频器直流母线端，使其直流母线电压升高，如果这部分电能不给与处理，变频器会出现直流母线过压故障，造成变频器停止运行。现有技术中通常采用能耗制动单元或能量回馈单元来解决上述问题，由于能耗制动单元技术简单、成本低，用量较大，但其缺点是它把电机发出的电能通过电阻以发热的方式浪费掉，是整个系统的节电率不高。而能量回馈单元是把机发出的电能通过逆变成符合电网要求的交流电，回送给电网系统，供周边其它用电设备使用。但其缺点控制技术复杂、成本较高，推广应用有所受限，不过它的节能和高效能够弥补其缺点不足，同时随着节能政策的实施，应用会越来越广。

能量回馈单元与变频器直流母线两端相连，前者内部的滤波电容的电容值一般很小。在设备上电时，其借用变频器内部充电电阻给自身的滤波电容充电，因此，存在损坏变频器内部充电电阻的情况。另外，在能量回馈单元运行状态过程中，存在负载在短时间内突变的情况，会造成能量回馈单元的回馈电流突变，并且负载突变间隔周期也较长，因此在设计和生产能量回馈单元时，要放大设备过载能力的余量，造成可靠性降低及成本过高。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术中的在能量回馈单元时由于放大设备过载能力的余量而成可靠性降低及成本过高的缺陷，提供一种能量回馈功率单元及能量回馈系统。

本实用新型实施例一种能量回馈功率单元，包括三相逆变电路、输出滤波电路、能量突变吸收电路以及控制电路；

所述三相逆变电路的输入端连接变频器直流母线的第一端和第二端，所述三相逆变电路的输出端连接所述输出滤波电路的输入端，所述输出滤波电路的输出端连接电网；

所述能量突变吸收电路与所述三相逆变电路并联连接在所述变频器直流母线的第一端和第二端之间；

所述控制电路的输出端连接所述三相逆变电路的控制端和所述能量突变吸收电路的控制端。

所述能量突变吸收电路包括开关器件和能量消耗器件；

所述能量消耗器件的输入端连接所述变频器直流母线的第一端，所述能量消耗器件的输出端连接所述开关器件的输入端，所述开关器件的输出端连接所述变频器直流母线的第二端，所述开关器件的控制端连接所述控制电路的输出端。

所述开关器件为IGBT，所述能量消耗器件为电阻。

所述开关器件为三极管，所述三极管的集电极为所述开关器件的输入端，所述三极管的发射极为所述开关器件的输出端，所述三极管的基极为所述开关器件的控制端；

或者，所述开关器件为场效应管，所述场效应管的源极为所述开关器件的输入端，所述场效应管的漏极为所述开关器件的输出端，所述场效应管的栅极为所述开关器件的控制端。

所述能量回馈功率单元还包括软起电路，所述软起电路的输入端连接所述变频器直流母线的第一端，所述软起电路的输出端连接所述三相逆变电路的第一输入端，所述软起电路的控制端连接所述控制电路的输出端。

所述软起电路包括：第一电阻和开关元件，所述第一电阻和所述开关元件并联连接，所述第一电阻的一端连接所述变频器直流母线的一端，所述第一电阻的另一端连接所述三相逆变电路的第一输入端，所述开关元件的控制端连接所述控制电路的输出端。

所述能量回馈功率单元还包括均压滤波电路，所述均压滤波电路的输入端连接所述软起电路的输出端，所述均压滤波电路的输出端连接所述变频器直流母线的第二端。

所述均压滤波电路包括：第一电解电容、第二电解电容、第二电阻以及第四电阻；

所述第一电解电容的正极连接所述第二电阻的一端，所述第一电解电容的负极连接所述第二电阻的另一端、所述第四电阻的一端以及所述第二电解电容的正极，所述第二电解电容的负极连接所述第四电阻的另一端，所述第一电解电容的正极为所述均压滤波电路的输入端，所述第二电解电容的负极为所述均压滤波电路的输出端。

所述能量回馈功率单元包括电压信号检测调理电路，所述电压信号检测调理电路的输入端连接所述三相逆变电路的第一输入端和所述变频器直流母线的第二端，所述电压信号检测调理电路的输出端连接所述控制电路的输入端。

所述能量回馈功率单元还包括电流信号检测调理电路，所述电流信号检测调理电路的输入端连接所述三相逆变电路的输出端，所述电流信号检测调理电路的输出端连接所述控制电路的输出端。

本实用新型实施例还提供一种能量回馈系统，包括上述的能量回馈功率单元、变频器以及控制装置，所述控制装置包括所述控制单元，所述能量回馈功率单元的输入端连接所述变频器直流母线的输出端。

本实用新型一种能量回馈功率单元及能量回馈系统与现有技术相比，通过设置能量突变吸收电路，当控制器检测到存在短时间内的能量突变情况，即能量回馈功率单元内部的电流发生突变时，控制能量突变吸收电路对突变的能量进行及时的卸放，因此，避免了损坏变频器的内部充电电阻，并且通过减小整体设备的过载能力余量，合理的降低了成本，提高了整体设备的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种能量回馈功率单元的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种能量回馈功率单元的另一实施例结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种能量回馈功率单元的电路原理图；

图4是本实用新型实施例提供的一种能量回馈功率单元中的电压信号检测调理电路的电路原理图；

图5是本实用新型实施例提供的一种能量回馈功率单元中的电流信号检测调理电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供一种能量回馈功率单元，请参阅图1，包括三相逆变电路103、输出滤波电路104、能量突变吸收电路102以及控制电路106；

三相逆变电路103的输入端连接变频器101直流母线的两端，三相逆变电路103的输出端连接输出滤波电路104的输入端，输出滤波电路104的输出端连接电网105；

能量突变吸收电路102与三相逆变电路103并联连接在变频器101直流母线的两端；

控制电路106的输出端连接三相逆变电路103的控制端和能量突变吸收电路102的控制端。

其中，三相逆变电路103用于将从变频器101传递过来的直流电能逆变为与电网105同频同相的交流电传送回电网105中。

具体的，请参阅图3，三相逆变电路103由六个半导体功率开关器件IGBT（V1、V2、V3、V4、V5、V6）构成三相电压型桥式逆变电路。其中两个IGBT两两串联，即一个IGBT（V1、V2或V3）的发射极与另一个IGBT(V4、V5或V6)的集电极C端连接，组成一个半桥，共构成三个半桥，此时每个半桥的IGBT（V1、V2和V3）称为上臂，每个半桥的IGBT（V4、V5和V6）称为下臂。上臂的IGBT（V1、V2和V3）的集电极与“P”端连接，“P”端即三相逆变电路103的一个输入端，下臂的IGBT（V4、V5和V6）的发射极与“N”端连接，下臂的IGBT（V4、V5和V6）的发射极三相逆变电路103的另一个输入端，“N”端为逆变器母线的第二端，上臂与下臂串联后的公共点，称为此半桥的输出端。其基本工作方式是180°导电方式，即每个桥臂的导电角度为180°，同一半桥上下两个桥臂交替导电，各相开始导电的角度依次相差120°。这样在任一瞬间，将有三个桥臂同时导通，可能是上面一个臂和下面两个臂，也可能是上面两个臂和下面一个臂同时导通。

其输出电压根据傅里叶级数展开得：

$\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{UV}}=\frac{2\sqrt{3}}{\mathrm{\π}}{U}_d(\sin \mathrm{\ωt}-\frac{1}{5}\sin 5\mathrm{\ωt}-\frac{1}{7}\sin 7\mathrm{\ωt}+\frac{1}{11}\sin 11\mathrm{\ωt}+\frac{1}{13}\sin 13\mathrm{\ωt})\\ =\frac{2\sqrt{3}}{\mathrm{\π}}{U}_d[\sin \mathrm{\ωt}+{\mathrm{\Σ}}_n\frac{1}{n}{(-1)}^k\sin \mathrm{n\ωt}\end{array}$

公式中，n=6k±1k为自然数。

输出线电压有效值U_UV为

$U_{\mathrm{UV}}=\sqrt{\frac{1}{2n}{\∫}_0^{2\mathrm{\π}}{u}_{\mathrm{UV}}^2\mathrm{d\ωt}}=0.816U_d$

公式中U_d为直流侧母线电压。

根据其基本工作方式和直流电压利用率不高的情况，PWM控制算法采用电压空间矢量PWM（SVPWM）技术，实现控制三相逆变器六个半导体功率器件IGBT的导通与关断，完成能量回馈的直流到交流的逆变。

其中，输出滤波电路104用于对三相逆变电路103输出的交流电进行滤波。

具体的，请参阅图3，输出滤波电路104包括第一三相电抗器L1、第二三相电抗器L2、第六电容C6、第七电容C7以及第六电容C8，第一三相电抗器L1和第二三相电抗器L2之间的三个公共点分别连接第六电容C6的第一端、第七电容C7的第一端以及第六电容C6第一端，第六电容C6的第二端、第七电容C7的第二端以及第六电容C6第二端相互共地连接，并使之连接为LCL方式的T型滤波器，对三相逆变电路103输出的交流电进行滤波。并且，由于电抗器采用高频设计技术要求，使输出的回馈电流噪音更小，并且使输出电流的波形更平滑。

进一步的，能量回馈功率单元还包括接触器KM2，接触器KM2的输入端连接输出滤波电路104的输出端，接触器KM2的输出端连接电网105R、S、T，当能量回馈功率单元出现故障时，接触器KM2能及时与电网105侧断开，避免了造成更大的损坏。

其中，能量突变吸收电路102用于在负载能量突变时，根据控制电路106的控制信号导通将该突变能量消耗掉。

具体的，请参阅图3，能量突变吸收电路102包括开关器件和能量消耗器件，能量消耗器件的输入端连接变频器101直流母线的一端，能量消耗器件的输出端连接开关器件的输入端，开关器件的输出端连接变频器101直流母线的另一端，开关器件的控制端连接控制电路106的输出端。

一种实施方式中，开关器件为IGBT，能量消耗器件为第三电阻R3。

能量突变吸收电路102中第三电阻R3的一端连接三相逆变电路103上的“P”端，第三电阻R3的另一端连接IGBT上第七开关管V7的集电极，IGBT第七开关管V7的发射极连接到变频器101母线的“N”端。当能量发出突变时，控制器控制IGBT第七开关管V7导通，使得突变能量通过第三电阻R3释放掉。

另一种实施方式中，开关器件为三极管，三极管的集电极为开关器件的输入端，三极管的发射极为开关器件的输出端，三极管的基极为开关器件的控制端；

或者，开关器件为场效应管，场效应管的源极为开关器件的输入端，场效应管的漏极为开关器件的输出端，场效应管的栅极为开关器件的控制端。

当能量发出突变时，控制器控制三极管或场效应管导通，使得突变能量通过第三电阻R3释放掉。

其中，控制电路106用于完成核心的SVPWM波算法和各功能实现的逻辑判断，并发出相应的控制信号，控制电路106根据检测流过回馈功率单元输出的三相电流的电流值，控制能量突变吸收电路102是否开始工作。

具体的，控制电路106是单片机、CPLD或者FPGA，控制电路106根据检测的电流值向能量突变吸收电路102发送打开或关闭的控制信号。具体地，控制单元是单片机，编程灵活、调试方便。具体地，控制单元是CPLD，执行速度快，控制响应灵敏。具体地，控制单元是FPGA，系统功耗小，控制速度快。

进一步的，控制电路106会在内部设定一个限流值，其限流值依附于能量回馈单元的三相输出电流，同时还要依附于主控制器芯片内部运算后的电流值，以及与该电流值所涉及的数字PI调节运算、实时功率计算、计时器、突变瞬时功率积分计算和相关逻辑判断等，最后综合出一个控制信号，给到能量突变吸收电路102中IGBT第七开关管V7的栅极，控制IGBT第七开关管V7通断，使得突变能量通过第三电阻R3释放掉，如果所检测电流值比预设限流值上限大或过限流值时间较长，主控制器发出保护信号，整个系统停止运行工作。同时控制电路106会检测电阻R3的实时温度，避免电阻R3温度过高损坏。

进一步的，本实用新型还包括电压信号检测调理电路，电压信号检测调理电路的输入端连接三相逆变电路103的第一输入端和变频器101直流母线的第二端，电压信号检测调理电路的输出端连接控制电路106的输入端。

电压信号检测调理电路用于对电压信号的检测、隔离、限幅、衰减、反相和滤波等一系列处理（这些处理总称调理），并使之给出满足主控制器的AD转换所需有效范围内的电压信号。

具体的，请参阅图4，电压信号检测调理电路包括：第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4以及第一功率放大器U1A；

第二十一电阻R21的第一端为所述电压信号检测调理电路的第一输入端，第二十一电阻R21的第二端连接第二十二电阻R22的第一端，第二十二电阻R22的第二端连接第二十三电阻R23的第一端，第二十三电阻R23的第二端连接第二十四电阻R24的第一端，第二十四电阻R24的第一端连接第二十五电阻R25的第一端和第十二电容C12的第一端，第十二电容C12的第二端接地，第二十五电阻R25的第二端连接第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极、第二十六电阻R26的第一端、第十三电容C13的第一端、第二十七电阻R27的第一端、第十一电容C11的第一端、第十四电容C14的第一端以及第一功率放大器U1A的反相输入端，第一二极管D1的阴极连接高电平，第二二极管D2的阳极连接低电平，第二十六电阻R26的第二端和第十三电容C13的第二端共地连接，第二十七电阻R27的第二端连接第二十八电阻R28的第一端，第二十八电阻R28的第二端连接第十一电容C11的第二端、第十五电容C15的第一端以及第九电阻R9的第一端，第十五电容C15的第二端接地，第九电阻R9的第二端连接第十四电容C14的第二端和第一功率放大器U1A的输出端，第九电阻R9的第一端为所述电压信号检测调理电路的输出端，第一功率放大器U1A的同相输入端连接第十七电容C17的第一端、第十五电阻R15的第一端、第十四电阻R14的第一端、第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阴极，第十七电容C17的第二端和第十五电阻R15的第二端共地连接，第三二极管D3的阴极连接高电平，第四二极管D4的阳极连接低电平，第十四电阻R14的第二端连接第十三电阻R13的第一端和第十六电容C16的第一端，第十六电容C16的第二端接地，第十三电阻R13的第二端连接第十二电阻R12的第一端，第十二电阻R12的第二端连接第十一电阻R11的第一端，第十一电阻R11的第二端连接第十电阻R10的第一端，第十电阻R10的第二端为所述电压信号检测调理电路的第二输入端。

电压信号检测调理电路主要用于监测电压信号，电压信号检测调理电路中的输入端“U1”端和“U2”端连接到需要监测的某处电压两端，如要监测直流母线电压时，就把“U1”端和“U2”端连接到“P”端与“N”端之间，输出端“U3”端连接到控制电路的某个AD模拟量输入端，进行采样和保持（AD转换）并转换为数字量。或者电压信号检测调理电路也可监测电网105侧交流电压，如要监测电网105侧“R”端和“S”端线电压时，把此电路中的输入端“U1”端和“U2”端连接到“R”和“S”端，同样“U3”端连接到控制电路某个未用的AD模拟量输入端，用于进行AD转换。

进一步的，本实用新型还包括电流信号检测调理电路，电流信号检测调理电路的输入端连接三相逆变电路103的输出端，电流信号检测调理电路的输出端连接控制电路106的输出端。

电流信号检测调理电路主要用于完成对电流信号的隔离、检测、滤波、衰减等处理，并使之给出满足主控制器的AD转换所需有效范围内的电压信号。

具体的，请参阅图5，电流信号检测调理电路包括：连接器J1、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24、第三十一电阻R31、第三十二电阻R32、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第三十七电阻R37、第三十八电阻R38、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、第二功率放大器U2A以及第三功率放大器U2B；

连接器J1的第一端口连接第二十二电容C22的第一端和高电平，第二十二电容C22的第二端接地，连接器J1的第二端口连接第二十三电容C23的第一端和低电平，第二十三电容C23的第二端接地，连接器J1的第三端口连接第三十四电阻R34的第一端和第三十八电阻R38的第一端，第三十八电阻R38的第二端接地，第三十四电阻R34的第二端连接第二十四电容C24的第一端和第三十五电阻R35的第一端，第二十四电容C24的第二端接地，第三十五电阻R35的第二端连接第三十一电阻R31的第一端和第二功率放大器U2A的反相输入端，第三十一电阻R31的第二端连接第三十二电阻R32的第一端，第三十二电阻R32的第二端连接第二功率放大器U2A的输出端和第三十六电阻R36的第一端，第二功率放大器U2A的同相输入端连接第三十九电阻R39的第一端，第三十九电阻R39的第二端接地，第三十六电阻R36的第二端连接第三十三电阻R33的第一端、第二十一电容C21的第一端和第三功率放大器U2B的反相输入端，第三十三电阻R33的第二端连接第三十七电阻R37的第一端，第三十七电阻R37的第二端连接第二功率放大器U2A的输出端和第二十一电容C21的第二端，第三功率放大器U2B的同相输入端连接第四十电阻R40的第一端，第四十电阻R40的第二端接地，第三十七电阻R37的第一端为输出端。

电流信号检测调理电路主要用于监测电流信号，要与电流霍尔配合使用。电流霍尔主要安装在需要监测的电流回路中。在本实用新型中，可安装在每个半桥的输出端与到电网105之间任意位置处，三相电流都可监测。然后使电流信号检测调理电路中的连接器J1与电流霍尔上的信号引脚对应连接，输出端“Port”连接到控制电路的AD模拟量输入端，进行电流信号的AD转换。

本实用新型一种能量回馈功率单元与现有技术相比，通过设置能量突变吸收电路，当控制器检测到存在短时间内的能量突变情况，即能量回馈功率单元内部的电流发生突变时，控制能量突变吸收电路对突变的能量进行及时的卸放，因此，避免了损坏变频器的内部充电电阻，并且通过减小了整体设备的过载能力余量，合理的降低了成本，提高了整体设备的可靠性。

本实用新型一种能量回馈功率单元另一种实施例，请参阅图2，还包括软起电路108，软起电路108的输入端连接变频器101直流母线的第一端，软起电路108的输出端连接三相逆变电路103的第一输入端，软起电路108的控制端连接控制电路106的输出端。

所述软起电路包括：第一电阻R1和开关元件，所述第一电阻R1和所述开关元件并联连接，所述第一电阻R1的一端连接所述变频器直流母线的一端，所述第一电阻R1的另一端连接所述三相逆变电路的第一输入端，所述开关元件的控制端连接所述控制电路的输出端。

所述开关元件可以为接触器、继电器或者开关管等在控制电路的控制下具有闭合和断开功能的元器件。

优选的，所述开关元件采用接触器。

具体的，请参阅图3，软起电路108包括：第一电阻R1和接触器KM1，第一电阻R1和接触器KM1并联连接，第一电阻R1的一端连接变频器101直流母线的第一端，第一电阻人的另一端连接三相逆变电路103的第一输入端，接触器科目的控制端连接控制电路106的输出端。

进一步的，能量回馈功率单元还包括均压滤波电路107，均压滤波电路107的输入端连接软起电路108的输出端，均压滤波电路107的输出端连接变频器101直流母线的第二端。

具体的，请参阅图3，均压滤波电路107包括：第一电解电容C1、第二电解电容C2、第二电阻R2以及第四电阻R4；第一电解电容C1的正极连接第二电阻R2的一端，第一电解电容C1的负极连接第二电阻R2的另一端、第四电阻R4的一端以及第二电解电容C2的正极，第二电解电容C2的负极连接第四电阻R4的另一端，第一电解电容C1的正极为均压滤波电路107的输入端，第二电解电容C2的负极为均压滤波电路107的输出端。

软起电路的作用是：能量回馈功率单元的“+”端与“N”端两点分别接到变频器101的直流母线两端，在系统上电时，变频器101直流母线电压通过第一电阻R1给均压滤波电路107中的第一电解电容C1和第二电解电容C2充电。接触器KM1是否闭合，受控于“P”端和“N”端之间的直流母线电压，当其两端电压建立并达到一定值时，接触器KM1主触点导通，把第一电阻R1给旁路掉，保证回馈工作时，能量通过接触器KM1流过，并且当能量回馈功率单元工作异常时，接触器MK1也会及时断开，避免进一步损坏设备。

均压滤波电路107的作用是：第一电解电容C1的正极与“P”端连接，第二电解电容C2的负极与“N”端连接，第二电阻R2和第四电阻R4的作用是用于实现均压，保证上电后，第一电解电容C1和第二电解电容C2上的电压值相同，第一电解电容C1和第二电解电容C2的作用是用于在能量回馈功率单元在回馈工作时，保证“P”端与“N”端之间的直流电压纹波小于产品设计要求值，提高其可靠性和稳定性。

本实用新型实施例还提供一种能量回馈系统，包括上述的能量回馈功率单元、变频器以及控制装置，所述控制装置包括所述控制单元，所述能量回馈功率单元的输入端连接所述变频器直流母线的输出端。

其中，所述控制装置可以为电梯、起重、矿山提升机、离心机、油田抽油机、风力并网中的控制装置，例如，在电梯中所述控制装置设置在控制柜中。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能量回馈功率单元，其特征在于，包括三相逆变电路、输出滤波电路、能量突变吸收电路以及控制电路； 

所述三相逆变电路的输入端连接变频器直流母线的第一端和第二端，所述三相逆变电路的输出端连接所述输出滤波电路的输入端，所述输出滤波电路的输出端连接电网； 

所述能量突变吸收电路与所述三相逆变电路并联连接在所述变频器直流母线的第一端和第二端之间； 

所述控制电路的输出端连接所述三相逆变电路的控制端和所述能量突变吸收电路的控制端。 

2.如权利要求1所述的能量回馈功率单元，其特征在于，所述能量突变吸收电路包括开关器件和能量消耗器件； 

所述能量消耗器件的输入端连接所述变频器直流母线的第一端，所述能量消耗器件的输出端连接所述开关器件的输入端，所述开关器件的输出端连接所述变频器直流母线的第二端，所述开关器件的控制端连接所述控制电路的输出端。 

3.如权利要求2所述的能量回馈功率单元，其特征在于，所述开关器件为IGBT，所述能量消耗器件为电阻。 

4.如权利要求2所述的能量回馈功率单元，其特征在于，所述开关器件为三极管，所述三极管的集电极为所述开关器件的输入端，所述三极管的发射极为所述开关器件的输出端，所述三极管的基极为所述开关器件的控制端； 

或者，所述开关器件为场效应管，所述场效应管的源极为所述开关器件的输入端，所述场效应管的漏极为所述开关器件的输出端，所述场效应管的栅极 为所述开关器件的控制端。 

5.如权利要求1所述的能量回馈功率单元，其特征在于，所述能量回馈功率单元还包括软起电路，所述软起电路的输入端连接所述变频器直流母线的第一端，所述软起电路的输出端连接所述三相逆变电路的第一输入端，所述软起电路的控制端连接所述控制电路的输出端。 

6.如权利要求5所述的能量回馈功率单元，其特征在于，所述软起电路包括：第一电阻和开关元件，所述第一电阻和所述开关元件并联连接，所述第一电阻的一端连接所述变频器直流母线的一端，所述第一电阻的另一端连接所述三相逆变电路的第一输入端，所述开关元件的控制端连接所述控制电路的输出端。 

7.如权利要求5所述的能量回馈功率单元，其特征在于，所述能量回馈功率单元还包括均压滤波电路，所述均压滤波电路的输入端连接所述软起电路的输出端，所述均压滤波电路的输出端连接所述变频器直流母线的第二端， 

所述均压滤波电路包括：第一电解电容、第二电解电容、第二电阻以及第四电阻； 

所述第一电解电容的正极连接所述第二电阻的一端，所述第一电解电容的负极连接所述第二电阻的另一端、所述第四电阻的一端以及所述第二电解电容的正极，所述第二电解电容的负极连接所述第四电阻的另一端，所述第一电解电容的正极为所述均压滤波电路的输入端，所述第二电解电容的负极为所述均压滤波电路的输出端。 

8.如权利要求1所述的能量回馈功率单元，其特征在于，所述能量回馈功率单元还包括电压信号检测调理电路，所述电压信号检测调理电路的输入端连接所述三相逆变电路的第一输入端和所述变频器直流母线的第二端，所述电压信号检测调理电路的输出端连接所述控制电路的输入端。 

9.如权利要求1所述的能量回馈功率单元，其特征在于，所述能量回馈功率单元还包括电流信号检测调理电路，所述电流信号检测调理电路的输入端连接所述三相逆变电路的输出端，所述电流信号检测调理电路的输出端连接所述控制电路的输出端。 

10.一种能量回馈系统，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的能量回馈功率单元、变频器以及控制装置，所述控制装置包括所述控制单元，所述能量回馈功率单元的输入端连接所述变频器直流母线的输出端。