CN204012750U - 用于电源节能老化的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电源节能老化的控制系统，电源节能老化控制系统主要由离网逆变器、并网逆变器、功率补给电源、可调母线电压钳位电阻器、多路能源回馈电子负载构成；其特征是一部分的待老化电源由离网逆变器供电，另一部分的待老化电源由电网直接供电，全部待老化的电源通过各自的能源回馈电子负载输出汇流到同一直流母线上，功率补偿电源、离网逆变器、并网逆变器接到直流母线，直流母线多余的能量由并网逆变器回馈电网，不足的能量由功率补给电源补偿，由此构成能量回馈循环使用的直流电源节能老化控制系统。本实用新型针对基于全并网逆变器节能回馈老化系统输出电流畸变问题，采用大部分能量内部回馈循环使用的方法，在保证直流电源实现高效节能老化的同时大幅度的减小并网逆变电流对电网的污染。

Description

用于电源节能老化的控制系统

技术领域

本新型实用涉及到电源的节能老化，尤其多个电源同时一起老化的场合。

背景技术

目前电子产品的供电电源如适配器、LED电源、通信电源、音响电源产品生产过程中必须使用负载对其进行老化测试，老化过程中负载将电能释放掉，释放的电能转换为热能或光能散开到周围的环境中，这就是能耗式电源老化，不但造成宝贵能源的浪费还使生产环境因温升而恶化。为了解决这些问题，人们开发出了各式各样的电源节能老化装置，一个典型的拓扑结构是：把负载上的电能回馈给电网循环使用，但是新的问题又出来了，完全回馈电网的节能老化装置必须使用安全可靠的并网逆变技术，而且并网逆变的电流THD过大将对电网产生严重的电力噪音污染，影响其它用电设备的使用，更严重的甚至造成电网事故。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种用于电源节能老化，高效安全可靠，对电网影响极小的电源节能老化系统。保证电源老化过程节能的同时，整个系统运行时对电网的冲击、逆变电流THD值都极小，可减少生产场地配电线路额定功率要求，改善老化房的温度环境。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

1．用于电源节能老化的控制系统，所述电源节能老化控制系统由由离网逆变器、并网逆变器、功率补偿电源、可调母线电压钳位电阻器、多路能源回馈电子负载构成；其特征是一部分的待老化电源由离网逆变器供电， 另一部分的待老化电源由电网直接供电，全部待老化的电源通过各自的能源回馈电子负载输出汇流到同一直流母线上，功率补给电源、离网逆变器、并网逆变器接到直流母线，直流母线多余的能量由并网逆变器回馈电网，不足的能量由功率补给电源补偿，由此构成能量回馈循环使用的直流电源节能老化控制系统；

2.以所述离网逆变器由直流母线供电，逆变输出给其中一部分的待老化电源供电，无需并接进电网，离网逆变器可以是正弦波逆变器、修正波逆变器、阶梯波逆变器、直流逆变器；

3.以所述并网逆变器由直流母线供电，在直流母线电压达到逆变器的启动值时开始逆变，逆变输出接入电网，维持母线电压的稳定和部分能量的回馈再循环使用；

4.以所述功率补偿电源由电网供电，当直流母线电压过低时，由功率补给电源把电网的能量传给直流母线维持母线的电压稳定和部分补尝离网逆变器的逆变能量；

以所述可调母线电压钳位电阻器并接在直流母线上，当母线电压高过设定值时电阻器的开关管导通，把母线的能量消耗掉，电压低于设定值时电阻器的开关管自动断开，维持母线的电压始终在设定值之下，起到钳位母线电压的作用，防止直流母线电压过高烧坏连接在上面的各个功能模块；

5.以所述多路能源回馈电子负载是多路通道的待老化电源负载模块，多路能源回馈电子负载把待老化电源输出的能量传送到直流母线上，通过485总线或422总线或CAN总线跟上位机通信，可以改变它的工作参数，设定成恒流或恒压或恒功模式对待老化电源进行老化，老化过程中还可以把待老化电源的工作参数传送给上位机，实现电源老化的智能化和在线实时监。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1.本发明采用改进的双回馈逆变方法，大部分能量内部回馈循环，小部分能量并接电网回馈循环，在保证电源节能老化的同时，本发明可减小逆变器对电网的干扰冲击。

2.本发明有效减小并网输出电流畸变，实验结果表明，在同等负载条件下，可降低输出电流THD的75%以上。

本发明不需要增加昂贵的硬件滤波设备，在拓扑结构的改进上就能够降低输出谐波含量，降低了系统损耗，且易于实现，系统可靠性高。

附图说明

图1为本发明直流电源节能老化控制系统的主控制系统结构框图；

图2为本发明的离网逆变器、并网逆变器主电路图；

图3为本发明能源回馈电子负载主电路图；

图4为本发明可调母线电压钳位电阻器主电路图；

图5为本发明功率补偿电源主电路图。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明进行进一步描述。

具体实施方式

图1为本发明电源节能老化控制系统的主控制系统结构框图，由离网逆变器、并网逆变器、功率补偿电源、可调母线电压钳位电阻器、多路能源回馈电子负载、连接导线构成。

图2为本发明的离网逆变器、并网逆变器主电路原理图，包括 DC/DC推挽直流升压电路和倍频单极性调制的全桥逆变电路；离网逆变器和并网逆变器采用相同的电路拓扑结构；其中并网逆变器除了回馈多余能量给电网外，还有调节直流母线电压的功能；离网逆变器则是起直流母线汇流的主要能量内部循环使用的作用，逆变输出给大部分的待老化电源作输入。

图3为本发明的能源回馈电子负载主电路图，多路能源回馈电子负载的每一路都是本主电路，输入接待老化电源的输出，输出接到直流母线上；电路通过BOOST升压作用把各路的待老化电源的输出能量传送至直流母线上，同时起待老化电源的负载的作用，可以做恒流负载或恒压负载或恒功率负载模式，通过485总线通信由上位机软件设定其工作的负载模式和工作的具体参数值，比如负载电压、电流、功率值的大小。

图4为本发明的可调母线电压钳位电阻器主电路图，能耗电阻一端接直流母线的正极另一端接开关管的漏极串联，开关管的源极接直流母线的负极，当直流母线电压高于设定值时开关管导通，能量消耗在电阻器和开关管上，母线电压钳位在设定值以下；反之开关管关掉，此时可调母线电压钳位电阻器处于待机状态；在电阻上面反并联二极管用来预防开关管开关时电阻的电感引发的电压尖峰过高烧坏开关管。开关管可以是IGBT或MOS管，本实例中用的是MOS管。

以图5为本发明功率补偿电源主电路图，图中DC+是从电网经过整流及PFC校正后的直流输入电压，功率补偿电源主电路采用半桥LLC拓扑结构，电路里高频变压器的原边工作在LLC谐振模式下，是软开关，副边输出为经二极管整流后恒压的直流，再经过防倒流的二极管接到直流母线上；母线的电压低于功率补偿电源的输出电压时，防倒流二极管倒通，功率补偿电源给直流母线补偿能量，反之功率补偿电源工作在待机状态。

Claims (1)

1.用于电源节能老化的控制系统，所述电源节能老化控制系统由由离网逆变器、并网逆变器、功率补给电源、可调母线电压钳位电阻器、多路能源回馈电子负载构成；其特征是一部分的待老化电源由离网逆变器供电， 另一部分的待老化电源由电网直接供电，全部待老化的电源通过各自的能源回馈电子负载输出汇流到同一直流母线上，功率补给电源、离网逆变器、并网逆变器接到直流母线，直流母线多余的能量由并网逆变器回馈电网，不足的能量由功率补偿电源补偿，由此构成能量回馈循环使用的直流电源节能老化控制系统；

以所述离网逆变器由直流母线供电，逆变输出给其中一部分的待老化电源供电，无需并接进电网，离网逆变器可以是正弦波逆变器、修正波逆变器、阶梯波逆变器、直流逆变器；

以所述并网逆变器由直流母线供电，在直流母线电压达到逆变器的启动值时开始逆变，逆变输出接入电网，维持母线电压的稳定和部分能量的回馈再循环使用；

以所述功率补偿电源由电网供电，当直流母线电压过低时，由功率补给电源把电网的能量传给直流母线维持母线的电压稳定和部分补尝离网逆变器的逆变能量；

以所述可调母线电压钳位电阻器并接在直流母线上，当母线电压高过设定值时电阻器的开关管导通，把母线的能量消耗掉，电压低于设定值时电阻器的开关管自动断开，维持母线的电压始终在设定值之下，起到钳位母线电压的作用，防止直流母线电压过高烧坏连接在上面的各个功能模块；

以所述多路能源回馈电子负载是多路通道的待老化电源负载模块，多路能源回馈电子负载把待老化电源输出的能量传送到直流母线上，通过485总线或422总线或CAN总线跟上位机通信，可以改变它的工作参数，设定成恒流或恒压或恒功模式对待老化电源进行老化，老化过程中还可以把待老化电源的工作参数传送给上位机，实现电源老化的智能化和在线实时监控。