專利名稱：一種大容量可逆充放電裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種蓄電池組充放電裝置，具體而言是一種大容量可逆充放電裝置。
背景技術：
目前，我國艦船的蓄電池 充電裝置由傳統的機組型直流電源，逐步被電力電子的直流開關電源取代，隨著國防裝備自動化水平的提高，艦船蓄電池充電裝置也有長足的發展。艦船蓄電池充放電裝置現狀如下
I.艦船蓄電池充放電裝置，一般由直流開關電源作為充電裝置，電阻負載作為放電裝置，放電能量不回收而浪費，這在小型艦船上矛盾還不突出，然而在中、大型艦船上將是不容忽視的損失。2.艦船蓄電池充放電裝置的充電方式和維護保養上也僅限于恒流、恒壓、浮充、快充和放電的常規模式，蓄電池的充放電和維護保養不能處于自身的優化工作狀態。這降低了蓄電池充放電和維護保養的效率和壽命，從而極大的降低了艦船機電系統的綜合能力。3.艦船蓄電池充放電裝置到目前為止還未曾有對蓄電池的容量進行監測，而蓄電池的容量的檢測將最有效反映蓄電池性能和運行情況，同時也是艦船戰備的重要數據，因此應該對上述關鍵參數進行檢測。由此所見，提高艦船生命力和作戰性能的艦船可逆蓄電池充放電裝置顯得尤為迫切和重要。在大型艦船的蓄電池充放電裝置中實現高功率因數、低諧波、高效率以及充放電一體、能量可逆回收，同時在智能充放電、可靠性和生命力保障的實時在線評估等功能是蓄電池充放電裝置亟待解決的問題和發展的方向。主要有
(1).在充放電電源方面，采用具備SVPWM技術的可逆整流大容量開關電源作為充放電電源，其特點是充放電一體的主電路既是充電電路，也是放電逆變能量回收回路，使設備緊湊、提高器件使用率，在實現常規充放電的同時也能提供脈沖充放電功能。(2).采用具備SVPWM技術實現高功率因數、高效率同時極大地改善和降低了諧波成份，采用電壓電流的雙閉環既保證了充放電恒流、恒壓控制穩態精度，也有很好的動態響應性能。(3).在蓄電池檢測方面，采用分布自治傳感網絡，實現單格蓄電池的電壓、溫度、內阻檢測，更好地反應蓄電池健康狀況。(4).結合單格蓄電池檢測的基礎上，實現蓄電池處于自身優化工作狀態的智能化充放電方式，和提供裝置可靠性和生命力保障的實時在線評估成為可能。(5).在設計上充分體現模塊化、智能化，以便系統靈活組態。針對大型艦船蓄電池充放電裝置的需求，研制出一種實現可逆蓄電池充放電裝置集充、放電功能于一體，既可作為蓄電池的整流充電電源，實現對蓄電池恒流、恒壓充電，又可作為蓄電池放電的逆變電源，把蓄電池深度放電時的能量回饋到電網。并且在蓄電池充、放電的過程中，均可以實現網側電流的正弦化和高功率因數、低諧波污染，節能效果顯著，其對提高裝備的使用效益具有充分的現實意義和推廣應用的價值。
發明內容
本發明為了解決背景技術中所提到的技術問題，提供一種大容量酸性免維護的可逆充放電裝置。為了實現上述的技術目的，本發明采用以下技術方案
一種大容量可逆充放電裝置，其特征在于本裝置包括可逆蓄電充放電單元、數據顯控單元、絕緣檢測單元、蓄電池組，蓄電池檢測單元以及上位機，所述可逆蓄電充放電單元依次包括變壓器、SVPWM可逆三相整流逆變橋、DSP數據控制器以及用作充放電模式轉換的雙向DC/DC變換模塊，所述可逆蓄電充放電單元從高壓系統母線接出，可逆蓄電充放電單元的輸出端連接蓄電池組，數據顯控單元分別與可逆蓄電充放電單元、絕緣檢測單元以及蓄電池檢測單元數據連接，蓄電池檢測單元與蓄電池組數據連接，絕緣檢測單元連向可逆蓄電充放電單元的輸出端。本裝置還設有次可逆蓄電充放電單元、次蓄電池組以及次蓄電池檢測單元，所述·次可逆蓄電充放電單元、次蓄電池組以及次蓄電池檢測單元與可逆蓄電充放電單元、蓄電池組以及蓄電池檢測單元結構相同，所述可逆蓄電充放電單元先連向內部母線，再通過開關K4連向蓄電池組，所述次可逆蓄電充放電單元從高壓母線接出，次可逆蓄電充放電單元的輸出端先連向內部母線，再通過開關K6連向次蓄電池組，可逆蓄電充放電單元與次可逆蓄電充放電單元之間的內部母線段上設有開關K5，所述次蓄電池檢測單元與次蓄電池組數據連接，所述數據顯控單元和絕緣檢測單元以同樣方式同時與次可逆蓄電充放電單元和次蓄電池檢測單元數據連接。所述雙向DC/DC變換模塊主要包括充電IGBT、放電IGBT、電感L2以及電壓檢測支路，所述SVPWM可逆三相整流逆變橋的正輸出端串聯充電IGBT，SVPWM可逆三相整流逆變橋的輸出端再并聯放電IGBT，然后其輸出端再并聯電壓檢測支路，雙向DC/DC變換模塊的正輸出末端串聯電感L2到蓄電池組，雙向DC/DC變換模塊的負輸出末端串聯電流傳感器到蓄電池組。所述SVPWM可逆三相整流逆變橋由6個IGBT兩兩并聯組成，所述變壓器的三相輸出端分別經過電感L1接入兩個IGBT之間的節點，所述SVPWM可逆三相整流逆變橋的輸出端先并聯一個大容量電容C，再并聯次電壓檢測支路，所述DSP數據控制器分別檢測變壓器輸出端、電壓檢測支路、次電壓檢測支路以及電流傳感器的信號，DSP數據控制器控制分別控制SVPWM可逆三相整流逆變橋、充電IGBT以及放電IGBT動作。所述DSP數據控制器通過CAN總線分別與上位機和數據顯控單元相連，數據顯控單元與蓄電池檢測單元和絕緣檢測單元數據連接。所述電壓檢測支路和次電壓檢測支路都是由一個電阻和一個電壓傳感器串聯而成。所述數據顯控單元采用嵌入式觸摸監控平板電腦，所述絕緣檢測單元采用500V絕緣等級交直流在線絕緣監測報警器，所述蓄電池檢測單元采用防爆本安級分布式蓄電池在線檢測裝置。本發明有益效果為本發明采用加入了可逆蓄電充放電單元，使得本裝置的能量可逆充放電為一體，既可整流充電，也可放電逆變與主電網并網運行；同時設置的2只充放電單元既可獨立運行，也可并聯運行，裝置配備數據顯示監控單元，實現人機交互；同時裝置具有安全性多重保護措施逆變并網反“孤島”檢測脫網保護、進線缺相保護、交流網側電流檢測與過流、短路保護、直流輸出電壓檢測與欠壓/過壓保護、直流輸出電流檢測與過流保護、絕緣電阻檢測與保護、過熱保護等。
圖I是本發明結構原理 圖2是本發明可逆蓄電充放電單元的電氣原理 圖3是本發明充電整流時雙閉環電流矢量跟蹤控制框 圖4是本發明放電逆變時雙閉環電壓電流矢量跟蹤控制框 圖5是本發明雙向DC/DC變換降壓斬波蓄電池充電的電氣原理 圖6是本發明雙向DC/DC變換升壓斬波蓄電池放電的電氣原理圖。
具體實施例方式參見圖1，一種大容量可逆充放電裝置，包括可逆蓄電充放電單元、數據顯控單元、絕緣檢測單元、蓄電池組，蓄電池檢測單元以及上位機，可逆蓄電充放電單元依次包括變壓器USVPWM可逆三相整流逆變橋2、DSP數據控制器以及用作充放電模式轉換的雙向DC/DC變換模塊3，可逆蓄電充放電單元從高壓系統母線接出，可逆蓄電充放電單元的輸出端連接蓄電池組，數據顯控單元分別與可逆蓄電充放電單元、絕緣檢測單元以及蓄電池檢測單元數據連接，蓄電池檢測單元與蓄電池組數據連接，絕緣檢測單元連向可逆蓄電充放電單元的輸出端，數據顯控單元采用嵌入式觸摸監控平板電腦，絕緣檢測單元采用500V絕緣等級交直流在線絕緣監測報警器，蓄電池檢測單元采用防爆本安級分布式蓄電池在線檢測裝置。為了增加冗余，提高可靠性，則本發明可進一步采用以下的結構
實施例I
參見圖1，本裝置一種大容量可逆充放電裝置，包括可逆蓄電充放電單元、數據顯控單元、絕緣檢測單元、蓄電池組，蓄電池檢測單元以及上位機，可逆蓄電充放電單元依次包括變壓器I、SVPWM可逆三相整流逆變橋2、DSP數據控制器以及用作充放電模式轉換的雙向DC/DC變換模塊3，可逆蓄電充放電單元從高壓系統母線接出，可逆蓄電充放電單元與高壓系統母線之間設有開關123，可逆蓄電充放電單元的輸出端連接蓄電池組，與此同時還設有次可逆蓄電充放電單元、次蓄電池組以及次蓄電池檢測單元，次可逆蓄電充放電單元、次蓄電池組以及次蓄電池檢測單元與可逆蓄電充放電單元、蓄電池組以及蓄電池檢測單元結構相同，可逆蓄電充放電單元先連向內部母線，再通過開關K44連向蓄電池組，次可逆蓄電充放電單元從高壓母線接出，次可逆蓄電充放電單元與高壓系統母線之間設有開關K224，次可逆蓄電充放電單元的輸出端先連向內部母線，再通過開關K65連向次蓄電池組，可逆蓄電充放電單元與次可逆蓄電充放電單元之間的內部母線段上設有開關K56，次蓄電池檢測單元與次蓄電池組數據連接，數據顯控單元分別與可逆蓄電充放電單元、絕緣檢測單元以及蓄電池檢測單元數據連接，數據顯控單元與高壓母線之間設有開關K325，蓄電池檢測單元與蓄電池組數據連接，絕緣檢測單元連向可逆蓄電充放電單元的輸出端，數據顯控單元和絕緣檢測單元以同樣方式同時與次可逆蓄電充放電單元和次蓄電池檢測單元數據連接。本發明的工作原理
I)根據上面的技術方案和實施例，則本發明在配置上一臺裝置配兩個充放電單元，可為兩組蓄電池分別充電，也可并聯同時為一組蓄電池充電，當開關1(44、1(65閉合，開關K56斷開時，兩個充放電單元獨立對應一組蓄電池組進行供電，通過K44、K56、K65切換，互為備用，增加冗余，提高可靠性；同時，在一組蓄電池需快速充放電時可兩臺裝置并聯對其供電，以滿足大電流容量的要求；當開關K5閉合前，開關K4、K6不能同時閉合，通過互鎖實現開關K5閉合時，開關K4、K6只能一路閉合，確保并聯時只對其中一組蓄電池組進行供電。2)在組網組成上，每臺充放電裝置支持數據接入通訊接口，與可選配的分布式蓄電池檢測單元通訊連接，以檢測單體蓄電池的電壓、溫度和內阻(容量)，提供自動補償智能充放電和蓄電池容量監測功能；同時支持CAN總線網絡接入，實現2只充放電單元并聯時的負荷均分控制；同時提供通訊接口以便與上位機系統組網。3)在功能上，充放電裝置是能量可逆充放電為一體，既可整流充電，也可放電逆變·與主電網并網運行；內置的2只充放電單元既可獨立運行，也可并聯運行。裝置配備數據顯示監控單元，實現人機交互。同時裝置具有安全性多重保護措施逆變并網反“孤島”檢測脫網保護、進線缺相保護、交流網側電流檢測與過流、短路保護、直流輸出電壓檢測與欠壓/過壓保護、直流輸出電流檢測與過流保護、絕緣電阻檢測與保護、過熱保護等。4)數據顯控單元提供充放電裝置和蓄電池運行工況顯示及其故障報警的顯示，支持觸摸輸入提供設定參數設置、修改和鎖定相關操作，實現人機交互，絕緣監測單元提供母線、直流出線電纜絕緣監測功能。可逆蓄電充放電單元是充放電裝置的核心單元，充放電單元具有限流恒壓充放電工作模式，同時2只單元可以互為備用和并聯使用實現快速充放電的工作模式，提供0. 1C-0. 2C的充放電容量，在實現快速充電的同時，解決蓄電池組的去極化問題，提高蓄電池組的可用度。充放電裝置，能很好地實現蓄電池組深度放電時的能量回收，提高能源的使用效率，具體的可逆蓄電充放電單元結構如下參見圖2，SVPWM可逆三相整流逆變橋由6個IGBT12 ；13 ；14 ；15 ；16 ; 17兩兩并聯組成，變壓器的三相輸出端分別經過電感L1W接入兩個IGBT之間的節點，SVPWM可逆三相整流逆變橋2的輸出端先并聯一個大容量電容C19，再并聯次電壓檢測支路20，雙向DC/DC變換模塊3主要包括充電IGBI7、放電IGBT8、電感L29以及電壓檢測支路10，SVPWM可逆三相整流逆變橋2的正輸出端串聯充電IGBI7，SVPWM可逆三相整流逆變橋2的輸出端再并聯放電IGBT8，然后其輸出端再并聯電壓檢測支路10，雙向DC/DC變換模塊3的正輸出末端串聯電感L29到蓄電池組，雙向DC/DC變換模塊3的負輸出末端串聯電流傳感器11到蓄電池組，DSP數據控制器分別檢測變壓器I輸出端、電壓檢測支路10、次電壓檢測支路20以及電流傳感器11的信號，DSP數據控制器控制分別控制SVPWM可逆三相整流逆變橋2、充電IGBI7以及放電IGBT8動作。DSP數據控制器通過CAN總線分別與上位機和數據顯控單元相連，數據顯控單元與蓄電池檢測單元和絕緣檢測單元數據連接。電壓檢測支路10和次電壓檢測支路20都是由一個電阻21和一個電壓傳感器22串聯而成。根據上面的技術方案，在蓄電池數據顯控單元、充放電能源轉換模式的構建組成上其主要硬件方面綜合采用基于廣泛應用的軍用級控制計算機構成數據顯控人機界面，以及基于高性能DSP為控制核心和高功率密度IGBT為功率開關構成充放電一體的充放電裝置，同時選配蓄電池數據采集單元，充放電裝置可對蓄電池組進行自動補償智能充放電以及容量監測評估，并實現緊急情況下的蓄電池組及相關設備的互為備用；同時結合能源綜合利用的原則對蓄電池組進行定期放電維護保養；能對裝置系統工況狀態實時顯示及其故障監測報警，蓄電池檢測自動補償充電措施，蓄電池檢測是有效實現蓄電池自動補償智能充放電及蓄電池容量監測的關鍵，為此可選配分布式蓄電池檢測單元，以便監測單體蓄電池的電壓、溫度和內阻，以及檢測蓄電池組的電壓和電流，通過通訊接口接入充放電裝置，要求分布式蓄電池檢測單元在本安防爆型設計的基礎上，采用環氧樹脂灌裝或隔爆型外殼，接口密封連接，提高防爆設計的等級，保障可靠性與安全性。本發明可逆蓄電充放電單元的工作原理充放電單元由主電路、控制電路組成。采用以IGBT為功率開關器件的可逆三相整流逆變橋2構成主電路，采用DSP實現空間矢量脈寬調制SVPWM的電壓、電流雙閉環控制智能控制電路。可逆三相整流逆變橋既作為整流橋也作為逆變橋實現能量雙向變送的同時，通過DSP的CAN通訊接口，對可逆模塊的一些關鍵參數及各種故障信號進行檢測上傳送給數據顯控單元，同時數據顯控單元的一些設置參量下傳給DSP，實現人機交互，具體可以分為以下兩種情況
1)充電時直流穩壓輸出控制
參見圖3，充電時，能量由電網流向蓄電池，可逆三相整流逆變橋2直流穩壓輸出，雙閉環電流矢量跟蹤控制框圖如圖3所示，具體實現過程如下檢測到的三相輸入電流經3/2變換和旋轉變換，得到電流的有功分量Id (直流量)和無功分量Iq (直流量)。電壓環的輸出作為有功電流分量給定值Id*，無功電流分量給定值Iq*為零。采用前饋解耦策略，加入解耦環節后，兩個電流內環經過PI調節再經運算后形成交流側調制電壓的dq分量upd*、upq*,然后經旋轉變換和2/3變換得三相交流側調制電壓給定值upa*、upb*、upc*,最后經PWM調制電路得到三相整流器的驅動信號；
2)放電時并網跟蹤控制
相對發電容量至少達1600KW的主電網，66KW充放電裝置的放電逆變采用直接并網運行，參見圖4，放電時，能量由蓄電池流向電網，可逆三相整流逆變橋逆變并網運行交流跟蹤主電網穩壓輸出，雙閉環電壓電流矢量跟蹤控制框圖如圖4所示。具體實現過程如下檢測到的三相電壓經3/2變換和旋轉變換，得到電壓的有功分量Ud*(直流量)為跟蹤參考值和無功分量Uq(直流量)作為反饋值，無功電壓分量給定值Uq*=0，同時檢測到的三相電流經3/2變換和旋轉變換，得到電流的有功分量Id (直流量)和無功分量Iq (直流量)。電壓環的輸出作為有功電流分量給定值Id*，無功電流分量給定值Iq*。采用前饋解耦策略，力口入解耦環節后，兩個電流內環經過PI調節再經運算后形成交流側調制電壓的dq分量upd*、upq*,然后經旋轉變換和2/3變換得三相交流側調制電壓給定值upa*、upb*、upc*,最后經PWM調制電路得到三相整流器的驅動信號。雙閉環控制方法控制精度較高，不僅在穩態時能夠精確地跟蹤電壓、電流指令，實現無靜差，而且動態性能也較好。因此，具有空間矢量SVPWM整流逆變橋可逆模塊具有以下特點
a.具有雙向可逆直流穩壓，既可整流充電也可逆變回饋，采用外環電壓閉環控制使得直流側電壓穩壓；b.具有高功率因數和高效率，采用無功電流給定為零的指令跟蹤補償控制，使得無論是整流還是逆變都具有高的功率因數和高的效率；
C.具有地諧波分量，采用空間矢量SVPWM脈寬調制，并采用無功電流給定為零的指令跟蹤補償控制，能有效地降低網側交流電壓的諧波成份。與此同時本發明能夠反“孤島”檢測自動脫網，孤島效應是指當主電網由于電氣故障、誤操作或自然因素等原因中斷供電時，并 網運行的逆變裝置未能即時檢測出停電狀態并脫離電網，使得逆變系統和周圍的負載組成的一個電網無法掌握的自給供電孤島。孤島現象會嚴重影響電網系統的安全正常運行。最嚴重的后果是可能危及線路維修人員的人身安全。“孤島”檢測分被動式檢測方法和主動式檢測方法。被動式方法利用電網斷電時逆變器輸出端電壓、頻率、相位或諧波的變化進行孤島效應檢測。但當逆變裝置輸出功率與局部負載功率平衡，則被動式檢測方法將失去孤島效應檢測能力，存在較大的非檢測區域(Non-Detection Zone，簡稱NDZ)。并網逆變器的被動式反孤島方案采用公司成熟的自動脫網裝置，提高并網運行的安全性。主動式孤島檢測方法是通過控制逆變器，使其輸出功率、頻率或相位存在一定的擾動。電網正常工作時，由于電網的平衡作用，檢測不到這些擾動。一旦電網出現故障，逆變器輸出的擾動將快速累積并超出允許范圍，從而觸發孤島效應檢測電路。目前并網逆變器的反孤島策略都采用被動式檢測加上一種主動式檢測相結合方案。“孤島”檢測以被動檢測方法為主，主動檢測方法為輔。即被動檢測采用過/欠電壓和高/低頻率檢測法是在公共耦合點的電壓幅值和頻率超過正常范圍時，逆變器自動脫網。而主動檢測采用頻率偏移檢測法(Active Frequency Drift, AFD)是目前一種常見的主動擾動檢測方法。采用主動式頻移方案使其并網逆變器輸出頻率略微失真的電流，以形成一個連續改變頻率的趨勢，最終導致輸出電壓和電流超過頻率保護的界限值，從而達到反孤島效應的目的。為了進一步解釋本發明的核心技術方案，即雙向DC/DC變換模塊，雙向DC/DC變換模塊如圖2所示當充放電裝置對蓄電池進行恒流充電、放電時，蓄電池的充電電壓即充放電裝置的輸出直流電壓Uo是變化的，而SVPWM整流逆變器2的輸出直流電壓Ud是固定的(SVPWM整流逆變器是一個升壓變換器，其輸出電壓Ud只能在I. 5e2基礎上往上調，不能下調，通常控制其輸出電壓為一恒壓)，所以必須增加DC/DC變換電路，將固定的Ud調成期望的直流電壓Uo。可逆蓄電池充放電裝置可采用統一直流電源(即SVPWM整流逆變器輸出的直流電壓)，后跟雙向DC/DC變換器，實現對蓄電池的可逆充放電，其具體原理解釋如下
1)降壓斬波電路
參見圖5，降壓斬波電路實現向蓄電池充電的功能，由V7充電IGBT開關、VD8續流二極管和電抗器L2構成降壓斬波電路(Buck Chopper)其原理圖如圖5所示，即其充電過程為當V7開通時，Ud經電抗器L2向蓄電池E充電，此時L2處儲能態；V7關斷時L2經VD8放出能量繼續向蓄電池E充電，電流流向參考圖5中箭頭方向，因此L2也是平波電抗器，其電感量參數值應滿足充電電流不斷續；
2)升壓斬波電路
參見圖6，升壓斬波電路實現由蓄電池放電的功能，由V8充電IGBT開關、VD7續流二極管和電抗器L2構成升壓斬波電路(Boost Chopper)其原理圖如圖6所示，即其放電過程為當V8開通時，蓄電池E經電抗器L2放電，此時L2處儲能態；V8關斷時L2經VD7放出能量和蓄電池一起向Ud的電容C儲能而升壓,蓄電池E繼續放電，電流流向參考圖6中箭頭方向。同樣L2也是平波電抗器，其電感量參數值應滿足放電電流不斷續。本發明需要通過DSP數據控制器的驅動來進行可逆充放電單元的充放電切換
1)可逆充放電單元由充電狀態切換至放電狀態
可逆DC/DC由充電狀態切換至放電狀態，三相可逆橋在電壓頻率相位同步的條件下無縫地由整流切換至逆變狀態，雙閉環控制模式由直流穩壓控制切換至交流跟蹤穩壓；
2)可逆充放電單元由放電狀態切換至充電狀態
可逆DC/DC由放電狀態切換至充電狀態，三相可逆橋在電壓頻率相位同步的條件下無 縫地由逆變切換至整流狀態，雙閉環控制模式由交流電壓跟蹤控制切換至直流穩壓。
權利要求
1.一種大容量可逆充放電裝置，其特征在于本裝置包括可逆蓄電充放電單元、數據顯控單元、絕緣檢測單元、蓄電池組，蓄電池檢測單元以及上位機，所述可逆蓄電充放電單元依次包括變壓器(I)、SVPWM可逆三相整流逆變橋(2 )、DSP數據控制器以及用作充放電模式轉換的雙向DC/DC變換模塊(3 )，所述可逆蓄電充放電單元從高壓系統母線接出，可逆蓄電充放電單元的輸出端連接蓄電池組，數據顯控單元分別與可逆蓄電充放電單元、絕緣檢測單元以及蓄電池檢測單元數據連接，蓄電池檢測單元與蓄電池組數據連接，絕緣檢測單元連向可逆蓄電充放電單元的輸出端。
2.根據權利要求I所述一種大容量可逆充放電裝置，其特征在于本裝置還設有次可逆蓄電充放電單元、次蓄電池組以及次蓄電池檢測單元，所述次可逆蓄電充放電單元、次蓄電池組以及次蓄電池檢測單元與可逆蓄電充放電單元、蓄電池組以及蓄電池檢測單元結構相同，所述可逆蓄電充放電單元先連向內部母線，再通過開關K4 (4 )連向蓄電池組，所述次可逆蓄電充放電單元從高壓母線接出，次可逆蓄電充放電單元的輸出端先連向內部母線，再通過開關K6 (5 )連向次蓄電池組，可逆蓄電充放電單元與次可逆蓄電充放電單元之間的內部母線段上設有開關K5 (6 )，所述次蓄電池檢測單元與次蓄電池組數據連接，所述數據顯 控單元和絕緣檢測單元以同樣方式同時與次可逆蓄電充放電單元和次蓄電池檢測單元數據連接。
3.根據權利要求I所述一種大容量可逆充放電裝置，其特征在于所述雙向DC/DC變換模塊主要包括充電IGBT (7)、放電IGBT (8)、電感L2 (9)以及電壓檢測支路(10)，所述SVPWM可逆三相整流逆變橋(2)的正輸出端串聯充電IGBT (7)，SVPWM可逆三相整流逆變橋(2)的輸出端再并聯放電IGBT (8)，然后其輸出端再并聯電壓檢測支路(10)，雙向DC/DC變換模塊(3)的正輸出末端串聯電感L2 (9)到蓄電池組，雙向DC/DC變換模塊(3)的負輸出末端串聯電流傳感器(11)到蓄電池組。
4.根據權利要求3所述一種大容量可逆充放電裝置，其特征在于所述SVPWM可逆三相整流逆變橋(2)由6個IGBT (12 ；13 ；14 ；15 ；16 ; 17)兩兩并聯組成，所述變壓器(I)的三相輸出端分別經過電感L1 (18)接入兩個IGBT之間的節點，所述SVPWM可逆三相整流逆變橋(2 )的輸出端先并聯一個大容量電容C (19 )，再并聯次電壓檢測支路(20 )，所述DSP數據控制器分別檢測變壓器(I)輸出端、電壓檢測支路(10)、次電壓檢測支路(20)以及電流傳感器(11)的信號，DSP數據控制器控制分別控制SVPWM可逆三相整流逆變橋(2)、充電IGBT(7)以及放電IGBT (8)動作。
5.根據權利要求I所述一種大容量可逆充放電裝置，其特征在于所述DSP數據控制器通過CAN總線分別與上位機和數據顯控單元相連，數據顯控單元與蓄電池檢測單元和絕緣檢測單元數據連接。
6.根據權利要求4所述一種大容量可逆充放電裝置，其特征在于所述電壓檢測支路(10)和次電壓檢測支路(20)都是由一個電阻(21)和一個電壓傳感器(22)串聯而成。
7.根據權利要求I或2所述一種大容量可逆充放電裝置，其特征在于所述數據顯控單元采用嵌入式觸摸監控平板電腦，所述絕緣檢測單元采用500V絕緣等級交直流在線絕緣監測報警器，所述蓄電池檢測單元采用防爆本安級分布式蓄電池在線檢測裝置。
全文摘要
本發明提供了一種大容量可逆充放電裝置，其特征在于本裝置包括可逆蓄電 充放電單元、數據顯控單元、絕緣檢測單元、蓄電池組，蓄電池檢測單元以及上位機，所述可逆蓄電充放電單元依次包括變壓器、SVPWM可逆三相整流逆變橋、DSP數據控制器以及用作充放電模式轉換的雙向DC/DC變換模塊，所述可逆蓄電充放電單元從高壓系統母線接出，可逆蓄電充放電單元的輸出端連接蓄電池組，數據顯控單元分別與可逆蓄電充放電單元、絕緣檢測單元以及蓄電池檢測單元數據連接，蓄電池檢測單元與蓄電池組數據連接，絕緣檢測單元連向可逆蓄電充放電單元的輸出端，本發明加入了可逆蓄電充放電單元，使得本裝置的能量可逆充放電為一體，既可整流充電，也可放電逆變與主電網并網運行。
文檔編號H02J3/38GK102751776SQ20121024917
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者何通能, 洪瑋 申請人:浙江永宏電器有限公司