一种变桨系统后备电源1的接入电路结构，后备电源1电连接在用于驱动变桨电机的变桨驱动器3中的直流母线上；
[0036]所述后备电源1的额定输出电压为100VDC-350VDC ;还包括可调电压模块5，所述可调电压模块5包括IGBT模块6、IGBT驱动电路7、IGBT驱动隔离电源8、控制器9以及电抗器10 ;
[0037]所述IGBT模块6包括第一 IGBT管61和第二 IGBT管62，所述第一 IGBT管61的发射极e与第二 IGBT管62的集电极c电连接；
[0038]所述后备电源1的正极端与所述第一 IGBT管61的发射极e电连接并构成输入支路；所述电抗器10串联接在所述输入支路上；
[0039]所述IGBT驱动电路7与所述第二 IGBT管62的门极G驱动连接；
[0040]所述IGBT驱动电路7还分别与所述IGBT驱动隔离电源8和控制器9相连接。[0041 ] IGBT 管(英文全称为:Insulated Gate Bipolar Transistor)中文名称为:绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和M0S(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有M0SFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点、开关速度快，可靠性更高，适合在对可靠性要求更高的风力发电机组上实用。
[0042]其中，所述控制器9还具有能够采集电压信号的信号输入端；所述信号输入端与电连接在所述两条直流母线之间的电压表(图中未示出)的信号输出端相连接。
[0043]其中，所述IGBT驱动电路7采用型号为IED020I的芯片。
[0044]其中，所述控制器9采用型号为TMS320F28335的芯片。
[0045]其中，所述IGBT驱动隔离电源8采用型号为QA04的模块电源。
[0046]上述变桨系统后备电源1的接入电路结构在使用时，通过控制器9发出PMW信号来经IGBT驱动电路7放大后驱动第二 IGBT管62工作(导通和关断)，第二 IGBT管62用作斩波IGBT管。
[0047]第二 IGBT管62导通期间，后备电源1电流通过电抗器10和IGBT模块6形成回路，并能够在电抗器10上储存电能；第一 IGBT管61用作隔离二极管。
[0048]第二 IGBT管62关断期间，电抗器10释放能量，并与直流母线形成回路。控制器9通过发出的PWM脉冲的占空比D来控制输出至直流母线的电压(Uout)，根据Uout/Uin=l/1-D，Uin为电抗器10感应电压与后备电源1电压叠加后电压:
[0049]例如:后备电源1的额定输出电压为280VDC ；当D=0.5时，则Uout= Uin* (1/(1-D))，即Uout=280* (1/1-0.5)) =280*2=560VDC，即能够输出稳定的额定电压至直流直流母线。
[0050]当控制器9通过电压表检测到Uout降低时，这时即通过控制占空比D来对Uout进行调节，例如:当瞬时Uout=500VDC，此时Uin=250VDC，D=0.5，为保证输出电压稳定在560VDC，经计算此时应该调整D为，D=l-Uin/Uout=l-280/560=0.5，即可通过控制器来输入PMW占空比D=0.5，这样又能够快速地稳定Uout的输出电压至560VDC，从而使得变桨系统整体运行更为稳定可靠。
[0051]以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，上述变形和改进的技术方案应同样视为落入本申请要求保护的范围。
【主权项】
1.一种变桨系统后备电源的接入电路结构，后备电源电连接在用于驱动变桨电机的变桨驱动器中的直流母线上；其特征在于: 所述后备电源的额定输出电压为100VDC-350VDC ;还包括可调电压模块，所述可调电压模块包括IGBT模块、IGBT驱动电路、IGBT驱动隔离电源、控制器以及电抗器； 所述IGBT模块包括第一 IGBT管和第二 IGBT管，所述第一 IGBT管的发射极与第二 IGBT管的集电极电连接； 所述后备电源的正极端与所述第一 IGBT管的发射极电连接并构成输入支路；所述电抗器串联接在所述输入支路上； 所述IGBT驱动电路与所述第二 IGBT管的门极驱动连接； 所述IGBT驱动电路还分别与所述IGBT驱动隔离电源和控制器相连接。2.根据权利要求1所述的变桨系统后备电源的接入电路结构，其特征在于:所述控制器还与能够采集所述变桨驱动器中的直流母线的电压表信号连接。3.根据权利要求1所述的变桨系统后备电源的接入电路结构，其特征在于:所述第一IGBT管和第二 IGBT管均为发射极与集电极之间并联有反向二极管的N型IGBT管。4.根据权利要求1所述的变桨系统后备电源的接入电路结构，其特征在于:所述IGBT模块采用的型号为FF150R12YT3的芯片。5.根据权利要求1所述的变桨系统后备电源的接入电路结构，其特征在于:所述控制器采用型号为TMS320F28335的芯片。6.根据权利要求1所述的变桨系统后备电源的接入电路结构，其特征在于:所述IGBT驱动电路采用型号为IED020I的芯片。7.根据权利要求1所述的变桨系统后备电源的接入电路结构，其特征在于:所述IGBT驱动隔离电源电路采用型号为QA04的模块电源。
【专利摘要】本实用新型公开了一种变桨系统后备电源的接入电路结构，后备电源电连接在用于驱动变桨电机的变桨驱动器中的直流母线上；其特征在于：后备电源的额定输出电压为100VDC-350VDC；还包括可调电压模块，可调电压模块包括IGBT模块、IGBT驱动电路、IGBT驱动隔离电源、控制器以及电抗器；IGBT模块包括第一IGBT管和第二IGBT管，第一IGBT管的发射极与第二IGBT管的集电极电连接；后备电源的正极端与第一IGBT管的发射极电连接并构成输入支路；电抗器串联接在输入支路上；IGBT驱动电路与第二IGBT管的门极驱动连接；IGBT驱动电路还分别与IGBT驱动隔离电源和控制器相连接。本实用新型具有使用起来能够更为安全，输出更加稳定的优点，在电网掉电期间保持变桨电机转矩不变，优化风电机组叶片驱动效果。
【IPC分类】H02J9/00, H02M3/156
【公开号】CN204967407
【申请号】CN201520731392
【发明人】刘行中, 所旭, 张春朋, 莫昕, 梁媛媛, 刘志祥, 谭江荣, 廖麟龙
【申请人】重庆科凯前卫风电设备有限责任公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月21日