本发明涉及电力电子器件,更具体涉及一种高压DC-DC变换器功率的测试系统。
背景技术:
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高压DC-DC变换器是不同电压等级直流电网连接不可缺少的关键设备,被称为直流变压。高压DC-DC变换器可以实现不同等级直流电压变换,随之直流输电技术的电压等级和容量的升高。相应的高压DC-DC变换器的电压和容量需求也随之增大。高压DC-DC变换器一般由功率器件IGBT作为核心组成部分,可实现能量在不同电压等级的直流网络之间双向流动。高压DC-DC变换器需要对其进行模拟实际工况的额定电压、电流长时间稳态运行测试。对于大容量高压DC-DC变换器电压等级和功率都比较高,所要承受的电压、电流都比较大,通过普通的大容量高压DC-DC变换器的电压、电流会带来巨大的电能浪费和发热问题。
技术实现要素:
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本发明的目的是提供一种高压DC-DC变换器功率的测试系统,通过对高压DC-DC变换器和能量回馈装置控制,实现高压DC-DC变换器的功率和能量流动方向的控制,完成高压DC-DC变换器的电压和电流应力的测试。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种高压DC-DC变换器功率测试系统,包括控制系统、与所述高压DC-DC变换器连接的补能电源和能量回馈装置;所述能量回馈装置将所述高压DC-DC变换器输送的功率反馈到所述高压DC-DC变换器的输入侧;所述补能电源用来对所述高压DC-DC变换 器和所述能量回馈装置就行预充电;所述测试系统通过所述控制系统对所述高压DC-DC变换器和能量回馈装置进行控制,实现所述高压DC-DC变换器的功率和能量流动方向的控制,完成高压DC-DC变换器的电压、电流应力的测试。
在所述高压DC-DC变换器的输出端处设有平波电抗器。
在所述补能电源的输出侧设有预充电电阻回路;所述预充电电阻回路包括并联的电阻支路和开关支路;所述开关支路包括开关;所述电阻支路包括串联的电阻和另一个开关。
所述控制系统包括上位机和控制机箱;所述控制机箱通过光纤分别与所述高压DC-DC变换器和能量回馈装置进行通讯;试验人员通过上位操作整个所述控制系统,完成所述高压DC-DC变换器的功率测试。
所述能量回馈装置为双向高压DC-DC变换器,用于实现电流双向的流动,包括若干个半桥子模块级联组成,其中每个所述半桥子模块包括两支IGBT和一个电容器。
在所述高压DC-DC变换器和能量回馈装置的能量流动过程中,线路存在电能损耗;所述补能电源对所述电能进行及时补充。
所述测试系统在进行测试时,将所述高压DC-DC变换器和能量回馈装置进行电压预充电到其各自的额定值;断开用于预充电的接触器;设定所述高压DC-DC变换器的能量流动方向和功率大小;能量回馈装置和高压DC-DC变换器的能量流动方向相反,当高压DC-DC变换器将能量从高压侧流向低压侧时,能量回馈装置将低压侧的能量回馈到高压侧,通过控制系统的设定不同的电流、电压值,可对所述高压DC-DC变换器实现不同电流和电压的应力的测试。
和最接近的现有技术比,本发明提供技术方案具有以下优异效果
1、本发明技术方案适用于大容量高压DC-DC变换器功率的测试;
2、本发明技术方案可以实现对高压DC-DC变换器的电流、电压应力的测试;
3、本发明技术方案通过高压DC-DC变换器和能量回馈装置之间的能量流动实现对高压DCDC变换器电流电压应力的测试,避免了电能损耗;
4、本发明技术方案通过调节高压DCDC变换器的功率给定值,可以实现对不同电流应力的测试,对不同容量高压DC-DC变换器都适用。
附图说明
图1为本发明实施例的测试系统结构示意图;
图2为本发明实施例的测试方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
实施例1:
本例的发明提供一种高压DC-DC变换器功率测试系统,主要包括如图1所示,测试控制系统、高压DCDC变换器、能量回馈装置及补能电源。通过测试控制系统对高压DCDC变换器、能量回馈装置控制,实现高压DCDC变换器的功率和能量流动方向的控制,完成高压DCDC变换器的电压、电流应力的测试。能量在高压DCDC变换器和能量回馈装置之间流动工程中,损耗的能量需要通过补能装置进行实时的补充。
测试装置主要包括控制系统、被测高压DCDC变换器、能量回馈装置、补能电源四部分。
1.控制系统
控制系统包括上位机和控制机箱,控制机箱通过光纤和高压DCDC变换器、能量回馈装置通讯,试验人员通过上位操作整个控制系统,完成高压DCDC变换器等功率测试。
2.被高压DCDC变换器
被测高压DCDC变换器是整个测试系统的被测对象。
3.能量回馈装置
能量回馈装置主要实现高压DCDC变换器的能量回流,通过能量回馈装置将高压DCDC变换器输送的功率反馈到输入测。
4.补能电源
补能电源主要用来对高压DCDC变换器和能量回馈装置就行预充电;同时高压DCDC变换和能量回馈装置能量流动过程中,由于能量流动回路并非理想器件,回路存在电阻同时开关功率器件存在开关损耗,因此会有电能损耗。这些线路损耗在长时间稳态测试过程中相对高压DCDC变换器功率可以忽略不计,但是需要得到及时补充。通过补能装置可以很好的解决这个问题。
高压DCDC变换器测试方法如图2所示,主要包括以下几个步骤:
1.按照接线图将被测高压DCDC变换器测试装置。
2.检查接线及子模块与控制系统通讯是否正确,如果不正确更改错误的接线。
3.将高压DCDC变换器和能量回馈装置电压预充电到额定值。
4.断开预充电接触器。
5.设定高压DCDC变换器的能量流动方向和功率大小。
6.电流、电压应力测试。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。