一种单潮流功率模组的对拖测试回路的制作方法

本发明属于一种对拖测试回路，具体涉及一种单潮流功率模组的对拖测试回路。

背景技术：

1、随着全球能源危机的加剧和环保意识的提高，传统的电力变压器存在能量损耗较大、体积重量大、维护成本高等问题。基于此，人们开始探索新型的电力变压器技术，以满足能源节约和环保的要求，固态变压器(sst)应运而生。其中，大功率固态变压器装置通常通过高压、低压模块并联的方式模块化装配，一套设备的装配模块数量从几十到上百个储能功率模块不等。因此，需要通过功率模块组对拖测试，评估其性能，验证功率模块组的可靠性。

2、针对固态变压器功率模块的测试方法，如图1所示，公开号为cn213069043u的中国发明专利中，提出一种闭环的双功率模块测试平台，第一功率模块01和第二功率模块02的交流侧相连，直流侧连接充电机，通过充电机03的控制模块调整功率模块直流参数，实现第一功率模块01和第二功率模块02之间的功率双向对拖测试。通过两组功率模块形成闭环测试系统，在两组功率模块外加直流电压，通过改变试验台输入的直流电源参数，模拟功率模块的正常运行、过载运行工况，从而实现两组功率模块之间的对拖测试。但是，该方案只能对双潮流功率模块进行测试，不能够对单潮流功率模块中作为关键部件的二极管和电容等电子元器件进行测试，无法完全模拟功率模块正常运行时的工况。

技术实现思路

1、本发明针对现有的固态变压器功率模块测试方法，不能够对单潮流功率模块中作为关键部件的二极管和电容等电子元器件进行测试，无法完全模拟功率模块正常运行工况的技术问题，提供一种单潮流功率模组的对拖测试回路。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种单潮流功率模组的对拖测试回路，包括直流电源、第一功率模块、第二功率模块和电抗器l1；

4、所述第一功率模块包括第一全桥子电路、第二全桥子电路、第三全桥子电路和第一高频变压器t1；所述第一全桥子电路的两个输出端与第一高频变压器t1的副边侧连接；所述第二全桥子电路的两个输入端与第一高频变压器t1的原边侧连接，第二全桥子电路的两个输出端和第三全桥子电路的两个输入端，分别与所述直流电源的正极和负极相连；

5、所述第二功率模块包括第四全桥子电路、第五全桥子电路、二极管整流子电路和第二高频变压器t2；所述二极管整流子电路的两个输出端分别连接第一全桥子电路的两个输入端，两个输入端与第二高频变压器t2的副边侧连接；所述第五全桥子电路的两个输出端与第二高频变压器t2的原边侧连接，第五全桥子电路的两个输入端和第四全桥子电路的两个输出端相连；所述第四全桥子电路的两个输入端，分别连接电抗器l1的一端和第三全桥子电路的一个输出端，第三全桥子电路的另一个输出端连接电抗器l1的另一端。

6、进一步地，还包括第一电容c1、第二电容c2、电三电容c3和第四电容c4；

7、所述第一电容c1与所述第一全桥子电路的两个输入端并联；

8、所述第二电容c2与所述第三全桥子电路的两个输入端并联；

9、所述第三电容c3与所述第四全桥子电路的两个输出端并联；

10、所述第四电容c4与所述二极管整流子电路的两个输出端并联。

11、进一步地，所述第一高频变压器t1原边侧与第二全桥子电路的一个输入端之间连接有第一漏感l2，与第二全桥子电路的另一个输入端之间连接有第一谐振电容c5；

12、所述第二高频变压器t2原边侧与第五全桥子电路的一个输出端之间连接有第二漏感l3，与第五全桥子电路的另一个输出端之间连接有第二谐振电容c6。

13、进一步地，所述二极管整流子电路包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3和第四二极管d4；

14、所述第一二极管d1和第二二极管d2串联，形成第一桥；第三二极管d3和第四二极管d4串联，形成第二桥；所述第一桥与所述第二桥并联；

15、所述第四电容c4与所述第二桥并联；所述第二高频变压器t2的副边侧，分别连接于第一二极管d1和第二二极管d2之间，以及第三二极管d3和第四二极管d4之间。

16、进一步地，所述第一全桥子电路、第二全桥子电路、第三全桥子电路、第四全桥子电路和第五全桥子电路的结构相同。

17、进一步地，所述第一全桥子电路包括第一igbt器件s1、第二igbt器件ss2、第三igbt器件s3和第四igbt器件s4；

18、所述第一igbt器件s1和第二igbt器件s2串联，形成第一半桥子电路；

19、所述第三igbt器件s3和第四igbt器件s4串联，形成第二半桥子电路；

20、所述第一半桥子电路和第二半桥子电路并联。

21、进一步地，所述直流电源为电桥结构的直流电源。

22、进一步地，所述直流电源内设置有控保机箱；

23、所述控保机箱包括频率调节模块、电流调节模块和功率控制模块，分别用于调节直流电源的工作频率、输出电流和输出功率。

24、进一步地，还包括与所述控保机箱相连的人机交互单元。

25、进一步地，所述第三全桥子电路的两个输出端之间，以及所述第四全桥子电路的两个输入端之间，均连接有开关k。

26、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

27、1.本发明提出一种单潮流功率模组的对拖测试回路，可以使用成本更低的二极管整流子电路与包含全桥子电路的功率模块结合，作为陪试组，测试包含全桥子电路的另一功率模块，将另一功率模块作为测试组。另外，只要调换两个功率模块，并保持功率流向相同，即可调换陪试组和测试组，完成相反测试。相较于现有技术，不仅能够对单潮流功率模块进行分测试，模拟功率模块正常运行工况，通过二极管整流子电路，还能够保证本发明对拖测试回路的经济性，实现低成本测试。

28、2.本发明中第一全桥子电路、第三全桥子电路、第四全桥子电路和二极管整流子电路均并联有电容，能够进一步减小电流波动，保护对应子电路和负载。

29、3.本发明中的二极管整流子电路由四个二极管搭建而成，使本发明能够通过极低的成本实现准确且灵活的测试，进而便于生产和推广使用。

30、4.本发明中第一全桥子电路至第五全桥子电路的结构可以完全相同，在某些特定情况下也可以不完全相同，可根据实际需要进行设置，使本发明的适用性更广。

31、5.本发明的直流电源内还设置有控保机箱，便于对直流电源进行控制，包括且不限于频率、电流和功率的调节和控制，使本发明的对拖测试回路能够适用于更加广泛的测试需求。

32、6.本发明的控保机箱还可以连接人机交互单元，便于测试人员进行操作和对测试结果的监测。

33、7.本发明的第三全桥子电路两个输出端之间，以及第四全桥子电路的两个输入端之间，均连接有开关，更加便于对对拖测试回路进行调节，提高了操作便捷性。

技术特征：

1.一种单潮流功率模组的对拖测试回路，其特征在于：包括直流电源(3)、第一功率模块(1)、第二功率模块(2)和电抗器l1；

2.根据权利要求1所述一种单潮流功率模组的对拖测试回路，其特征在于：还包括第一电容c1、第二电容c2、电三电容c3和第四电容c4；

3.根据权利要求2所述一种单潮流功率模组的对拖测试回路，其特征在于：所述第一高频变压器t1原边侧与第二全桥子电路(5)的一个输入端之间连接有第一漏感l2，与第二全桥子电路(5)的另一个输入端之间连接有第一谐振电容c5；

4.根据权利要求1至3任一所述一种单潮流功率模组的对拖测试回路，其特征在于：所述二极管整流子电路(9)包括第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3和第四二极管d4；

5.根据权利要求4所述一种单潮流功率模组的对拖测试回路，其特征在于：所述第一全桥子电路(4)、第二全桥子电路(5)、第三全桥子电路(6)、第四全桥子电路(7)和第五全桥子电路(8)的结构相同。

6.根据权利要求5所述一种单潮流功率模组的对拖测试回路，其特征在于：所述第一全桥子电路(4)包括第一igbt器件s1、第二igbt器件ss2、第三igbt器件s3和第四igbt器件s4；

7.根据权利要求6所述一种单潮流功率模组的对拖测试回路，其特征在于：所述直流电源(3)为电桥结构的直流电源。

8.根据权利要求7所述一种单潮流功率模组的对拖测试回路，其特征在于：所述直流电源(3)内设置有控保机箱；

9.根据权利要求8所述一种单潮流功率模组的对拖测试回路，其特征在于：还包括与所述控保机箱相连的人机交互单元。

10.根据权利要求9所述一种单潮流功率模组的对拖测试回路，其特征在于：所述第三全桥子电路(6)的两个输出端之间，以及所述第四全桥子电路(7)的两个输入端之间，均连接有开关k。

技术总结
本发明公开了一种对拖测试回路，针对现有的固态变压器功率模块测试方法，不能够对单潮流功率模块中作为关键部件的二极管和电容等电子元器件进行测试，无法完全模拟功率模块正常运行工况的技术问题，提供一种单潮流功率模组的对拖测试回路，包括直流电源、第一功率模块、第二功率模块和电抗器L1，第一功率模块包括第一全桥子电路、第二全桥子电路、第三全桥子电路和第一高频变压器T1，第二功率模块包括第四全桥子电路、第五全桥子电路、二极管整流子电路和第二高频变压器T2，不仅能够对单潮流功率模块进行分测试，模拟功率模块正常运行工况，通过二极管整流子电路，还能够保证本发明对拖测试回路的经济性，实现低成本测试。

技术研发人员：王邦屹,王惠,石松,夏鹏,衡浩东,石晓君
受保护的技术使用者：西安西电电力电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16