一种大功率AC-DC直流电源装置及测试装置的制作方法

本实用新型属于电力电网技术领域，具体涉及一种功率AC-DC直流电源装置及测试装置。

背景技术：

电动汽车作为新一轮的经济增长的突破口和实现交通能源转型的根本途径，已经成为世界各主要国家和汽车制造厂商的共同的战略选择，也是各国汽车市场的战略选择。在各国政府的大力推动下，世界汽车产业进入了全面的交通能源转型的时期，电动汽车进入了加速发展的新阶段。现在，更多的专家和更多的企业已经自觉地把发展新能源汽车、节能环保的汽车、电动汽车作为今后发展的目标，这是一个大趋势。在此大趋势下，电动汽车在制造过程中的电池，充电桩，电机等设备就需要AC-DC直流电源进行测试。同时如何加大生产制造AC-DC直流电源装置是国内制造商思考的问题，而AC-DC直流电源装置的出厂试验能够有效的检测设备的性能，有效的试验项目能够提高设备的可靠性与稳定性，不仅能给特殊场合的应用提供参考数据，同时也保证设备到达客户现场时的一次投运成功与稳定运行。

目前普遍采用的测试方法中一般采用交流调压器通过整流桥整流成直流来模拟实际变频器直流母线电压或者利用两台变频器分别控制一台电机进行对拖其中一台电机处于电动状态另外一台处于发电状态，但是大功率 AC-DC直流电源装置有一个共同的特点就是单机容量大、额定电流高，不管是采用上述测试方法中的哪一种都会存在使测试系统的体积庞大、造价成本高，同时对系统的电源容量也提出了更高的要求。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种能够减小系统体积、成本低、测试简单、可靠性及安全性高的功率AC-DC直流电源装置及测试装置。

本实用新型的一个实施例提供了一种大功率AC-DC直流电源装置，包括：隔离电路、滤波电路、第一变换器、第二变换器；

所述隔离电路一端连接所述三相交流电网输出端，另一端连接所述滤波电路，用于隔离三相交流电网输出端产生的高频谐波，并对三相交流电进行变压得到变压交流电；

所述滤波电路连接所述第一变换器，用于对所述隔离电路输出的变压交流电谐波进行抑制补偿；

所述第一变换器连接所述第二变换器，用于将所述变压交流电转换为直流电；

所述第二变换器用于将所述第一变换器输出的直流电变换为可调直流电。

进一步地，所述第一变换器为AC-DC变换器，所述第二变换器为 DC-DC变换器。

进一步地，所述隔离电路包括依次连接的断路器、第一接触器、变压器；每个所述断路器对应连接所述三相交流电网三相输出端中的一个，每个所述第一接触器对应连接一个所述断路器，所述变压器为三相变压器，对输入到所述变压器的三相交流电进行变压得到变压交流电。

进一步地，所述滤波电路包括依次连接的三相滤波电容、第二接触器、电感、第一IGBT整流电路；所述三相滤波电容对所述变压交流电进行滤波后分别通过三路所述第二接触器、三路所述电感输出到所述第一IGBT整流电路，所述第一IGBT整流电路将所述变压交流电整流为直流电进行输出。

进一步地，所述第二变换器包括依次连接的第二IGBT整流电路、LC 滤波电路；所述第二IGBT整流电路对所述第一IGBT整流电路输出的直流电整流变换为可调直流电，所述LC滤波电路对所述可调直流电滤波后输出。

本实用新型同时提供一种大功率AC-DC直流电源装置测试装置，包括两个如本实用新型所述的直流电源装置，两个所述直流电源装置的交流输入端均连接三相交流电网输出端，两个所述直流电源装置的直流输出端相互并联。

本实用新型的大功率AC-DC直流电源装置及测试装置应用于低压380V 系统，并且电网的大范围波动不会影响到整个电源系统，对电源系统的适用范围广，对系统的电源容量要求较低，系统电源容量可以小到10KVA以内，这将大大减小电源系统的建设成本。采用两台AC-DC直流电源装置进行对拖的测试，是一种节能的测试方法，可以很大程度的减少测试费用。简单实用，不需要大容量的三相调压器，同时也不需要两台大容量的变频器控制电机的对拖系统，这将在很大程度上减小系统的体积以及成本。且具有故障互锁功能，测试过程中只要不管是测试装置还是被测装置只要任何一台装置发生故障都会使两台装置同时跳脱停止运行，增加系统测试的可靠性与安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种大功率AC-DC直流电源装置模块框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种大功率AC-DC直流电源装置隔离电路图；

图3为本实用新型实施例提供的一种大功率AC-DC直流电源装置滤波电路图；

图4为本实用新型实施例提供的一种大功率AC-DC直流电源装置变换器电路图；

图5为本实用新型实施例提供的一种大功率AC-DC直流电源测试系统原理图；

图6为本实用新型实施例提供的一种大功率AC-DC直流电源测试系统能量流动的方向示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的一种大功率AC-DC直流电源装置模块框图，包括：隔离电路、滤波电路、第一变换器、第二变换器；

所述隔离电路一端连接所述三相交流电网输出端，另一端连接所述滤波电路，用于隔离三相交流电网输出端产生的高频谐波，并对三相交流电进行变压得到变压交流电；

所述滤波电路连接所述第一变换器，用于对所述隔离电路输出的变压交流电谐波进行抑制补偿；

所述第一变换器连接所述第二变换器，用于将所述变压交流电转换为直流电；

所述第二变换器用于将所述第一变换器输出的直流电变换为可调直流电。具体的，所述第一变换器为AC-DC变换器，所述第二变换器为DC-DC 变换器。

在一个具体实施方式中，参看图2，所述隔离电路包括依次连接的断路器QF1、第一接触器KM1、变压器T1；每个所述断路器QF1对应连接所述三相交流电网三相输出端A、B、C中的一个，每个所述第一接触器KM1 对应连接一个所述断路器QF1，所述变压器T1为三相变压器，对输入到所述变压器的三相交流电进行变压得到变压交流电。

在一个具体实施方式中，参看图3，所述滤波电路包括依次连接的三相滤波电容CC01、第二接触器KM3、电感L2、第一IGBT整流电路；所述三相滤波电容对所述变压交流电进行滤波后分别通过三路所述第二接触器、三路所述电感输出到所述第一IGBT整流电路，所述第一IGBT整流电路将所述变压交流电整流为直流电进行输出。

在一个具体实施方式中，参看图4，所述第二变换器包括依次连接的第二IGBT整流电路、LC滤波电路；所述第二IGBT整流电路对所述第一IGBT 整流电路输出的直流电整流变换为可调直流电，所述LC滤波电路对所述可调直流电滤波后输出。

本实用新型同时提供一种大功率AC-DC直流电源装置测试装置，参看图5，包括两个如本实用新型所述的直流电源装置，两个所述直流电源装置的交流输入端均连接三相交流电网输出端，两个所述直流电源装置的直流输出端相互并联。

在具体实施时，将X2(被测装置)和X3(测试装置)的交流输入端并联后连接到电网，再把直流端并联起来，就完成了相互对拖的电路连接；其次就是给整个测试系统上电，之后启动设备，启动之后测试装置和被测装置就会通过充电回路给各自的直流母线侧和电源输出侧上的电解电容充电，当充电到设定的直流母线侧和电源输出侧电压值时，通过控制接触器的吸合使充电回路断开，主回路导通，则整个测试系统启动完毕；之后设置测试装置和被测装置的测试功率值以及电流、电压参数，运行X2(被测装置)，当X2(被测装置)直流输出侧的电压高于X3(测试装置)的设定值时，再运行X3(测试装置)，这样就完成了整个系统的启动和运行，使测试系统设备实现测试装置与被测装置的功率对冲。但是在这里要注意，启动和运行都要先启动X2(被测装置)，因为X3(测试装置)是要向电网回馈能量的，X3(测试装置)直流输出端的电解电容充电的电源是来自 X2(被测装置)的直流输出端。此测试系统具有故障互锁的功能，测试过程中不管是测试装置还是被测装置只要任何一台装置发生故障都会使两台装置同时跳脱停止运行，使系统的可靠性和安全性大大增加。

运行之后其能量流动的方向如图6所示，在被测装置与测试装置运行起来之后，X2(被测装置)此时相当于一个直流电源，向外输出电能处于充电状态；而X3(测试装置)对于X2(被测装置)相当于一个负载，其自身处于放电模式，将X2(被测装置)输出的直流电转换为三相交流电，为X2(被测装置)提供电能；这样就使X2(被测装置)和X3(测试装置) 之间的能量循环流动，形成能量环流，此时电网所消耗的电能只是整个测试装置系统的内部损耗，且其损耗值小于整个系统的5％，因此可以把系统电源的容量做得很低。

本实用新型测试方法和装置的原理是利用两台同等容量的AC-DC直流电源装置一台作为测试装置另一台作为被测装置，具体是将其中的测试装置设置为陪测模式，另一台被测装置设置为被测模式。将两台装置进行对拖，实现两套装置功率对补。与传统的测试方法和装置相比，可以大大减少系统的体积和成本，同时这也是一种有效的节能测试方法，可以把系统电源的容量做得很低，可以有效的减少电源系统的建设成本。

本实用新型的大功率AC-DC直流电源装置及测试装置应用于低压380V 系统，并且电网的大范围波动不会影响到整个电源系统，对电源系统的适用范围广，对系统的电源容量要求较低，系统电源容量可以小到10KVA以内，这将大大减小电源系统的建设成本。采用两台AC-DC直流电源装置进行对拖的测试，是一种节能的测试方法，可以很大程度的减少测试费用。简单实用，不需要大容量的三相调压器，同时也不需要两台大容量的变频器控制电机的对拖系统，这将在很大程度上减小系统的体积以及成本。且具有故障互锁功能，测试过程中只要不管是测试装置还是被测装置只要任何一台装置发生故障都会使两台装置同时跳脱停止运行，增加系统测试的可靠性与安全性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。