改型多功能变频电源的制作方法

本实用新型涉及一种改型多功能变频电源。

背景技术：

在船舶制造过程中，新船完成以后，船舶发电机都要做负荷试验，向船东、船检交验，为使得发电机负荷试验过程中的电能不白白浪费掉，现有技术中提出采用能量回馈装置将负荷试验过程中发出的电回馈至公用电网以代替电阻消耗能量，这避免了大量电能的浪费；而同时由于各个船舶公司使用的电源都是特制电源(特别是海洋平台和国外船舶)，需要使用到变频电源，变频电源根据需要把船厂电源变换成船舶所需要的电源；为使得船舶顺利投入使用，又要使得船舶负荷试验的电能避免浪费，需要分别安装负荷试验模块、能量回馈装置、变频电源，便于新造船舶的发电机特性调试及其它设备调试所需要的电源，在一定程度上提高了船舶的制造成本。本实用新型的发明人在之前的申请中对此进行了一定的改进，设计了包含多个电路和变频系统的电源，然而这样的电源在能源的回收利用上还是不完善的。

技术实现要素：

基于上述问题，本实用新型提出一种改型多功能变频电源，提高了能源回收利用的程度，降低了船舶的制造成本。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种改型多功能变频电源，包括第一电路系统，用于将船舶发电机负荷试验的电能回馈给公用电网；

第二电路系统，用于调频电路；

储能转换系统，用于储能和供能；

所述第一电路系统包括船舶发电机、负荷试验模块、整流模块、逆变模块、开关和公用电网；船舶发电机经第一转换开关的第一输入端依次连接第一开关控制的负荷试验模块支路、整流模块、逆变模块，最后经第二转换开关的第一输入端连接公用电网；

所述第二电路系统包括工频输入端、整流模块、逆变模块、变频模块、开关和变频输出端；工频输入端通过第一转换开关的第二输入端依次连接整流模块、逆变模块、第二开关控制的变频模块支路，最后经第二转换开关的第二输入端连接变频输出端；

所述储能转换系统包括储能转换模块、太阳能模块、充放电模块和蓄电池；所述储能转换模块一端通过第三开关连接整流模块，另一端依次连接充放电模块和蓄电池；所述太阳能模块通过第四开关连接储能转换模块。

优选地，所述第二电路系统还包括第一控制模块，所述第一控制模块连接在所述工频输入端和所述第一转换开关之间，所述第一控制模块用于根据所述变频支路调节电路的参数。

优选地，所述第二电路系统还包括第二控制模块，所述第二控制模块连接在所述第二转换开关和所述变频输出端之间，所述第二控制模块用于根据所述变频输出端调节电路的参数。

优选地，所述第一电路系统和所述第二电路系统共用整流模块、逆变模块。

本实用新型的改型多功能变频电源结合了将船舶发电机负荷试验的电能回馈给公用电网的第一电路系统和调频电路的第二电路系统，并通过储能转换模块和太阳能模块实现储能和供能，用户可以根据自己的需要选择容量大或小的储电池组，来把电网用电低谷时的电能进行储存，待电网用电高峰时进行放电，平衡用电高峰与低谷的电费成本；也可以补充用电高峰的限制用电的短缺。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的改型多功能变频电源的模块连接示意图；

图2是本实用新型优选实施例的改型多功能变频电源的第一工作状态示意图；

图3是本实用新型优选实施例的改型多功能变频电源的第二工作状态示意图；

图4是本实用新型优选实施例的改型多功能变频电源的储能转换模块的原理图；

图5是本实用新型优选实施例的改型多功能变频电源的太阳能转换模块的原理图；

图6是本实用新型优选实施例的改型多功能变频电源的放电性能的原理图。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的改型多功能变频电源，包括：第一电路系统，用于将船舶发电机负荷试验的电能回馈给公用电网；第二电路系统，用于调频电路；储能转换系统，用于储能和供能；

第一电路系统包括船舶发电机11、负荷试验模块14、整流模块21、逆变模块22、开关和公用电网16；船舶发电机11经第一转换开关12的第一输入端依次连接第一开关13控制的负荷试验模块14支路、整流模块21、逆变模块22，最后经第二转换开关15的第一输入端连接公用电网16；

所述第二电路系统包括工频输入端31、整流模块21、逆变模块22、变频模块24、开关和变频输出端34；工频输入端31通过第一转换开关12的第二输入端依次连接整流模块21、逆变模块22、第二开关23控制的变频模块24支路，最后经第二转换开关15的第二输入端连接变频输出端34；优选的，工频输入端31和第一转换开关12间连接第一控制模块32，变频输出端34和第二转换开关15间连接第二控制模块33；

所述储能转换系统包括储能转换模块42、太阳能模块52、充放电模块43和蓄电池44；所述储能转换模块42一端通过第三开关41连接整流模块21，另一端依次连接充放电模块43和蓄电池44；所述太阳能模块52通过第四开关51连接储能转换模块42。

如图2所示，是前述改型多功能变频电源导通第一电路系统的工作状态，该状态下第一转换开关12和第二转换开关15导通第一输入端，第一开关13闭合导通，第二开关23不导通；船舶发电机11经过第一转换开关12，再依次经过第一开关13连接至负荷试验模块14后，经过整流模块21和逆变模块22，然后经过第二转换开关15连接至公用电网16。该第一电路系统通过能量回馈技术，将船舶发电机11发出的电能，经过负荷试验模块14进行负荷试验(发电机负荷性能测试)，之后通过整流和逆变等电力电子变换环节，变换成与公用电网16同频同相同幅值的电能，可靠并入公用电网16，从而将船舶发电机11老化测试过程中95％以上的电能充分利用，老化过程不发热，完全符合ISO14001环境管理体系认证标准，全智能化控制老化进程，老化更高效、更稳定，实时记录各项老化数据，电源品质更有保证。

如图3所示，是该改型多功能变频电源导通第二电路系统的工作状态，该状态下第一转换开关12和第二转换开关15导通第二输入端，第一开关13不导通，第二开关23闭合导通，工频输入端31经过第一控制模块32，经过第一转换开关12后依次经过整流模块21和部分的逆变模块22后，再经过第二开关23连接至变频模块24，然后经过第二转换开关15连接至第二控制模块33，最后至变频输出端34。在此工作状态时，负荷试验模块14关停，将船厂电源从工频输入端31输入，第一控制模块32根据变频模块24调节电路的参数(波形、电压、电流等)，经过整流模块21整流处理和部分的逆变模块22逆变处理后，变频模块24根据需要将电路的频率进行调整，然后第二控制模块33再根据变频输出端34来调节电路的参数(波形、电压、电流等)，就可实现将船厂电源变换为各种船舶所需要的电源。

本实用新型的改型多功能变频电源，通过设置两个输入端和两个输出端，其中第一输入端经过转换开关连接负荷试验模块和回馈电路系统，再通过另一个转换开关连接至第一输出端形成第一电路系统；第二输入端经过转换开关连接回馈电路系统，再通过另一个转换开关连接至第二输出端形成第二电路系统。其中回馈电路系统包括整流逆变支路和变频支路，整流逆变支路包括整流模块21和逆变模块22，变频支路包括整流模块21、逆变模块22、第二开关23和变频模块24，整流逆变支路和变频支路共用整流模块21和部分的逆变模块22。第一输入端中的船舶发电机11连接负荷试验模块14和整流逆变支路(依次经过整流模块21和逆变模块22)，再连接至第一输出端的公用电网16即形成该改型多功能变频电源的第一电路系统，第二输入端中的工频输入端31和第一控制模块32连接变频支路(依次经过整流模块21、逆变模块22、第二开关23和变频模块24)，再连接至第二输出端中的第二控制模块33和变频输出端34即形成该改型多功能变频电源的第二电路系统，使得该多功能变频电源集负荷试验、负荷试验的能量回馈以及变频电源的功能为一体，从而使得在船舶制造过程中可以减少配备装置的数量，并在第一电路系统和第二电路系统及第三电路系统中共用回馈电路系统2中的整流模块21和部分的逆变模块22，节省了重复的投入成本，降低船舶的制造成本。

图4是储能转换模块的原理图，功能原理是，当公共电网16通过转换开关15合闸，经过逆变模块22和整流模块21，再经过开关41和储能模块42及充放电模块43向储电池44充电，该功能的作用是，用户可以根据自己的需要选择容量大或小的储电池组，来把电网用电低谷时的电能进行储存，待电网用电高峰时进行放电，平衡用电高峰与低谷的电费成本；也可以补充用电高峰的限制用电的短缺。

图5是增加太阳能模块的原理图，功能原理是，太阳能板通过太阳能模块52转换，经过开关51和储能模块42及充放电模块43向储电池44充电，进行能量储存，再经过开关41和整流模块21及逆变模块22，通过开关15向公共电网16所需要的用户供电。

图6是增加了放电性能的原理图，该系统增加了应急电源及不间断电源功能性能的，功能原理是，平时用公共电网16通过转换开关15合闸，经过逆变模块22和整流模块21，再经过开关41和储能模块42及充放电模块43向储电池44充电，在储能模块42设置断电转换功能，当用户断电，迅速通过储能模块42设置的断电转换功能，把储电池44的电能通过储能模块42、开关41、整流模块21及逆变模块22，通过开关15向公共电网16所需要的用户供电及34变频输出所需要的用户供电。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域技术人员对本实用新型的的技术方案作出的各种变形和改进，均应纳入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。