一種電力電子積木及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力電子積木及其應(yīng)用，該電力電子積木包括互為獨(dú)立體的控制器模塊、整流模塊、逆變模塊和直流模塊；控制器模塊要由DSP處理器、FPGA運(yùn)算處理器、AD采集處理器、人機(jī)接口、存儲(chǔ)器、IO接口和光纖接口組成，DSP處理器、FPGA運(yùn)算處理器和AD采集處理器依次導(dǎo)通連接，人機(jī)接口和存儲(chǔ)器均連接在DSP處理器上，IO接口和光纖接口均連接在FPGA運(yùn)算處理器上；而且控制器模塊通過其光纖接口與逆變模塊，以及整流模塊和直流模塊中的至少一個(gè)組合成具有不同的功能電力電子裝置。本電力電子積木具有通用性和可擴(kuò)展性，用戶可根據(jù)自己需要進(jìn)行簡(jiǎn)單搭配使用，實(shí)現(xiàn)不同功能，使用靈活、方便、簡(jiǎn)單，升級(jí)改造容易、方便。
【專利說明】一種電力電子積木及其應(yīng)用
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】
本發(fā)明屬于電力電子模塊【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種電力電子積木及其應(yīng)用。
[0002]【【背景技術(shù)】】
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，各種電力電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。電力電子產(chǎn)品在風(fēng)光發(fā)電、電能質(zhì)量、節(jié)能調(diào)速、汽車等方面得到了很大推廣，在此期間也紛紛成立了大量的電力電子廠家。由于電力電子產(chǎn)品所需要的元器件價(jià)格昂貴、工藝要求精細(xì)、控制電路復(fù)雜，使得電力電子廠家承擔(dān)開發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)品的巨大風(fēng)險(xiǎn)，即使運(yùn)行在現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備由于面對(duì)惡劣的環(huán)境和不確定的現(xiàn)場(chǎng)負(fù)載而面臨巨大挑戰(zhàn)。
[0003]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種具有通用性和可擴(kuò)展性，可根據(jù)自己需要進(jìn)行簡(jiǎn)單搭配使用，實(shí)現(xiàn)不同功能，使用靈活、方便、簡(jiǎn)單，升級(jí)改造容易、方便的電力電子積木及由該電力電子積木組合成的電力電子裝置。
[0004]本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
一種電力電子積木，包括有互為獨(dú)立體的控制器模塊、逆變模塊、整流模塊和直流模塊；其中，所述控制器模塊要由DSP處理器、FPGA運(yùn)算處理器、AD采集處理器、人機(jī)接口、存儲(chǔ)器、1接口和光纖接口組成，所述DSP處理器、FPGA運(yùn)算處理器和AD采集處理器依次導(dǎo)通連接，所述人機(jī)接口和存儲(chǔ)器均連接在DSP處理器上，所述1接口和光纖接口均連接在FPGA運(yùn)算處理器上；而且控制器模塊通過其光纖接口與逆變模塊，以及整流模塊和直流模塊中的至少一個(gè)組合成具有不同的功能電力電子裝置。
[0005]進(jìn)一步地，所述逆變模塊主要由功率單元控制板、功率單元驅(qū)動(dòng)板、至少一路功率單元逆變回路和散熱風(fēng)扇組成；其中，
所述功率單元控制板上設(shè)有光纖接口 P和Q、DB排線接口、控制電源接口 C0N3、溫度檢測(cè)接口 C0N2和電壓檢測(cè)接口 CONl ；
所述功率單元驅(qū)動(dòng)板主要兩組IGBT驅(qū)動(dòng)電路組成，其上還設(shè)有DB排線接口和四個(gè)IGBT信號(hào)接口，所述功率單元驅(qū)動(dòng)板的DB排線接口通過DB排線與功率單元控制板的DB排線接口導(dǎo)通連接，所述四個(gè)IGBT信號(hào)接口 Al~A4兩兩分別連接在兩組IGBT驅(qū)動(dòng)電路的輸出端上；
所述功率單元逆變回路的主回路主要由IGBT逆變單元、直流電容、吸收電容和均壓電阻組成，所述IGBT逆變單元包括四支IGBT開關(guān)管BI~B4，串聯(lián)連接的IGBT開關(guān)管BI和B2與串聯(lián)連接的IGBT開關(guān)管B3和B4并聯(lián)連接，且串聯(lián)連接的IGBT開關(guān)管BI和B2、IGBT開關(guān)管B3和B4分別并聯(lián)有一個(gè)吸收電容，所述功率單元驅(qū)動(dòng)板的四個(gè)IGBT信號(hào)接口 Al~A4分別連接到四支IGBT開關(guān)管BI~B4的端子上；所述直流電容包括有電容Cl~C4，電容Cl和C2、串聯(lián)連接的電容C3和C4分別串聯(lián)連接與IGBT逆變單元并聯(lián)連接，且每個(gè)電容Cl~C4上依次并聯(lián)連接有均壓電阻R11、R12、R21和R22 ；
所述散熱風(fēng)扇與功率單元控制板導(dǎo)通連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述整流模塊主要由兩個(gè)快速熔斷器FUl~FU2、六個(gè)整流橋Dl~D6和一個(gè)散熱風(fēng)扇組成；所述六個(gè)整流橋Dl?D6兩兩串聯(lián)后并聯(lián)連接，所述兩個(gè)快速熔斷器FUl?FU2連接在整流橋的交流端，所述散熱風(fēng)扇并聯(lián)連接到兩個(gè)快速熔斷器FUl?FU2的后端。
[0007]進(jìn)一步地，所述直流模塊主要由多組薄膜電容并聯(lián)連接組成，每組薄膜電容由兩個(gè)薄膜電容串聯(lián)而成，或者由單獨(dú)一個(gè)薄膜電容組成。
[0008]一種低壓?jiǎn)蜗嘧冾l器，包括有本發(fā)明所述電力電子積木的控制器模塊、整流模塊和逆變模塊，且逆變模塊包含有一路功率單元逆變回路；所述整流模塊的輸入端和輸出端分別與外部電網(wǎng)和逆變模塊的功率單元逆變回路連接，所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
[0009]一種低壓三相變頻器，包括有本發(fā)明所述電力電子積木的控制器模塊、整流模塊、逆變模塊和直流模塊，且逆變模塊包含有兩路功率單元逆變回路；所述整流模塊的輸入端與外部電網(wǎng)連接，輸出端與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接，所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述直流模塊的輸出端與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接。
[0010]一種低壓?jiǎn)蜗郃PF裝置，包括有本發(fā)明所述電力電子積木的控制器模塊和逆變模塊，且逆變模塊包含有一路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
[0011]一種低壓三相三線或三相四線的APF/SVG裝置，包括有本發(fā)明所述電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和直流模塊，且逆變模塊包含有兩路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述直流模塊的輸出端與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接，且兩路功率單元逆變回路的電網(wǎng)連接端均依次串聯(lián)有軟充電電阻Rl?R4和串聯(lián)電抗器LI?L4。
[0012]一種光伏并網(wǎng)逆變器，包括有光伏板，以及本發(fā)明所述電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和直流模塊，且逆變模塊包含有兩路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述直流模塊的輸出端和光伏板均與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接，且第一路功率單元逆變回路的兩個(gè)電網(wǎng)連接端和第二路功率單元逆變回路的一個(gè)電網(wǎng)連接端設(shè)置有串聯(lián)電抗器LI。
[0013]一種直驅(qū)式風(fēng)電變流器，包括有本發(fā)明所述電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和兩個(gè)直流模塊，且逆變模塊包含有三路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述兩個(gè)直流模塊的輸出端與逆變模塊的三路功率單元逆變回路連接，且第一路功率單元逆變回路的兩個(gè)發(fā)電機(jī)連接端和第二路功率單元逆變回路的一個(gè)發(fā)電機(jī)連接端設(shè)置有串聯(lián)電抗器LI，第二路功率單元逆變回路的一個(gè)電網(wǎng)連接端和第三路功率單元逆變回路的兩個(gè)電網(wǎng)端設(shè)置有串聯(lián)電抗器L2。
[0014]一種動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器，包括有本發(fā)明所述電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和兩個(gè)直流模塊，且逆變模塊包含有三路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述兩個(gè)直流模塊的輸出端與逆變模塊的三路功率單元逆變回路連接，且第一路功率單元逆變回路的兩個(gè)電網(wǎng)連接端和第二路功率單元逆變回路的一個(gè)電網(wǎng)連接端均設(shè)有熔斷器FU1，第二路功率單元逆變回路的一個(gè)負(fù)載連接端和第三路功率單元逆變回路的兩個(gè)負(fù)載連接端依次設(shè)置有串聯(lián)電抗器LI?L3和其中一端連接在外部電網(wǎng)上的耦合變壓器TRl~TR3，串聯(lián)電抗器LI~L3與耦合變壓器TRl~TR3之間還設(shè)置有濾波電容器Cl~C3。
[0015]一種鏈?zhǔn)礁邏鹤冾l器，包括有本發(fā)明所述電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和多個(gè)整流模塊，且逆變模塊包含有與整流模塊數(shù)量相同的多路功率單元逆變回路；每個(gè)整流模塊的輸入端均與移相變壓器連接，輸出端與逆變模塊的功率單元逆變回路一一對(duì)應(yīng)連接，形成多個(gè)高壓變頻單元，所述多個(gè)高壓變頻單元采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
[0016]一種鏈?zhǔn)礁邏红o止無功發(fā)生器，包括有本發(fā)明所述電力電子積木的控制器模塊和逆變模塊，所述逆變模塊包含有采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接的多路功率單元逆變回路，且用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接的多路功率單元逆變回路的電網(wǎng)連接端均依次串聯(lián)有軟充電電阻Rl~R3和串聯(lián)電抗器LI~L3 ;所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
[0017]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明通過上述技術(shù)方案具有通用性、可擴(kuò)展性，用戶可以根據(jù)自己需要進(jìn)行簡(jiǎn)單搭配使用，并向電力電子產(chǎn)品的軟件廠家購(gòu)買相應(yīng)的軟件導(dǎo)入到購(gòu)買的模塊使其發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)不同功能，不需要專門設(shè)計(jì)制作柜體，只要將裝置直接堆積或用支架隔開即可，使用靈活、方便、簡(jiǎn)單，即使是對(duì)已投入的生產(chǎn)線停用或改造，原先購(gòu)買的電力電子模塊也不會(huì)成為廢品，用戶可以重新進(jìn)行搭配，配置新的軟件又可以發(fā)揮它的價(jià)值；而且通過單元的并聯(lián)或增加電容模塊可以實(shí)現(xiàn)容量的提升，容量擴(kuò)展也十分方便。
[0018]【【專利附圖】
【附圖說明】】
圖1是本發(fā)明所述一種電力電子積木實(shí)施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明所述一種電力電子積木實(shí)施例中逆變模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明所述一種電力電子積木實(shí)施例中整流模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明所述一種電力電子積木實(shí)施例中直流模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明所述一種電力電子積木組合成的低壓?jiǎn)蜗嘧冾l器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明所述一種電力電子積木組合成的低壓三相變頻器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明所述一種電力電子積木組合成的低壓?jiǎn)蜗郃PF裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是本發(fā)明所述一種電力電子積木組合成的低壓三相三線或三相四線的APF/SVG裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9是本發(fā)明所述一種電力電子積木組合成的光伏并網(wǎng)逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10是本發(fā)明所述一種電力電子積木組合成的直驅(qū)式風(fēng)電變流器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11是本發(fā)明所述一種電力電子積木組合成的動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12是本發(fā)明所述一種電力電子積木組合成的鏈?zhǔn)礁邏鹤冾l器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13是本發(fā)明所述一種電力電子積木組合成的鏈?zhǔn)礁邏红o止無功發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]【【具體實(shí)施方式】】
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]電力電子積木實(shí)施例
如圖1至圖4中所示，本實(shí)施例所述的一種電力電子積木，包括有互為獨(dú)立體的控制器模塊、逆變模塊、整流模塊和直流模塊。其中，所述控制器模塊要由DSP處理器、FPGA運(yùn)算處理器、AD采集處理器、人機(jī)接口、存儲(chǔ)器、1接口和光纖接口組成，所述DSP處理器、FPGA運(yùn)算處理器和AD采集處理器依次導(dǎo)通連接，所述人機(jī)接口和存儲(chǔ)器均連接在DSP處理器上，所述1接口和光纖接口均連接在FPGA運(yùn)算處理器上；而且控制器模塊通過其光纖接口與逆變模塊，以及整流模塊和直流模塊中的至少一個(gè)組合成具有不同的功能電力電子裝置；而且AD采集處理器可以采集六路電壓信號(hào)、六路電流信號(hào)；人機(jī)接口主要可以實(shí)現(xiàn)RS232、RS485、CAN等通訊；10接口實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)信號(hào)的采集、動(dòng)作；DSP處理器和FPGA運(yùn)算處理器可以實(shí)現(xiàn)采集信號(hào)處理和運(yùn)算后轉(zhuǎn)換成能夠控制功率單元或IGBT的信號(hào)，是控制器模塊的核心，可通過內(nèi)置高壓變頻、SVG、APF、光伏并網(wǎng)、風(fēng)電并網(wǎng)等不同的程序使得整機(jī)實(shí)現(xiàn)不同的功能。
[0021]所述逆變模塊主要由功率單元控制板、功率單元驅(qū)動(dòng)板、至少一路功率單元逆變回路和散熱風(fēng)扇組成；所述功率單元控制板上設(shè)有光纖接口 P和Q、DB排線接口、控制電源接口 C0N3、溫度檢測(cè)接口 C0N2和電壓檢測(cè)接口 CONl ;所述功率單元驅(qū)動(dòng)板主要兩組IGBT驅(qū)動(dòng)電路組成，其上還設(shè)有DB排線接口和四個(gè)IGBT信號(hào)接口，所述功率單元驅(qū)動(dòng)板的DB排線接口通過DB排線與功率單元控制板的DB排線接口導(dǎo)通連接，所述四個(gè)IGBT信號(hào)接口Al?A4兩兩分別連接在兩組IGBT驅(qū)動(dòng)電路的輸出端上；所述功率單元逆變回路的主回路主要由IGBT逆變單元、直流電容、吸收電容和均壓電阻組成，所述IGBT逆變單元包括四支IGBT開關(guān)管BI?B4，串聯(lián)連接的IGBT開關(guān)管BI和B2與串聯(lián)連接的IGBT開關(guān)管B3和B4并聯(lián)連接，且串聯(lián)連接的IGBT開關(guān)管BI和B2、IGBT開關(guān)管B3和B4分別并聯(lián)有一個(gè)吸收電容，所述功率單元驅(qū)動(dòng)板的四個(gè)IGBT信號(hào)接口 Al?A4分別連接到四支IGBT開關(guān)管BI?B4的端子上；所述直流電容包括有電容Cl?C4，電容Cl和C2、串聯(lián)連接的電容C3和C4分別串聯(lián)連接與IGBT逆變單元并聯(lián)連接，且每個(gè)電容Cl?C4上依次并聯(lián)連接有均壓電阻R11、R12、R21和R22 ;所述散熱風(fēng)扇與功率單元控制板導(dǎo)通連接。另外，逆變模塊的控制電源和散熱風(fēng)扇電源可以取自直流模塊，以減少外部連線。
[0022]所述整流模塊主要由兩個(gè)快速熔斷器FUl?FU2、六個(gè)整流橋Dl?D6和一個(gè)散熱風(fēng)扇(圖中未表示出來)組成；所述六個(gè)整流橋Dl?D6兩兩串聯(lián)后并聯(lián)連接，所述兩個(gè)快速熔斷器FUl?FU2連接在整流橋的交流端，所述散熱風(fēng)扇并聯(lián)連接到兩個(gè)快速熔斷器FUl?FU2的后端。
[0023]所述直流模塊主要由多組薄膜電容并聯(lián)連接組成，每組薄膜電容由兩個(gè)薄膜電容串聯(lián)而成(當(dāng)然，每組薄膜電容也可由單獨(dú)一個(gè)薄膜電容組成);該薄膜電容能夠提供更多的輸出紋波電流和更長(zhǎng)的使用壽命。
[0024]本發(fā)明所述的電力電子積木具有通用性、可擴(kuò)展性，用戶可以根據(jù)自己需要進(jìn)行簡(jiǎn)單搭配使用，并向電力電子產(chǎn)品的軟件廠家購(gòu)買相應(yīng)的軟件導(dǎo)入到購(gòu)買的模塊使其發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)不同功能，不需要專門設(shè)計(jì)制作柜體，只要將裝置直接堆積或用支架隔開即可，使用靈活、方便、簡(jiǎn)單，即使是對(duì)已投入的生產(chǎn)線停用或改造，原先購(gòu)買的電力電子模塊也不會(huì)成為廢品，用戶可以重新進(jìn)行搭配，配置新的軟件又可以發(fā)揮它的價(jià)值；而且通過單元的并聯(lián)或增加電容模塊可以實(shí)現(xiàn)容量的提升，容量擴(kuò)展也十分方便。
[0025]如圖5至13所示(圖中的逆變模塊僅表示出功率單元逆變回路,其余功率單元控制板、功率單元驅(qū)動(dòng)板和散熱風(fēng)扇均示表示出來)，以下是本發(fā)明所述的電力電子積木拼裝成具有不同功能的電力電子裝置的九個(gè)應(yīng)用例子，具體為:
例一:低壓?jiǎn)蜗嘧冾l器
如圖5中所示，本發(fā)明提供了一種低壓?jiǎn)蜗嘧冾l器，包括有前述記載的電力電子積木的控制器模塊、整流模塊和逆變模塊，且逆變模塊包含有一路功率單元逆變回路；所述整流模塊的輸入端和輸出端分別與外部電網(wǎng)和逆變模塊的功率單元逆變回路連接，所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
[0026]例二:低壓三相變頻器
如圖6中所示，本發(fā)明提供了一種低壓三相變頻器，包括有前述記載的電力電子積木的控制器模塊、整流模塊、逆變模塊和直流模塊，且逆變模塊包含有兩路功率單元逆變回路；所述整流模塊的輸入端與外部電網(wǎng)連接，輸出端與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接，所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述直流模塊的輸出端與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接。
[0027]例三:低壓?jiǎn)蜗郃PF裝置
如圖7中所示，本發(fā)明提供了一種低壓?jiǎn)蜗郃PF裝置，包括有前述記載的電力電子積木的控制器模塊和逆變模塊，且逆變模塊包含有一路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
[0028]例四:低壓三相三線或三相四線的APF/SVG裝置
如圖8中所示，本發(fā)明提供了一種低壓三相三線或三相四線的APF/SVG裝置，包括有前述記載的電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和直流模塊，且逆變模塊包含有兩路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述直流模塊的輸出端與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接，且兩路功率單元逆變回路的電網(wǎng)連接端均依次串聯(lián)有軟充電電阻Rl?R4和串聯(lián)電抗器LI?L4。
[0029]例五:光伏并網(wǎng)逆變器
如圖9中所示，本發(fā)明提供了一種光伏并網(wǎng)逆變器，包括有光伏板，以及前述記載的電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和直流模塊，且逆變模塊包含有兩路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述直流模塊的輸出端和光伏板均與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接，且第一路功率單元逆變回路的兩個(gè)電網(wǎng)連接端和第二路功率單元逆變回路的一個(gè)電網(wǎng)連接端設(shè)置有串聯(lián)電抗器LI。
[0030]例六:直驅(qū)式風(fēng)電變流器
如圖10中所示，本發(fā)明提供了一種直驅(qū)式風(fēng)電變流器，包括有前述記載的電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和兩個(gè)直流模塊，且逆變模塊包含有三路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述兩個(gè)直流模塊的輸出端與逆變模塊的三路功率單元逆變回路連接，且第一路功率單元逆變回路的兩個(gè)發(fā)電機(jī)連接端和第二路功率單元逆變回路的一個(gè)發(fā)電機(jī)連接端設(shè)置有串聯(lián)電抗器LI，第二路功率單元逆變回路的一個(gè)電網(wǎng)連接端和第三路功率單元逆變回路的兩個(gè)電網(wǎng)端設(shè)置有串聯(lián)電抗器L2。
[0031]例七:動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器
如圖11中所示，本發(fā)明提供了一種動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器，包括有前述記載的電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和兩個(gè)直流模塊，且逆變模塊包含有三路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述兩個(gè)直流模塊的輸出端與逆變模塊的三路功率單元逆變回路連接，且第一路功率單元逆變回路的兩個(gè)電網(wǎng)連接端和第二路功率單元逆變回路的一個(gè)電網(wǎng)連接端均設(shè)有熔斷器FU1，第二路功率單元逆變回路的一個(gè)負(fù)載連接端和第三路功率單元逆變回路的兩個(gè)負(fù)載連接端依次設(shè)置有串聯(lián)電抗器LI?L3和其中一端連接在外部電網(wǎng)上的耦合變壓器TRl?TR3，串聯(lián)電抗器LI?L3與耦合變壓器TRl?TR3之間還設(shè)置有濾波電容器Cl?C3。
[0032]例八:鏈?zhǔn)礁邏鹤冾l器
如圖12中所示，本發(fā)明提供了一種鏈?zhǔn)礁邏鹤冾l器，包括有前述記載的電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和多個(gè)整流模塊，且逆變模塊包含有與整流模塊數(shù)量相同的多路功率單元逆變回路；每個(gè)整流模塊的輸入端均與移相變壓器連接，輸出端與逆變模塊的功率單元逆變回路一一對(duì)應(yīng)連接，形成多個(gè)高壓變頻單元，所述多個(gè)高壓變頻單元采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
[0033]例九:鏈?zhǔn)礁邏红o止無功發(fā)生器
如圖13中所示，本發(fā)明提供了一種鏈?zhǔn)礁邏红o止無功發(fā)生器，包括有前述記載的電力電子積木的控制器模塊和逆變模塊，所述逆變模塊包含有采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接的多路功率單元逆變回路，且用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接的多路功率單元逆變回路的電網(wǎng)連接端均依次串聯(lián)有軟充電電阻Rl?R3和串聯(lián)電抗器LI?L3 ;所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
[0034]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電力電子積木，其特征在于:包括有互為獨(dú)立體的控制器模塊、逆變模塊、整流模塊和直流模塊；其中，所述控制器模塊要由DSP處理器、FPGA運(yùn)算處理器、AD采集處理器、人機(jī)接口、存儲(chǔ)器、1接口和光纖接口組成，所述DSP處理器、FPGA運(yùn)算處理器和AD采集處理器依次導(dǎo)通連接，所述人機(jī)接口和存儲(chǔ)器均連接在DSP處理器上，所述1接口和光纖接口均連接在FPGA運(yùn)算處理器上；而且控制器模塊通過其光纖接口與逆變模塊，以及整流模塊和直流模塊中的至少一個(gè)組合成具有不同的功能電力電子裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電子積木，其特征在于:所述逆變模塊主要由功率單元控制板、功率單元驅(qū)動(dòng)板、至少一路功率單元逆變回路和散熱風(fēng)扇組成；其中， 所述功率單元控制板上設(shè)有光纖接口 P和Q、DB排線接口、控制電源接口 C0N3、溫度檢測(cè)接口 C0N2和電壓檢測(cè)接口 CONl ； 所述功率單元驅(qū)動(dòng)板主要兩組IGBT驅(qū)動(dòng)電路組成，其上還設(shè)有DB排線接口和四個(gè)IGBT信號(hào)接口，所述功率單元驅(qū)動(dòng)板的DB排線接口通過DB排線與功率單元控制板的DB排線接口導(dǎo)通連接，所述四個(gè)IGBT信號(hào)接口 Al~A4兩兩分別連接在兩組IGBT驅(qū)動(dòng)電路的輸出端上； 所述功率單元逆變回路的主回路主要由IGBT逆變單元、直流電容、吸收電容和均壓電阻組成，所述IGBT逆變單元包括四支IGBT開關(guān)管BI~B4，串聯(lián)連接的IGBT開關(guān)管BI和B2與串聯(lián)連接的IGB T開關(guān)管B3和B4并聯(lián)連接，且串聯(lián)連接的IGBT開關(guān)管BI和B2、IGBT開關(guān)管B3和B4分別并聯(lián)有一個(gè)吸收電容，所述功率單元驅(qū)動(dòng)板的四個(gè)IGBT信號(hào)接口 Al~A4分別連接到四支IGBT開關(guān)管BI~B4的端子上；所述直流電容包括有電容Cl~C4，電容Cl和C2、串聯(lián)連接的電容C3和C4分別串聯(lián)連接與IGBT逆變單元并聯(lián)連接，且每個(gè)電容Cl~C4上依次并聯(lián)連接有均壓電阻R11、R12、R21和R22 ； 所述散熱風(fēng)扇與功率單元控制板導(dǎo)通連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力電子積木，其特征在于:所述整流模塊主要由兩個(gè)快速熔斷器FUl~FU2、六個(gè)整流橋Dl~D6和一個(gè)散熱風(fēng)扇組成；所述六個(gè)整流橋Dl~D6兩兩串聯(lián)后并聯(lián)連接，所述兩個(gè)快速熔斷器FUl~FU2連接在整流橋的交流端，所述散熱風(fēng)扇并聯(lián)連接到兩個(gè)快速熔斷器FUl~FU2的后端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力電子積木，其特征在于:所述直流模塊主要由多組薄膜電容并聯(lián)連接組成，每組薄膜電容由兩個(gè)薄膜電容串聯(lián)而成，或者由單獨(dú)一個(gè)薄膜電容組成。
5.一種低壓?jiǎn)蜗嘧冾l器，其特征在于:包括有權(quán)利要求1至4中任一所述電力電子積木的控制器模塊、整流模塊和逆變模塊，且逆變模塊包含有一路功率單元逆變回路；所述整流模塊的輸入端和輸出端分別與外部電網(wǎng)和逆變模塊的功率單元逆變回路連接，所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
6.一種低壓三相變頻器，其特征在于:包括有權(quán)利要求1至4中任一所述電力電子積木的控制器模塊、整流模塊、逆變模塊和直流模塊，且逆變模塊包含有兩路功率單元逆變回路；所述整流模塊的輸入端與外部電網(wǎng)連接，輸出端與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接，所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述直流模塊的輸出端與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接。
7.—種低壓?jiǎn)蜗郃PF裝置，其特征在于:包括有權(quán)利要求1至4中任一所述電力電子積木的控制器模塊和逆變模塊，且逆變模塊包含有一路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
8.一種低壓三相三線或三相四線的APF/SVG裝置，其特征在于:包括有權(quán)利要求1至4中任一所述電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和直流模塊，且逆變模塊包含有兩路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述直流模塊的輸出端與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接，且兩路功率單元逆變回路的電網(wǎng)連接端均依次串聯(lián)有軟充電電阻Rl~R4和串聯(lián)電抗器LI~L4。
9.一種光伏并網(wǎng)逆變器，其特征在于:包括有光伏板，以及權(quán)利要求1至4中任一所述電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和直流模塊，且逆變模塊包含有兩路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述直流模塊的輸出端和光伏板均與逆變模塊的兩路功率單元逆變回路連接，且第一路功率單元逆變回路的兩個(gè)電網(wǎng)連接端和第二路功率單元逆變回路的一個(gè)電網(wǎng)連接端設(shè)置有串聯(lián)電抗器LI。
10.一種直驅(qū)式風(fēng)電變流器，其特征在于:包括有權(quán)利要求1至4中任一所述電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和兩個(gè)直流模塊，且逆變模塊包含有三路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述兩個(gè)直流模塊的輸出端與逆變模塊的三路功率單元逆變回路連接，且第一路功率單元逆變回路的兩個(gè)發(fā)電機(jī)連接端和第二路功率單元逆變回路的一個(gè)發(fā)電機(jī)連接端設(shè)置有串聯(lián)電抗器LI，第二路功率單元逆變回路的一個(gè)電網(wǎng)連接端和第三路功率單元逆變回路的兩個(gè)電網(wǎng)端設(shè)置有串聯(lián)電抗器L2。
11.一種動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器，其特征在于:包括有權(quán)利要求1至4中任一所述電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和兩個(gè)直流模塊，且逆變模塊包含有三路功率單元逆變回路；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接，所述兩個(gè)直流模塊的輸出端與逆變模塊的三路功率單元逆變回路連接，且第一路功率單元逆變回路的兩個(gè)電網(wǎng)連接端和第二路功率單元逆變回路的一個(gè)電網(wǎng)連接端均設(shè)有熔斷器FU1，第二路功率單元逆變回路的一個(gè)負(fù)載連接端和第三路功率單元逆變回路的兩個(gè)負(fù)載連接端依次設(shè)置有串聯(lián)電抗器LI~L3和其中一端連接在外部電網(wǎng)上的耦合變壓器TRl~TR3，串聯(lián)電抗器LI~L3與耦合變壓器TRl~TR3之間還設(shè)置有濾波電容器Cl~C3。
12.一種鏈?zhǔn)礁邏鹤冾l器，其特征在于:包括有權(quán)利要求1至4中任一所述電力電子積木的控制器模塊、逆變模塊和多個(gè)整流模塊，且逆變模塊包含有與整流模塊數(shù)量相同的多路功率單元逆變回路；每個(gè)整流模塊的輸入端均與移相變壓器連接，輸出端與逆變模塊的功率單元逆變回路一一對(duì)應(yīng)連接，形成多個(gè)高壓變頻單元，所述多個(gè)高壓變頻單元采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接；所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
13.一種鏈?zhǔn)礁邏红o止無功發(fā)生器，其特征在于:包括有權(quán)利要求1至4中任一所述電力電子積木的控制器模塊和逆變模塊，所述逆變模塊包含有采用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接的多路功率單元逆變回路，且用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)連接的多路功率單元逆變回路的電網(wǎng)連接端均依次串聯(lián)有軟充電電阻Rl~R3和串聯(lián)電抗器LI~L3 ;所述控制器模塊的光纖接口通過光纖與逆變模塊的功率單元控制板導(dǎo)通連接。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK104079183SQ201410059363
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】韋延清, 灑國(guó)棟, 黃明星, 陳峻嶺, 馬劍青, 戴先兵, 李 杰, 鄧志浩, 郭鑫, 陳蕾, 向增, 李忠懷 申請(qǐng)人:珠海萬力達(dá)電氣股份有限公司