本发明涉及电源,具体涉及一种交流并联中间直流电压稳定同步电路。
背景技术:
1、电源模块交流并联是近年发展的一种交流供电冗余技术。多个模块输出并联成交流母线,既为负载提供更大的功率,也实现冗余供电,如n+1冗余、n+m冗余:当其中一个模块因故障停止输出时,并联组中的非故障模块继续负载供电,保障负载设备供电的连续性。
2、目前单相输入的交流并联模块大多为ac/ac模块并联,即:模块输入为ac,在输出ac端实现并联。输出电压的同频、同相、同幅是参与并联模块输出的前提要求。
3、如图7所示,现有技术只在模块输出ac端完成并联。而交流并联的前提要求是模块输出电压幅值时刻保持相等。模块输出ac电压是由模块内电容的直流电压逆变而来,只要模块逆变前的电容上直流脉动电压上升或下降的幅值不等或变化趋势相反,将导致逆变后交流ac幅值出现差异,当这种差异超出稳压环路本身的抑制能力时,模块之间将产生较大环流,导致并联失控,进而并联失败。
4、由于国内市电额定电压为220vac、50hz变化的交流电。在模块内部经全桥整流滤波后产生100hz的脉动直流,该直流经逆变成交流。由于100hz的直流脉动,且不同模块输入有120°的相位差,造成并联的不同模块内直流脉动电压不同步。
5、交流并联要求各模块逆变后幅值时刻相等,而不同相输入的模块在整流后有着固有的直流脉动电压,该非同步的脉动电压对要求的逆变后交流电压幅值相等有着固有的消极破坏作用。
6、若并联模块的输入均接自同一个电池,则更有利于输出保持相同的交流幅值。实际使用中,不都满足模块输入电压一定能来自电池,而只能从三相市电r、s、t相取电。为了考虑电网用电平衡,必须调节三相输入用电负载平衡,要分别接入三相火线的r、s、t相。因此,如何消除并联模块内中间部分直流的非同步脉动,成为单相输入模块实现稳定并联的重要问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足,本发明提供的交流并联中间直流电压稳定同步电路解决了现有交流并联模块无法消除中间部分直流的非同步脉动的问题。
2、为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案为:
3、提供一种交流并联中间直流电压稳定同步电路,其包括:第一ac/dc模块、第二ac/dc模块、第三ac/dc模块、中间直流电压稳定同步电路、第一dc/ac模块、第二dc/ac模块和第三dc/ac模块;中间直流电压稳定同步电路包括电容c1、电容c2、电容c3和电容c4;
4、第一ac/dc模块的一个输入端与三相r线相连,第二ac/dc模块的一个输入端与三相s线相连,第三ac/dc模块的一个输入端与三相t线相连;三个ac/dc模块的另一个输入端均与三相零线相连;
5、第一ac/dc模块的正极输出端分别连接电容c1的一端和第一dc/ac模块的正极输入端;第一ac/dc模块的负极输出端分别连接电容c3的一端和第一dc/ac模块的负极输入端;
6、第二ac/dc模块的正极输出端分别连接电容c1的另一端、电容c2的一端和第二dc/ac模块的正极输入端;第二ac/dc模块的负极输出端分别连接电容c3的另一端、电容c4的一端和第二dc/ac模块的负极输入端;
7、第三ac/dc模块的正极输出端分别连接电容c2的另一端和第三dc/ac模块的正极输入端;第三ac/dc模块的负极输出端分别连接电容c4的另一端和第三dc/ac模块的负极输入端;
8、三个dc/ac模块的同一输出端并联输出;
9、电容c1、电容c2、电容c3和电容c4用于消除三个ac/dc模块彼此直流电压的非同步脉动,保证后续逆变输出交流电压的同幅值。
10、进一步地,中间直流电压稳定同步电路还包括电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4;电阻r1与电容c1并联;电阻r2与电容c2并联;电阻r3与电容c3并联;电阻r4与电容c4并联;
11、电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4用于加快停电时电容c1、电容c2、电容c3和电容c4的残余电荷放电。
12、进一步地,中间直流电压稳定同步电路还包括电阻r5、电阻r6、电阻r7和电阻r8;电阻r5串联在电容c1与第一ac/dc模块的正极输出端之间;电阻r6串联在第二ac/dc模块的正极输出端与电容c2之间;电阻r7串联在电容c3与第二ac/dc模块的负极输出端之间;电阻r8串联在电容c4与第三ac/dc模块的负极输出端之间;
13、电阻r5、电阻r6、电阻r7和电阻r8用于调节电容c1、电容c2、电容c3和电容c4的耦合电流大小。
14、进一步地,中间直流电压稳定同步电路还包括电容c5和电容c6;电容c5串联在电容c1和电容c2的连接点与第二ac/dc模块的正极输出端之间;电容c6串联在电容c3和电容c4的连接点与第二ac/dc模块的负极输出端之间;
15、电容c5和电容c6用于辅助电容c1、电容c2、电容c3和电容c4消除三个ac/dc模块彼此直流电压的非同步脉动,保证逆变输出交流电压的同幅值。
16、进一步地,中间直流电压稳定同步电路还包括电阻r9和电阻r10;电阻r9与电容c5并联;电阻r10与电容c6并联;
17、电阻r9和电阻r10用于加快停电时电容c5和电容c6的残余电荷放电。
18、进一步地,中间直流电压稳定同步电路还包括电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15和电阻r16;电阻r11串联在第一ac/dc模块的正极输出端与电容c1之间;电阻r12串联在第二ac/dc模块的正极输出端与电容c5之间;电阻r13串联在第三ac/dc模块的正极输出端与电容c2之间;
19、电阻r14连接在电容c3和电容c6之间;电阻r15连接在电阻r14和电容c6之间;电阻r16连接在电阻r14和电容c4之间;
20、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15和电阻r16用于调节电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5和电容c6的耦合电流大小。
21、本发明的有益效果为:
22、1、本电路在输出并联之前,通过电压耦合实现直流电压的变化趋势同步,消除中间直流电压非同步脉动,从而可靠的实现单相输入模块的交流并联,防止无中间直流电压同步电路情况下因电压脉动造成输出交流电压幅值差较大而使并联失控、失败,提高输出并联的可靠性。
23、2、本电路在模块之间输入可以不同相,提高了电网三相用电的平衡,减小零线电流,降低了能耗。
1.一种交流并联中间直流电压稳定同步电路,其特征在于,包括:第一ac/dc模块、第二ac/dc模块、第三ac/dc模块、中间直流电压稳定同步电路、第一dc/ac模块、第二dc/ac模块和第三dc/ac模块;中间直流电压稳定同步电路包括电容c1、电容c2、电容c3和电容c4;
2.根据权利要求1所述的交流并联中间直流电压稳定同步电路,其特征在于,中间直流电压稳定同步电路还包括电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4;电阻r1与电容c1并联;电阻r2与电容c2并联;电阻r3与电容c3并联;电阻r4与电容c4并联;
3.根据权利要求1所述的交流并联中间直流电压稳定同步电路,其特征在于,中间直流电压稳定同步电路还包括电阻r5、电阻r6、电阻r7和电阻r8;电阻r5串联在电容c1与第一ac/dc模块的正极输出端之间;电阻r6串联在第二ac/dc模块的正极输出端与电容c2之间;电阻r7串联在电容c3与第二ac/dc模块的负极输出端之间;电阻r8串联在电容c4与第三ac/dc模块的负极输出端之间;
4.根据权利要求1所述的交流并联中间直流电压稳定同步电路,其特征在于,中间直流电压稳定同步电路还包括电容c5和电容c6;电容c5串联在电容c1和电容c2的连接点与第二ac/dc模块的正极输出端之间;电容c6串联在电容c3和电容c4的连接点与第二ac/dc模块的负极输出端之间;
5.根据权利要求4所述的交流并联中间直流电压稳定同步电路,其特征在于,中间直流电压稳定同步电路还包括电阻r9和电阻r10;电阻r9与电容c5并联;电阻r10与电容c6并联;
6.根据权利要求4所述的交流并联中间直流电压稳定同步电路,其特征在于,中间直流电压稳定同步电路还包括电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15和电阻r16;电阻r11串联在第一ac/dc模块的正极输出端与电容c1之间;电阻r12串联在第二ac/dc模块的正极输出端与电容c5之间;电阻r13串联在第三ac/dc模块的正极输出端与电容c2之间;