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单相蓄电池放电装置中DC/AC变换保护电路的设计

发布时间:2021-09-29

       采用双级变换电路(即蓄电池DC/直流侧DC变换和直流侧DC,交流侧AC变换)的方法研制出来的新型单相有源逆变蓄电池回馈放电装置的主电路结构如图1所示。

       图1中的T5-T8及其反并联二极管共同组成DC/AC变换电路,Lf、Gf用于滤去DC/AC变换电路产生的高预开关嗓声,R2和CJ2用于抑制交流输出合闸浪涌电流。本产品已研制成功用于变电站220V直流操作电源系统300 Ah以下蓄电池组放电装置,本文主要介绍第二级变换电路——DC/AC变换保护电路的设计方法。

       1 DC/AC变换保护电路设计

       DC/AC变换电路是蓄电池放电装置的输出部分。它的直流侧与直流变换电路的输出相连.它的交流侧与电网相连。将蓄电池释放的能从回馈给电网。主回路如图2 (a)所示。
DC/AC变换电路具有1GBT过流、过热、泊出交流过压、输出交流欠压、输出交流过流、直流过压等多种保护类型,如图2(b)所示。一R故降发生,D触发器输出的STOP,信号变为低电平.然后用此信号封锁第一级DC/DC变换电路和DC/AC变换电路的PWM信号.使主电路的开关器件停止工作。当故障消失后.STOP2信号复位。

       1.1 IGBT过流检测电路

       IGBT过流故障由驻动电路检测.如图3所示。图中的Uin为PWM控制电路所产生的PWM控制信号。通过检测IGBT的CE之间的压降Uce的大小、可以判断IGBT是否发生过流故障。一旦Uce的值超过驭动集成电路M57962 L内部I脚的设定值时,则认为过流故障发生,驱动电路便立即封锁驭动信号.关断IGBT。与此同时.M57962 L的8脚变为低电平,通过光场丁LP521-1向控制电路发出过流故障信号,控制电路检测到过流信号后,便封锁PWM控制信号。

       1.2直流过压保护检测电路

       图1中的DC/DC变换电路用具有两个作用:一是使直流输入与DC/AC变换电路在电气上实现隔离;二是将直流输入电压变换成与DC/AC变换电路所需要的直流电压。DC/AC变换电路正常工作时,要求其直流侧电压Ud大于交流侧电压的峰值,交流侧电压变化范围为190-264V。但是,当直流侧电压认过高时.将会造成IGBT器件损坏.因此,工作时必须在线监测直流侧电压认,当它超过规定值(400 V)时,放电装置必须停止工作。枪测电路如图4所示。一旦直流侧电压高于过压设定值,检测电路中的UoH变为高电平.发出过压保护信号。

       1.3交流输出过欠压、交流输出过流保护电路

       交流输出过欠压保护电路、交流输出过流保护电路分别如图5和图6所示。图6中的Iac为在线检测到的回馈到电网的交流侧的交流电流的大小。当发生过压、欠压、交流过流故障时,保护电路的输出信号UacH、UacL、IacH变成高电平,发出相应的保护信号。

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