[发明专利]一种模块化三电平储能变流器

说明书

本发明涉及一种模块化三电平储能变流器，包括背板，背板上通过可拆卸电连接接口连接有主功率板、滤波板和数字控制板；所述主功率板上安装三电平储能变流器的主电路元件；所述滤波板上安装滤波电感和滤波电容；所述数字控制板安装处理器、采样电路和SPWM输出电路。本发明提出的模块化三电平储能变流器，各电路单元模块化，在故障时，替换故障板卡即可，便于故障维修。而且各电路板卡按照特定功能进行划分，便于维护管理和查找故障。

技术领域

本发明涉及一种模块化三电平储能变流器。

背景技术

近年来，由于开关电源成本压力越来越大，以及相匹配的功率器件集成技术越来越成熟，其高功率密度趋势也越来越明显。基于目前的器件水平和市场运行情况，中点钳位的三电平逆变拓扑成为中功率逆变的高性价比选择。

现有的模块化三电平储能变流器，通常分为主电路和控制电路设计，主电路包括模块化的功率模块，电容，散热器等，控制电路包括驱动电路，采样电路，通信电路等。其功能集成程度高，一旦出现故障，则整个变流器都无法工作，维护性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种模块化三电平储能变流器，用以解决现有技术维护性差的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种模块化三电平储能变流器，包括背板，背板上通过可拆卸电连接接口连接有主功率板、滤波板和数字控制板；所述主功率板上安装三电平储能变流器的主电路元件；所述滤波板上安装滤波电感和滤波电容；所述数字控制板安装处理器、采样电路和SPWM输出电路。

进一步的，还包括检测板，所述检测板上安装采样信号的调理电路和逻辑信号的电平转换电路，用于主功率板与数字控制板之间的信号交互。

进一步的，所述主功率板包括独立设置的第一主功率板和第二主功率板，第一主功率板上安装逆变侧和网侧电流的采样器件、控制输出的继电器和交直流端口处的熔断器；所述第二主功率板包括直流母线支撑电容、IGBT功率器件和IGBT驱动单元，所述IGBT驱动单元设置在一个驱动板上。

进一步的，所述滤波板包括逆变侧电感、网侧电感和滤波电容包括逆变侧电感和网侧的滤波电容。

进一步的，所述数字控制板的处理器由两个DSP和一个CPLD构成。

进一步的，所述数字控制板还设有通信接口、开入/开出信号接口和并离网信号接口。

进一步的，所述并离网信号接口包括离网同步信号接口、离网开关机信号接口和并离网切换信号接口。

进一步的，还包括显示板，用于安装LED指示灯。

进一步的，背板上安装用于标识变流器地址的拨码开关。

本发明提出的模块化三电平储能变流器，各电路单元模块化，在故障时，替换故障板卡即可，便于故障维修。而且各电路板卡按照特定功能进行划分，便于维护管理和查找故障。

附图说明

图1是实施例的系统框图；

图2是变流器对外接口示意图；

图3是处理器构成和软件框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

本实施例中，变流器的主电路为基于三电平逆变技术平台的单级双向AC/DC储能变流器模块，内部主电路采用“I”型三电平逆变拓扑，模块交流侧接入三相三线制交流电网，直流侧连接储能电池，该模块可四象限运行，当电池充电时，将网侧交流整流成直流给储能电池充电，当电池放电时，则将直流逆变成交流回馈到电网。

作为其他实施方式，也可以采用其他类型的三电平拓扑。