[发明专利]一种空调交、直流制动电路、控制系统、方法、装置

说明书

一种空调交、直流制动电路，包括：主动整流单元，包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂；所述第一桥臂和第二桥臂组成了升压电路；制动电阻，制动电阻与主动整流单元的第三桥臂连接；直流母线单元，包括直流母线供电电路和直流母线电容；继电器单元，用于连接直流母线单元和主动整流单元、主动整流单元和制动电阻，以及切换电路模式；变频器单元，用于调整直流母线单元输送的电压以给后级电路供电。本发明结合了三相整流电路的特点，令同一套电路支持交、直流两种模式的制动，实现了通过工作模式识别和切换的手段，协调控制电路中软件和空调控制器对应工作模式下的信号检测、逻辑判断、工作时序的间隔时间。

技术领域

本发明属于电路制动控制领域，涉及一种空调交、直流母线制动电路，实现变频器交、直流环境下制动控制。

背景技术

在地铁车辆空调的供电系统中，变频模块常见的供电方式为三相AC380V转换为DC530V或对前级DC1500V输入进行DC/DC转换为DC650V，然后通过逆变输出到空调压缩机或风机。上述方案为了防止电机制动过程中产生的过压问题，均需格外的制动单元进行制动，增加了成本和能耗。

鉴于以上原因，开发可根据当前输入方式切换相应的制动的方案，在正常模式下是将三相交流380V整流变换(四象限主动整流单元)为DC650V，经过空调变频器和风机变频器分别为后级电机供电。由于整流单元能将交流侧的能量转换到直流侧母线电容，也能将存储在母线电容的能量逆变返回交流侧，从而实现能量双向流动。通过电机制动过程中产生的能量回馈到电网达到能效优化。在紧急供电模式下，通过继电器切换，将电池DC110V升压至DC650V，实现空调紧急通风功能，由于此时只有电池供电，仅通风变频器给风机供电，电机制动能量较小，可通过三相整流器的另一桥臂组成制动电路进行制动控制。

发明内容

本发明的目的在于解决一般情况下，负载电机在变频器的输出频率下运行，其转速等于或接近变频器的输出频率，当电机减速或停车过程中，电机转速可能超过变频器给定频率，三相逆变单元处于发电运行模式，从而对直流母线方进行充电而产生高压。根据前端APC辅助电源供电设计，利用其供电特点提出适用2种工作模式的制动方案。

本发明所采取的技术方案是：

本发明提供了一种空调交、直流制动电路，包括：

主动整流单元，所述主动整流单元包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂；所述第一桥臂和第二桥臂组成了升压电路；

制动电阻，制动电阻与所述主动整流单元的第三桥臂连接；

直流母线单元，包括直流母线供电电路和直流母线电容；

继电器单元，用于连接直流母线单元和主动整流单元、主动整流单元和制动电阻，以及切换电路模式；

变频器单元，用于调整直流母线单元输送的电压以给后级电路供电。

进一步地，所述第三桥臂导通后，形成的通路使制动电阻并联到所述直流母线电容的两端。

进一步地，所述继电器单元包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器；所述第一继电器、第二继电器、第三继电器用于控制电路的启动；所述第四继电器、第五继电器用于控制电路切换为升压电路；第六继电器用于控制电路切换为制动电路。

进一步地，所述后级电路包括压缩机电路和风机电路。

进一步地，所述制动电路根据继电器单元中继电器的吸合状态，转换供电模式；所述供电模式包括：正常模式，第一继电器、第二继电器、第三继电器处于吸合状态而第四继电器、第五继电器、第六继电器未吸合时，电路将处于正常模式，所述正常模式用于正常状态下变频器单元的供电；紧急模式，第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器均处于吸合状态时，电路处于紧急模式，所述紧急模式用于制动条件下变频器单元的供电。