專利名稱：一種整流模塊的自舉式節(jié)能老化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力、通訊、電動汽車充電等應(yīng)用的整流電源模塊的老化技術(shù)，特別是一種自舉式節(jié)能老化設(shè)備。
背景技術(shù)：
整流電源產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中都必須在高溫環(huán)境下帶上負荷運行一段時間，即所謂的產(chǎn)品老化。產(chǎn)品老化的目的是讓產(chǎn)品中可能存在的質(zhì)量不良的元件或材料、生產(chǎn)裝配工藝控制不到位產(chǎn)生的質(zhì)量不良問題能暴露出來，以保證產(chǎn)品出廠后的穩(wěn)定性及可靠性，降低產(chǎn)品售后的質(zhì)量風(fēng)險。不同產(chǎn)品的老化標(biāo)準有所區(qū)別，電力、通訊、電動汽車充電用的整流電源模塊屬于大功率的電源產(chǎn)品，一般都是按額定輸出負載運行M小時的標(biāo)準老化。老化要消耗掉大量的電能，如果能采取一種節(jié)能的技術(shù)去完成，對企業(yè)還是社會無疑都是很有益的事情?，F(xiàn)在的電源生產(chǎn)企業(yè)采用的老化方法有兩種，一種是非節(jié)能的常規(guī)方法，即用功率電阻做老化的負荷，老化時電能在電阻上發(fā)熱消耗掉，沒有節(jié)能的作用；另一種是節(jié)能老化方法，用可與電網(wǎng)并網(wǎng)的逆變器坐為待老化產(chǎn)品的負載，逆變器把待老化產(chǎn)品的輸出電能送回電網(wǎng)，老化產(chǎn)品又從電網(wǎng)取電，如此電能就得到循環(huán)使用而達到節(jié)能的目的。前一種方法的優(yōu)點是方法簡單，沒技術(shù)門檻易于實施、老化設(shè)備的投資較小，老化系統(tǒng)可靠性高，因此目前大多數(shù)中小電源生產(chǎn)企業(yè)仍采用這種方法，但其缺點也是顯而易見的不節(jié)能，電能被白白浪費掉，負載發(fā)出大量熱量而導(dǎo)致安全性較差，需要較大的場地放置老化負載。后一種方法的優(yōu)點是無發(fā)熱負載，可節(jié)能、老化場地較小、安全性較好，目前大型電源生產(chǎn)企業(yè)都采用這種方法；其缺點是1、技術(shù)含量較高，老化設(shè)備的投資較大，Iff的老化產(chǎn)能約需要投資2元人民幣，一個中型的電源廠家要投入幾十萬甚至上百萬元，實力不足的企業(yè)難以承受；2、回饋電網(wǎng)的電能可能會對電網(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生影響，目前不允許直接上公共網(wǎng)只能在企業(yè)內(nèi)部的電網(wǎng)內(nèi)消化，企業(yè)的交流配電系統(tǒng)需要改造；3、設(shè)備較復(fù)雜，可靠性相對較低；4、因為逆變器有損耗，降低了節(jié)能的效果，據(jù)目前逆變器的技術(shù)，這種方法節(jié)能率約為80%。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種新穎的整流電源模塊的節(jié)能老化方法，解決現(xiàn)有節(jié)能老化方法投資大，小廠家無力實施的問題。本實用新型采用的技術(shù)方案可以描述為一種整流模塊的自舉式節(jié)能老化設(shè)備，為多個整流模塊進行老化，所述老化設(shè)備包括穩(wěn)壓電源、監(jiān)控模塊以及老化電能的循環(huán)回路，其中所述穩(wěn)壓電源與所述循環(huán)回路相連接；所述監(jiān)控模塊通過RS485通訊接口與老化的整流模塊相連接以設(shè)置整流模塊的輸出穩(wěn)壓值、穩(wěn)流值、老化時間長度、定時老化時間等參數(shù)，并監(jiān)視、記錄老化過程中整流模塊的工作情況；多個所述待老化的整流模塊的輸入端并聯(lián)輸出端串聯(lián)組成一個輸入電壓與輸出電壓相匹配的老化模組，所述老化模組的輸入端和輸出端直接串聯(lián)組成一個所述的循環(huán)回[0006]作為以上技術(shù)方案的一種改進，所述整流模塊與所述監(jiān)控模塊的RS485通訊端口通過手拉手的方式連成通訊總線。作為以上技術(shù)方案的一種改進，所述穩(wěn)壓電源為高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。作為以上技術(shù)方案的一種改進，所述穩(wěn)壓電源的輸出端被多個二極管分隔成多個互相不影響的輸出支路，每個所述輸出支路與一個所述循環(huán)回路相連接。作為以上技術(shù)方案的一種改進，所述穩(wěn)壓電源的輸出電壓設(shè)置為比單組老化模組的總輸出電壓低2V。本實用新型的有益效果是本實用新型提出了一種整流電源模塊老化的新穎節(jié)能設(shè)備，這種老化設(shè)備投資少，甚至比常規(guī)耗能型老化方法投資還小，解決現(xiàn)有節(jié)能老化方法投資大，小廠家無力實施的問題，易于推廣使用；節(jié)能，而且節(jié)能效率只受老化產(chǎn)品自身的效率影響，產(chǎn)品的效率有多高，節(jié)能效率就有多高，現(xiàn)代的大功率整流電源的效率都可超過93%，因此本實用新型提出的新方法比現(xiàn)有的方法節(jié)能效率高且可達到極限；電能只在老化產(chǎn)品內(nèi)循環(huán)利用，不需要送回電網(wǎng)，不存在影響電網(wǎng)電能質(zhì)量的問題，易于實施；本方法是利用產(chǎn)品本身具有的一些技術(shù)特性來實現(xiàn)的，不需要投入太多的設(shè)備，簡單且易實現(xiàn)，因此可靠性較高。為了更好地說明本實用新型的效果，以下以某公司為案例來分析說明，以將該技術(shù)與常規(guī)非節(jié)能老化方法及加逆變器的節(jié)能老化方法在技改投資及節(jié)能的效果方面進行對比。某公司2010年整流電源的產(chǎn)量約為30，000KW，一年按240個工作日算，需要老化產(chǎn)能約為125KW/日，設(shè)計時預(yù)留30%的裕量，實際為ISOkW/日，產(chǎn)品老化時間為M小時，整流模塊的效率約為94%，改造需要的逆變器或穩(wěn)壓電源按2元/W計，工業(yè)用電電費按1. 0元/ 度計，依據(jù)這些條件使用不同技術(shù)的改造投入為用加逆變器的技術(shù)改造，需要的逆變器功率為180KWX85%=153KW(老化產(chǎn)品的輸出功率X逆變器的效率)，改造投入為153KWX2元 /W=30. 6萬元；用自舉式節(jié)能老化技術(shù)改造，需要投入的穩(wěn)壓電源功率為180KWX (1-92%) =14. 4KW (計算公式中1-92%的依據(jù)是，穩(wěn)壓電源只是用于補充整流模塊老化時自身損耗的電能，整流模塊的效率為94%，再加穩(wěn)壓電源的損耗，可認為整個老化系統(tǒng)的效率為92%，既損耗為1_擬％)，改造投入為14. 4KWX2元/W=2. 88萬元，投入不到前一種方法的1/10。再對比節(jié)能產(chǎn)生的經(jīng)濟效益，常規(guī)非節(jié)能老化每年耗電(125KW+94%) XM小時XM0=765，957 度，需電費76. 6萬元；加逆變器的節(jié)能老化方法每年耗電(125KW+94%) X (1-85%) X 24 小時XM0=114，894度，需電費11. 5萬元；自舉式節(jié)能老化方法每年耗電125KWX
小時XM0=57，600度，需電費5. 76萬元。從上可知，自舉式節(jié)能老化技術(shù)改造投資不到加逆變器技術(shù)的1/10，一個月節(jié)約的電費就能收回投資，絕大多數(shù)企業(yè)都能接受，節(jié)能效率大于90%優(yōu)于加逆變器技術(shù)的80%。除了投資小，節(jié)電效率高外，自舉式節(jié)能老化方法因為不需要電阻負載且附加的補充電能的穩(wěn)壓電源功率小，所以占用的場地小，同樣產(chǎn)能需要的場地不到非節(jié)能常規(guī)老化的50%，比加逆變器技術(shù)的方法也要小，而且沒了大量發(fā)熱的負載電阻，老化工作的安全性得到很大地提高；相比加逆變器技術(shù)的方法，自舉式節(jié)能老化系統(tǒng)因為不用并入交流電網(wǎng)是獨立系統(tǒng)，所以使用時不用考慮電網(wǎng)負荷的情況， 所以更容易實施和使用。以下結(jié)合附圖對實用新型的具體實施方式
作進一步詳細說明。

圖1為本實用新型的電路原理圖；圖2為本實用新型的電路示意圖。
具體實施方式
電力、通訊、電動汽車充電用的整流模塊都是大功率的整流模塊，這類整流模塊自身都帶有輸出穩(wěn)壓及穩(wěn)流功能，而且穩(wěn)壓值及穩(wěn)流值都是可以設(shè)置的，整流模塊有較寬的輸入電壓范圍，本實用新型提出的新穎的高效節(jié)能老化方法正是利用了產(chǎn)品的這些特點。 本方法的核心思想既是把產(chǎn)品老化時輸出的電能再作為產(chǎn)品的電源使用，讓電能得以循環(huán)利用，這一點與現(xiàn)有的采用附加逆變器的節(jié)能老化方法類似，不同的是本實用新型所提出的自舉式節(jié)能老化法把待老化產(chǎn)品的輸出端直接與輸入端相接，中間不附加類似逆變器的電壓變換裝置，這樣可以省卻電壓變換裝置的投資，而且可以避免變換裝置產(chǎn)生的損耗降低了節(jié)能效率。整流模塊是AC/DC變換裝置，這種裝置實際上可以看成是1個整流單元電路+1個DC/DC變換裝置，前級是整流電路。整流電路的輸入即可是交流也可是直流，輸出都是直流，正如此我們可把整流模塊的輸出端與輸入端接在一起形成一個電能閉環(huán)流動的路徑，把電能循環(huán)利用起來。但由于整流模塊有不同的輸出電壓，例如電力整流模塊的額定輸出電壓是220或1 IOVdc，通訊電源是48或24Vdc輸出的，電動汽車充電用整流模塊是500 或700Vdc輸出的，另外各種整流模塊的輸入也有不同的電壓等級，電力及電動汽車用的是 380Vac輸入經(jīng)整流濾波后相當(dāng)于MOVdc左右的直流輸入，而通訊用的是220Vac輸入的經(jīng)整流濾波后相當(dāng)于310Vdc左右的直流輸入，輸入與輸出的電壓不匹配，不能直接連接。解決老化時模塊的輸入與輸出電壓匹配問題是本實用新型的一個關(guān)鍵技術(shù)，具體方法如下如圖1所示，將數(shù)個待老化整流模塊11連接為一組，把每組模塊的輸入端并聯(lián)， 輸出端串聯(lián)在一起組成一個老化模組1，其中一個模組中整流模塊11的數(shù)量根據(jù)模塊輸入與輸出電壓的等級確定，因為整流模塊11的輸入與輸出電壓都有較寬的適應(yīng)范圍，找到一個理想的匹配點是可行的，例如電力用模塊，220Vdc輸出的可用2個做一組，IlOVdc的可用4個作為一組；通訊用模塊，48Vdc輸出的可用6個做一組，24Vdc的可用12個作為一組； 電動汽車充電用模塊，500Vdc或700Vdc的都用1個做一組。然后再把這一組老化模塊1的總輸出端與輸入端相接組成一個老化回路。整流模塊11工作時會產(chǎn)生損耗，根據(jù)能量守恒的原則，如果不進行能量補充，循環(huán)利用的電能無法維持整流模塊11持續(xù)工作，因此在老化過程中如何補充整流模塊11自身損耗消耗掉的電能是本實用新型的另一個關(guān)鍵技術(shù)，具體方法如下在老化系統(tǒng)中增加一臺輸出電壓可調(diào)的高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源2，所述穩(wěn)壓電源2的輸出電壓范圍及輸出功率根據(jù)待整流模組11的輸入電壓等級和老化的產(chǎn)能確定，用多個二極管21將該穩(wěn)壓電源2的輸出分隔成多路互相不影響的輸出支路，每個支路與上面所述的一組老化模組1的輸入相接，這樣一臺穩(wěn)壓電源2就可以為多個老化模組1提供老化時的電能補充，輸出支路的數(shù)量依老化的產(chǎn)能而定。老化時將待整流模塊11的輸出穩(wěn)壓值、穩(wěn)流值設(shè)定為老化標(biāo)準規(guī)定的值，補充能量的穩(wěn)壓電源的輸出電壓設(shè)定到比一組整流模塊11串聯(lián)輸出的電壓低2V，整個老化系統(tǒng)即可正常工作。[0019]用額定輸入電壓為380Vac，標(biāo)稱輸出電壓為220V，額定輸出電流=40A的整流模塊11為例說明本自舉式節(jié)能老化方法的具體實施方式
。老化系統(tǒng)的電氣接線如圖2所示，其中RMla RM&i，RMlb RMlb是16臺待老化的整流模塊，U、V、W是模塊的輸入端， Out+、Out-是模塊的輸出正、負極，A、B是模塊的RS485通訊端口，PE是保護接地端。16臺模塊分為8組每組兩臺。如圖所示將每組的a模塊的Out-與b模塊的Out+相連形成輸出串聯(lián)，a、b模塊的U、W分別相連V懸空形成輸入并聯(lián)，再將a模塊的Out+與U相連，b 模塊的Out-與W相連，既模塊組的輸出端與輸入端并聯(lián)形成電能循環(huán)通路，將每組的b模塊的Out-連在一起構(gòu)成BUS-，每臺模塊的A、B通訊端口以手拉手的方式連成RS485通訊總線，每臺模塊的PE在系統(tǒng)的保護接地銅排處連在一起。Powerl是一臺額定輸入電壓為 380Vac、輸出電壓在43(T560Vdc之間可調(diào)、額定輸出電流20A(該電流是按老化8臺40A額定輸出電流的整流模塊11得出，可根據(jù)實際情況增減)的用于補充電能的穩(wěn)壓電源2，該電源的Out-也接到BUS-上，Out+經(jīng)D1 D8分為IN+廣IN+8八條支路(支路數(shù)量可根據(jù)實際情況增減)，每條支路與一組待老化模塊的U相接，輸入端U、V、W接入公共電網(wǎng)，P E接入系統(tǒng)保護接地銅排。WDJl是一臺監(jiān)控模塊3，用于設(shè)置待老化整流模塊11的輸出穩(wěn)壓值、穩(wěn)流值、老化時間長度、定時老化時間等參數(shù)，并監(jiān)視、記錄老化過程中整流模塊11的工作情況，它的通訊端A、B與整流模塊11的通訊總線相連。本例整流模塊11的輸出穩(wěn)壓值設(shè)為 264 V dc，穩(wěn)流值設(shè)為100%模塊額定輸出電流，穩(wěn)壓電源的輸出設(shè)為526 V dc，設(shè)置好即可開始老化。對于其它輸入、輸出電壓等級的整流模塊可按前述計算每組模塊的數(shù)量，其余設(shè)計與本例相同。以上所述只是本實用新型優(yōu)選的實施方式，其并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限制，只要是以基本相同的手段實現(xiàn)本實用新型的目的都應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種整流模塊的自舉式節(jié)能老化設(shè)備，以對整流模塊(11)進行老化處理，其特征在于所述老化設(shè)備包括穩(wěn)壓電源(2)、監(jiān)控模塊(3)以及老化電能的循環(huán)回路，其中所述穩(wěn)壓電源(2)與所述循環(huán)回路相連接；所述監(jiān)控模塊(3)通過RS485通訊接口與老化的整流模塊(11)相連接以設(shè)置整流模塊(11)的參數(shù)，包括輸出穩(wěn)壓值、穩(wěn)流值、老化時間長度以及定時老化時間，并監(jiān)視、記錄老化過程中整流模塊(11)的工作情況；多個所述整流模塊 (11)的輸入端并聯(lián)輸出端串聯(lián)組成單個輸出電壓與輸入電壓相匹配的老化模組(1)，所述老化模組(1)的輸入端和輸出端直接串聯(lián)組成所述循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種整流模塊的自舉式節(jié)能老化設(shè)備，其特征在于所述整流模塊(11)與所述監(jiān)控模塊(3)的RS485通訊端口通過手拉手的連接方式組成通訊總線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種整流模塊的自舉式節(jié)能老化設(shè)備，其特征在于所述穩(wěn)壓電源(2)為高頻開關(guān)穩(wěn)壓電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種整流模塊的自舉式節(jié)能老化設(shè)備，其特征在于所述穩(wěn)壓電源(2)的輸出端包含有由多個二極管(21)分隔成的多個互相不影響的輸出支路，每個所述輸出支路均與一個所述老化電能的循環(huán)回路相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種整流模塊的自舉式節(jié)能老化設(shè)備，其特征在于所述穩(wěn)壓電源(2)的輸出電壓設(shè)置為比單個老化模組(1)的輸出電壓低2V。
專利摘要本實用新型提出了一種整流模塊的自舉式節(jié)能老化設(shè)備，以對多個整流模塊進行老化，所述老化設(shè)備包括穩(wěn)壓電源、監(jiān)控模塊以及老化電能的循環(huán)回路，其中所述監(jiān)控模塊通過RS485通訊接口與老化的整流模塊相連接以設(shè)置整流模塊的輸出穩(wěn)壓值、穩(wěn)流值、老化時間長度、定時老化時間等參數(shù)，并監(jiān)視、記錄老化過程中整流模塊的工作情況；所述穩(wěn)壓電源為所述循環(huán)回路提供補充電源；多個所述待老化的整流模塊的輸入端并聯(lián)輸出端串聯(lián)組成一個老化模組，所述老化模組的輸入端和輸出端直接串聯(lián)組成所述循環(huán)回路。此方法老化設(shè)備投資少，節(jié)能效率高，不影響電網(wǎng)電能質(zhì)量，而且簡單易實現(xiàn)，可靠性較高。
文檔編號G01R31/00GK202171620SQ201120157208
公開日2012年3月21日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者關(guān)平 申請人:珠海瓦特電力設(shè)備有限公司