本發(fā)明屬于汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型電源設(shè)備。

背景技術(shù)：

新型電源設(shè)備專為新能源領(lǐng)域的電動汽車電機實驗設(shè)計制造，為三相輸入，大功率直流可調(diào)輸出電源，可模擬蓄電池對電動汽車電機控制器進行多種功能的實驗，并具有良好的保護功能，以確保在各種情況工作時控制器的安全。配有先進的智能監(jiān)控接口，可以與上位機連接形成智能監(jiān)控電源，可對電源的所有參數(shù)設(shè)定，控制器的實驗參數(shù)進行實時監(jiān)控、記錄并統(tǒng)計。更重要的是該電源在測試電機制動或者反拖發(fā)電時能自動將電能回饋到電網(wǎng)側(cè)，同時保證測試電機直流總線電壓穩(wěn)定，與目前普遍采用的電阻能耗制動技術(shù)相比可實現(xiàn)能量循環(huán)利用，同時大大節(jié)省裝置空間（電阻能耗制動方式為兩個控制柜加一操作臺，能量回饋方式只需要一個控制柜）。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種新型電源設(shè)備，所述系統(tǒng)解決共用直流母線的問題，提高能量利用效率，適合多種電壓等級測試電機測試的通用性電力測功機測試平臺。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種新型電源設(shè)備，包括加載電機、冷卻系統(tǒng)、測試電機、AC/DC并聯(lián)變換器、采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述采集系統(tǒng)通過信號線與控制系統(tǒng)相連，所述控制系統(tǒng)通過檢測模塊與加載電機和測試電機相連，所述AC/DC并聯(lián)變換器通過電源線與加載電機相連，所述采集系統(tǒng)通過一個PLC控制器與測試電機相連。

PLC控制器通過電源線與AC/DC并聯(lián)變換器相連。

AC/DC并聯(lián)變換器設(shè)有整流模塊。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1）解決長期以來汽車用電機與負載交流電機無法共直流母線的問題；

2)DC/DC直流調(diào)節(jié)單元解決測試電機電壓等級變化的問題，使測試臺通用電源系統(tǒng)成為可能；

3）AC/DC并聯(lián)技術(shù)解決系統(tǒng)容量擴展問題；

4）獨立的模塊化使系統(tǒng)構(gòu)造簡單、緊湊；

5）雙饋特別是再生回饋的過程,解決短時電壓短路以及續(xù)流方面的問題；

6）傳統(tǒng)變頻電源系統(tǒng)受再生過電壓影響,電動機的減速過程被大大限制。該系統(tǒng)由于能量回饋, 不再受過壓影響。

附圖說明

以下結(jié)合附圖和具體實施方式進一步說明本發(fā)明。

圖1 本發(fā)明電力測功機系統(tǒng)組成原理圖

圖2 本發(fā)明電力測功機電源系統(tǒng)示意圖

圖3 本發(fā)明的串聯(lián)LLC諧振變換器結(jié)構(gòu)示意圖

圖4 本發(fā)明的AC/DC并聯(lián)變換器拓撲圖

圖中，1、電網(wǎng)；2、控制系統(tǒng)；3、AC/DC并聯(lián)變換器；4、加載電機；5、檢測模塊；6、冷卻系統(tǒng)；7、采集系統(tǒng)；8、數(shù)據(jù)量；9、測試電機；10、PLC控制器。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖進一步說明，并非限制本發(fā)明所涉及的范圍。

參見圖1至圖所示，本發(fā)明包括加載電機4、冷卻系統(tǒng)6、測試電機9、AC/DC并聯(lián)變換器3、采集系統(tǒng)7和控制系統(tǒng)2，所述采集系統(tǒng)7通過信號線與控制系統(tǒng)2相連，所述控制系統(tǒng)2通過檢測模塊5與加載電機4和測試電機9相連，所述AC/DC并聯(lián)變換器3通過電源線與加載電機4相連，所述采集系統(tǒng)7通過一個PLC控制器10與測試電機9相連，所述AC/DC并聯(lián)變換器3的輸入端為電網(wǎng)1，所述加載電機4和測試電機9均存在一些數(shù)據(jù)量8共采集系統(tǒng)7采集和整理，采集系統(tǒng)7采集完畢一些數(shù)據(jù)量8后，發(fā)送給控制系統(tǒng)2，由控制系統(tǒng)2進行分析和控制。交、直流負載共直流母線

測功機系統(tǒng)中，加載電機4為異步電機,測試電機9通過直流供電（現(xiàn)今，汽車電機一般采用控制器+永磁同步電機的形式，整體對外表現(xiàn)為直流），通用變頻器均為交-直-交型，無法共用直流母線，共用交流母線第一效率低，第二對電網(wǎng)諧波污染嚴重。電力測功機電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2。 圖2中AC/DC并聯(lián)變換器完成整流功能，將電網(wǎng)電能整流成540-750V可調(diào)電壓輸出，DC/DC為0-720V可調(diào)輸出，基本能覆蓋現(xiàn)今常用電壓等級。DC/AC把直流再次逆變成交流供加載電機使用，因為加載電機使用的是交流異步機，所以通過DC/AC后交流電機被掛在直流母線上。

目前，AC/DC變換器在工程和產(chǎn)品中大量應(yīng)用，而且對其效率、體積、重量和性能的要求越來越高，尤其是變換效率和功率密度這兩方面。雖然可以通過提高變換器的工作頻率滿足這些要求，但由于測功機作為試驗平臺，必須涵蓋所有轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的平臺，而高轉(zhuǎn)速必定意味著高頻率，頻率的不斷提高也將導(dǎo)致開關(guān)管損耗的增加和電磁干擾的增大，從而又帶來整機效率降低和難以達到電磁安規(guī)標準等問題。采用諧振的換流方式可顯著降低電路中的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲，能在保證高效率的前提下進一步提高開關(guān)管的開關(guān)頻率，因此諧振變換器比其他種類的變換器具有較明顯的優(yōu)勢。

三元件串聯(lián)LLC諧振變換器由變化的頻率控制，通過合理的設(shè)計，變換器能在全負載范圍內(nèi)實現(xiàn)，初級側(cè)開關(guān)管和次級側(cè)整流管都工作在軟開關(guān)環(huán)境下，開關(guān)損耗相對較低，因此在變換效率方面有著明顯的優(yōu)勢，并得到了廣泛應(yīng)用。這里在對三元件串聯(lián)LLC諧振變換器進行仿真和理論分析的基礎(chǔ)上，提出了一種在工業(yè)應(yīng)用中快速和普遍適用的設(shè)計及計算方法。

DC/DC采用LLC諧振變換器，如圖3和圖4所示。能有效抑制諧波分量，通過SW受控開關(guān)來控制導(dǎo)通占空比調(diào)節(jié)輸出電壓。如圖3所示，三元件串聯(lián)LLC諧振變換器的工作原理圖典型的三元件串聯(lián)LLC諧振變換器拓撲結(jié)構(gòu)。初級側(cè)主開關(guān)管VQ1，VQ2的占空比均為50％（實際中有死區(qū)），由兩個開關(guān)管產(chǎn)生的方波電壓通過由Cr，Lr和Lm組成的諧振腔將能量傳遞給次級，能量的大小通過輸出電壓反饋值改變初級側(cè)開關(guān)管的開關(guān)頻率來控制。變換器有兩個諧振頻率，一個是Lr與Cr的諧振頻率fr1，另一個諧振頻率fr2由Lm，Cr和RL決定，RL功率越大，則頻率越高，反之則越低。 Buck-Boost式DC/DC調(diào)節(jié)模塊, Buck-Boost變換器是降壓．升壓混合電路，其輸出電壓可以小于輸入電壓，也可以大于輸入電壓，且輸出電壓極性與輸入電壓相反。圖4中L是變壓電感，SW是受控導(dǎo)通開關(guān)，CL濾波電容。電路通過SW受控占空比以及二極管導(dǎo)通占空比來改變輸出的電壓，直流輸出調(diào)節(jié)范圍的大小決定了測功機測試電機類型的多少，直接影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。

測試時，被測電機處于轉(zhuǎn)矩控制模式、加載電機處于轉(zhuǎn)速控制模式。系統(tǒng)上電，加載電機先啟動，轉(zhuǎn)速升至設(shè)定值，之后被測電機啟動，將轉(zhuǎn)矩升至設(shè)定值。被測電機為驅(qū)動狀態(tài)，加載電機為發(fā)電狀態(tài)，在系統(tǒng)初始上電時，全部由電源提供電能，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，加載電機進入發(fā)電狀態(tài)，電源只提供系統(tǒng)損耗能量，其余由加載電機提供，此時電源需輸出功率大小，取決于加載電機發(fā)電（饋電）能量，這是一種最為高效的能量利用方式。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明原理內(nèi)做其它變化，當然，這些依據(jù)本發(fā)明原理所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護的范圍內(nèi)。