1.一種能耗型交流電子負(fù)載,其特征在于,包括交流接觸器、交流輸入濾波電感(3)、逆變橋(4)、直流側(cè)電容(5)、斬波模塊(6)、能耗電阻(7)、檢測(cè)模塊(8)和控制模塊(9);
所述交流接觸器的第一端用作與被測(cè)電源(1)一極連接的接口,所述交流接觸器的第二端與所述交流輸入濾波電感(3)的第一端連接,所述交流輸入濾波電感(3)的第二端與所述逆變橋(4)的第一端連接,所述逆變橋(4)的第二端用作與被測(cè)電源(1)另一極連接的接口;
所述逆變橋(4)通過所述逆變橋(4)第三端和第四端與所述直流側(cè)電容(5)并聯(lián),所述斬波模塊(6)和所述能耗電阻(7)串聯(lián)后與所述直流側(cè)電容(5)并聯(lián);
所述檢測(cè)模塊(8)第一端用作與所述被測(cè)電源(1)連接的接口,用于檢測(cè)所述被測(cè)電源(1)的電壓;所述檢測(cè)模塊(8)第二端與所述交流輸入濾波電感(3)連接用于檢測(cè)所述交流輸入濾波電感(3)的電流;所述檢測(cè)模塊(8)第三端與所述直流側(cè)電容(5)連接用于檢測(cè)所述直流側(cè)電容(5)的電壓;所述檢測(cè)模塊(8)第四端與所述控制模塊(9)第一端連接用于傳送檢測(cè)到的被測(cè)電源(1)的電壓,所述檢測(cè)模塊(8)第五端與所述控制模塊(9)第二端連接用于傳送檢測(cè)到的所述交流輸入濾波電感(3)的電流,所述檢測(cè)模塊(8)第六端與所述控制模塊(9)第三端連接用于傳送檢測(cè)到的所述直流側(cè)電容(5)的電壓;
所述控制模塊(9)第一端與所述檢測(cè)模塊(8)第四端連接,用于接收檢測(cè)到的被測(cè)電源(1)的電壓;所述控制模塊(9)第二端與所述檢測(cè)模塊(8)第五端連接,用于接收檢測(cè)到的所述交流輸入濾波電感(3)的電流;所述控制模塊(9)第三端與所述檢測(cè)模塊(8)第六端連接,用于接收檢測(cè)到的所述直流側(cè)電容(5)的電壓;所述控制模塊(9)第四端與所述逆變橋(4)連接,用于控制所述逆變橋(4)的導(dǎo)通與關(guān)斷;所述控制模塊(9)第五端與所述斬波模塊(6)連接,用于控制所述斬波模塊(6)的導(dǎo)通與關(guān)斷。
2.如權(quán)利要求1所述的電子負(fù)載,其特征在于,所述檢測(cè)模塊(8)包括被測(cè)電源輸出電壓檢測(cè)單元(81)、交流輸入濾波電感電流檢測(cè)單元(82)和直流側(cè)電容電壓檢測(cè)單元(83);所述被測(cè)電源輸出電壓檢測(cè)單元(81)第一端用作所述檢測(cè)模塊(8)第一端,所述被測(cè)電源輸出電壓檢測(cè)單元(81)第二端用作所述檢測(cè)模塊(8)第四端;所述交流輸入濾波電感電流檢測(cè)單元(82)第一端用作所述檢測(cè)模塊(8)第二端,所述交流輸入濾波電感電流檢測(cè)單元(82)第二端用作所述檢測(cè)模塊(8)第五端;所述直流側(cè)電容電壓檢測(cè)單元(83)第一端用作所述檢測(cè)模塊(8)第三端,所述直流側(cè)電容電壓檢測(cè)單元(83)第二端用作所述檢測(cè)模塊(8)第六端。
3.如權(quán)利要求1所述的電子負(fù)載,其特征在于,所述控制模塊(9)包括相互連接的數(shù)字信號(hào)處理單元(91)和驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路(92);所述數(shù)字信號(hào)處理單元(91)第一端用作所述控制模塊(9)第一端,所述數(shù)字信號(hào)處理單元(91)第二端用作所述控制模塊(9)第二端,所述數(shù)字信號(hào)處理單元(91)第三端用作所述控制模塊(9)第三端;所述驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路(92)第一端用作所述控制模塊(9)第四端,所述驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路(92)第二端用作所述控制模塊(9)第五端;所述控制模塊(9)還包括一與所述數(shù)字信號(hào)處理單元(91)連接的人機(jī)交互單元(93)。
4.如權(quán)利要求3所述的電子負(fù)載,其特征在于,所述控制模塊(9)首先根據(jù)接收到的所述被測(cè)電源(1)的電壓U1和設(shè)定的電流特性曲線I0按照公式(I)計(jì)算得到負(fù)載電流指令I(lǐng)r:
Ir=I0×U1÷220 (I),
然后根據(jù)計(jì)算得到的所述負(fù)載電流指令I(lǐng)r和所述交流輸入濾波電感(3)的電流If按照公式(II)計(jì)算得到電流誤差e:e=Ir-If (II),最后根據(jù)所述電流誤差e計(jì)算得到驅(qū)動(dòng)指令Ui,從而控制所述逆變橋(4)的導(dǎo)通與關(guān)斷。
5.如權(quán)利要求3所述的電子負(fù)載,其特征在于,所述控制模塊(9)根據(jù)接收到的所述直流側(cè)電容(5)的電壓Uf以及設(shè)定的所述直流側(cè)電容(5)的電壓最大值Umax和最小值Umin,按照(III)和公式(IV)工作:
當(dāng)Uf≥Umax時(shí),S=1 (III);
當(dāng)Uf<Umin時(shí),S=0 (IV);
其中,所述直流側(cè)電容(5)電壓的最大值Umax和最小值Umin通過公式(V)和公式(VI)確定:
Umin=U×1.2(V),Umax=U×1.25 (VI),
其中,U為被測(cè)電源輸出電壓的峰值;
當(dāng)S=1時(shí),所述控制模塊(9)控制所述斬波模塊(6)導(dǎo)通,使能耗電阻(7)與直流側(cè)電容(5)接通,實(shí)現(xiàn)耗能放電并維持直流側(cè)電容(5)電壓不超過Umax,當(dāng)S=0時(shí),控制斬波模塊(6)關(guān)斷,使能耗模塊與直流側(cè)電容(5)斷開,維持直流側(cè)電容(5)電壓大于Umin。
6.如權(quán)利要求3所述的電子負(fù)載,其特征在于,所述數(shù)字信號(hào)處理單元(91)包括滯環(huán)控制器(914),和依次連接的負(fù)載電流指令形成單元(911)、減法器(912)和電流控制器(913);所述滯環(huán)控制器(914)的第一輸入端用作所述控制模塊(9)第三端,所述滯環(huán)控制器(914)的輸出端連接所述驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路(92);所述負(fù)載電流指令形成單元(911)的第一輸入端用作所述控制模塊(9)第一端;所述減法器(912)輸入端用作所述控制模塊(9)第二端;所述電流控制器(913)的輸出端連接所述驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路(92);所述滯環(huán)控制器(914)的第二輸入端與所述負(fù)載電流指令形成單元(911)的第二輸入端連接人機(jī)交互單元(93)。
7.如權(quán)利要求1所述的電子負(fù)載,其特征在于,所述電子負(fù)載還包括預(yù)充電電路,預(yù)充電電路由用于接通充電電路的充電接觸器和充電電阻串聯(lián)而成,預(yù)充電電路與所述交流接觸器并聯(lián)。
8.如權(quán)利要求6所述的電子負(fù)載,其特征在于,所述直流側(cè)電容(5)的額定工作電壓Uc滿足如下條件:Uc≥U×1.5,其中,U為被測(cè)電源(1) 輸出電壓的峰值;所述電流控制器(913)采用PI、PR或者PID控制器,所述逆變橋(4)為三相逆變橋或單相逆變橋。