多路高压电源预充电装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922086263.X (22)申请日 2019.11.27 (73)专利权人 江苏大全凯帆电器股份有限公司 地址 211106 江苏省镇江市扬中市大全路 11号 (72)发明人 杜伟闫荣超王殿俊刘小鹏 孙俊生王灏雄 (74)专利代理机构 南京知识律师事务所 32207 代理人 刘丰 (51)Int.Cl. H02J 7/00(2006.01) H02H 7/18(2006.01) (54)实用新型名称 一种多路高压电源预充电装置 (57)摘要 本实用新型涉及一种多路高压电。

2、源预充电 装置, 包括多路高压电源预充电电路, 所述预充 电电路包括隔离开关、 接触器、 充电电阻和断路 器, 所述隔离开关和断路器依次设置在充电设备 和功率设备之间, 所述接触器和充电电阻组成的 串联电路与隔离开关并联连接; 一路预充电电路 单独或多路预充电电路并联为功率设备充电。 在 对功率设备预充电时, 先闭合对应回路的隔离开 关, 再闭合对应回路的接触器和断路器, 等预充 电过程结束后, 再断开接触器; 在正常运行时, 断 路器可起短路保护功能, 可根据功率需求将预充 电电路进行并联短接, 可实现单台大功率设备或 者多台小功率设备的预充电及运行保护功能。 权利要求书1页 说明书3页 附。

3、图5页 CN 210744791 U 2020.06.12 CN 210744791 U 1.一种多路高压电源预充电装置, 其特征在于: 包括多路高压电源预充电电路, 所述预 充电电路包括隔离开关、 接触器、 充电电阻和断路器, 所述隔离开关和断路器依次设置在充 电设备和功率设备之间, 所述接触器和充电电阻组成的串联电路与隔离开关并联连接; 一 路预充电电路单独或多路预充电电路并联为功率设备充电。 2.根据权利要求1所述的多路高压电源预充电装置, 其特征在于: 所述高压电源预充电 电路还包括电压传感器和电流传感器, 电压传感器分别设置在充电设备与隔离开关之间、 断路器与功率设备之间, 电流传感。

4、器设置在充电设备和隔离开关之间。 3.根据权利要求1所述的多路高压电源预充电装置, 其特征在于: 还包括柜体, 高压电 源预充电电路设置在柜体内, 所述柜体顶部设有进出电缆填料函, 预充电电路的主功率进 出电缆通过进出电缆填料函接线。 4.根据权利要求3所述的多路高压电源预充电装置, 其特征在于: 柜体上设有若干组母 排, 母排设置在主功率电缆的进出孔下侧, 每相邻两组母排为一路, 一路母排与一路高压电 源预充电电路相连。 5.根据权利要求4所述的多路高压电源预充电装置, 其特征在于: 每组母排包括2个, 每 组的2个母排前后排列, 中间通过绝缘端子连接固定。 6.根据权利要求4所述的多路高压。

5、电源预充电装置, 其特征在于: 所述母排设置在柜体 的侧面, 在柜体的中部从上到下依次设置充电电阻、 接触器、 隔离开关和断路器。 7.根据权利要求3所述的多路高压电源预充电装置, 其特征在于: 还包括控制器, 所述 控制器设置在柜体上, 控制器的输出端连接隔离开关、 断路器和本地指示灯, 控制器的输入 端口接收电压传感器和电流传感器的信号。 8.根据权利要求7所述的多路高压电源预充电装置, 其特征在于: 控制器包括故障信号 接口。 9.根据权利要求3所述的多路高压电源预充电装置, 其特征在于: 所述柜体的顶部设有 通风孔, 所述接触器的后侧设有多个电压电流传感器, 控制器设置在柜体的前侧, 。

6、控制器通 过隔板与充电电阻及隔离开关分开。 10.根据权利要求3所述的多路高压电源预充电装置, 其特征在于: 所述柜体设有前面 板, 前面板上设有电压显示器、 电流显示器、 开关器件指示灯和本地控制按钮。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210744791 U 2 一种多路高压电源预充电装置 技术领域 0001 本实用新型涉及输配电设备领域, 尤其涉及一种多路高压电源预充电装置。 背景技术 0002 随着大功率逆变设备的广泛运用, 对如何实现大功率逆变设备安全充电和运行提 出了更高的要求, 由于大功率逆变设备在输入侧常常安装有直流支撑电容, 因此, 直接将高 压电源对其充电可能造成电容爆炸等。

7、事故, 同时, 在运行过程中, 若发生故障, 需要迅速切 断设备与电源的连接。 另外, 随着电力电子设备的容量越来越大, 面临着多台大功率供电设 备的并联运行的需要。 0003 目前来看, 为了实现以上功能, 许多厂家采用的是将充电电阻及断路器或开关器 件与设备集成在一起, 同时通过电缆将多路电源与大功率设备直接连接, 这不仅存在很大 的安全因素, 还造成了设备体积增加, 不方便维护。 实用新型内容 0004 为解决现有的技术问题, 本实用新型提供了一种多路高压电源预充电装置。 0005 本实用新型具体内容如下: 一种多路高压电源预充电装置, 包括多路高压电源预 充电电路, 所述预充电电路包括。

8、隔离开关、 接触器、 充电电阻和断路器, 所述隔离开关和断 路器依次设置在充电设备和功率设备之间, 所述接触器和充电电阻组成的串联电路与隔离 开关并联连接; 一路预充电电路单独或多路预充电电路并联为功率设备充电。 0006 进一步的, 所述高压电源预充电电路还包括电压传感器和电流传感器, 电压传感 器分别设置在充电设备与隔离开关之间、 断路器与功率设备之间, 电流传感器设置在充电 设备和隔离开关之间。 0007 进一步的, 还包括柜体, 高压电源预充电电路设置在柜体内, 所述柜体顶部设有进 出电缆填料函, 预充电电路的主功率进出电缆通过进出电缆填料函接线。 0008 进一步的, 柜体上设有若干。

9、组母排, 母排设置在主功率电缆的进出孔下侧, 每相邻 两组母排为一路, 一路母排与一路高压电源预充电电路相连。 0009 进一步的, 每组母排包括2个, 每组的2个母排前后排列, 中间通过绝缘端子连接固 定。 0010 进一步的, 所述母排设置在柜体的侧面, 在柜体的中部从上到下依次设置充电电 阻、 接触器、 隔离开关和断路器。 0011 进一步的, 还包括控制器, 所述控制器设置在柜体上, 控制器的输出端连接隔离开 关、 断路器和本地指示灯, 控制器的输入端口接收电压传感器和电流传感器的信号。 0012 进一步的, 控制器包括故障信号接口。 0013 进一步的, 所述柜体的顶部设有通风孔, 。

10、所述接触器的后侧设有多个电压电流传 感器, 控制器设置在柜体的前侧, 控制器通过隔板与充电电阻及隔离开关分开。 0014 进一步的, 所述柜体设有前面板, 前面板上设有电压显示器、 电流显示器、 开关器 说明书 1/3 页 3 CN 210744791 U 3 件指示灯和本地控制按钮。 0015 本实用新型的有益效果: 在对功率设备预充电时, 先闭合对应回路的隔离开关, 再 闭合对应回路的接触器和断路器, 等预充电过程结束后, 再断开接触器; 在正常运行时, 断 路器可起短路保护功能, 可根据功率需求将预充电电路进行并联短接, 可实现单台大功率 设备或者多台小功率设备的预充电及运行保护功能。 。

11、附图说明 0016 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步阐明。 0017 图1为本实用新型的多路高压电源预充电装置轴视图; 0018 图2为本实用新型的多路高压电源预充电装置的后视图; 0019 图3为本实用新型的多路高压电源预充电装置的前视图; 0020 图4为本实用新型的多路高压电源预充电装置电路原理图; 0021 图5为本实用新型的多路高压电源预充电装置电路6路并联原理图; 0022 图6位本实用新型的控制器的示意图。 具体实施方式 0023 结合图1-图6, 本实施例公开了一种多路高压电源预充电装置, 包括多路高压电源 预充电电路, 高压电源预充电电路包括隔离开关4、 接触器。

12、6、 充电电阻2和断路器5, 其中, 充 电设备和功率设备之间依次设置隔离开关4和断路器5, 接触器6和充电电阻2串联之后与隔 离开关4并联连接。 本实施例中为6路预充电电路, 包括12个充电电阻2、 12个隔离开关4、 6个 接触器6和6个断路器5。 0024 在高压电源预充电电路后接功率设备对其充电, 实际应用中可将一路预充电电路 对应一个功率设备, 当功率设备功率需求过大时, 可将相邻的预充电电路进行并联增加电 路以达到功率设备功率需求, 本实施例中最多可将6组进行并联。 0025 当充电时, 以第一路预充电电路为例, 先闭合隔离开关KM1_2, 然后闭合接触器 KM1_1及断路器QS1。

13、, 让充电设备(本实施例中为电源)带充电电阻R1_1和R1_2对大功率逆变 设备进行供电, 可避免充电电流过大; 当大功率逆变设备支撑电容电压饱和后, 断开接触器 KM1_1, 稳定安全地实现预充电全过程; 在正常运行时, 断路器5可起短路保护功能。 0026 在预充电电路中还接入电压电流传感器9以检测电压电流情况, 其中, 电压传感器 分别设置在充电设备与隔离开关4之间、 断路器5与功率设备之间, 电流传感器设置在充电 设备和隔离开关4之间。 0027 本实施例的预充电装置还包括柜体1, 柜体1成体呈立方体状, 其中, 预充电电路设 置在柜体1内, 柜体1的前侧部分安装控制器7, 控制器7的。

14、输出端连接隔离开关4、 断路器5和 本地指示灯, 分别控制隔离开关4、 断路器5和本地指示灯的开关通断; 控制器7的输入端连 接电压电流传感器9的输出端接收电压电流信号, 根据电压电流信号判断功率设备的充电 情况并做相应的处理。 0028 控制器7还设有远程故障接口, 用于接收远程设备如电源或者大功率设备信号, 通 过通信端口有线或无线方式接收上位机控制信号, 并经过逻辑保护程序对这些信号进行处 理, 通过输出端口输出隔离开关4、 断路器5及本地指示灯的控制指令, 实现设备及远程设备 说明书 2/3 页 4 CN 210744791 U 4 的预充电过程和运行过程中的故障保护。 0029 在柜。

15、体1的顶部后侧设有进出电缆填料函8, 主功率进出电缆通过进出电缆填料函 8接线, 在进出电缆填料函8的下方设置母排3, 母排3共设置24个, 每两个母排3为一路共12 路, 每2路为一组共6组, 每路的两个母排3前后排列, 中间通过绝缘端子11连接固定, 12组母 排3可根据功率需求进行并联短接, 连接的功率设备功率需求过大, 可以将相邻的两组母排 3通过短接铜排进行并联, 增加电流, 最多可将6组进行并联, 如图5所示。 若可实现单台大功 率设备或者最多6台大功率设备的预充电及运行保护功能。 0030 在母排3的后侧从上至下依次设置充电电阻2、 接触器6、 控制器7和断路器5, 并且 充电电。

16、阻2、 控制器7和断路器5均通过柜体1内设置的支撑架支撑。 0031 充电电阻2设置在柜体1内的最上方方便热量释放, 在柜体1的顶部设有通风孔, 充 电电阻2释放的能量可从上方通风孔释放。 接触器6安装在靠近母排3的一侧, 电流电压传感 器设置在接触器6的同一层并且电流电压传感器安装在靠近柜体1的前门板10处, 在接触器 6和电压电流传感器9下方, 每组母排3后侧依次安装12个隔离开关4; 在隔离开关4下方, 每 路母排3后方依次安装6个断路器5, 断路器5为保护器件, 可在电路故障时快速切断电源。 柜 体1前侧的控制器7通过隔板与充电电阻2及隔离开关4分开。 0032 柜体1的前门板10上留。

17、有方形孔及圆孔, 可安装各类电压电流数显表及设备指示 灯, 包括电压显示器、 电流显示器、 开关器件指示灯和本地控制按钮, 分别用于显示电压电 流信息及各设备工作情况, 帮助操作人员实现本地观察及操作, 防止远程操作失败, 作为后 备控制和保护手段。 0033 本实用新型有益效果: 0034 1.本实用新型通过隔离开关4切换充电电阻2, 可在大功率逆变设备低压时实现安 全充电, 同时产生的热量可通过柜体1上方的通风孔有效释放, 进一步提高稳定性及充电电 阻2寿命。 0035 2.本实用新型通过控制器7及断路器5可在主功率电路故障时将电源迅速切断动 作, 实现保护功能, 同时控制器7具有外接故障。

18、信号接口, 可判断运行装置的工况, 并在故障 情况下, 实现联动远程保护, 自动迅速切断电源。 0036 3.本实用新型将预充电功能及保护功能集成化于一体, 可实现多路大功率逆变设 备的充电功能和保护功能, 不仅有效降低了大功率系统设计的成本, 同时也方便进行系统 电路拓扑的自由设计和组合。 0037 在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。 但是以上描述 仅是本实用新型的较佳实施例而已, 本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来 实施, 因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。 同时任何熟悉本领域技术人员在 不脱离本实用新型技术方案范围情况下, 都可利用上述揭示的。

19、方法和技术内容对本实用新 型技术方案做出许多可能的变动和修饰, 或修改为等同变化的等效实施例。 凡是未脱离本 实用新型技术方案的内容, 依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修 改、 等同变化及修饰, 均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。 说明书 3/3 页 5 CN 210744791 U 5 图1 图2 说明书附图 1/5 页 6 CN 210744791 U 6 图3 说明书附图 2/5 页 7 CN 210744791 U 7 图4 说明书附图 3/5 页 8 CN 210744791 U 8 图5 说明书附图 4/5 页 9 CN 210744791 U 9 图6 说明书附图 5/5 页 10 CN 210744791 U 10 。

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