一种用于变桨系统后备电源的充放电电路的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电机变桨控制系统领域，具体的说涉及该领域内的一种用于变桨系统后备电源的充放电电路。


背景技术：

2.变桨系统中后备电源与驱动器母线一般是通过二极管进行耦合，这样的电路虽然简单，但在执行后备电源紧急顺浆时存在以下问题：（1）随着后备电源电压的不断下降，放电电流需要逐渐变大，而二极管的导通压降会随着通过二极管电流的增大而增大，使二极管上的损耗变大，影响整个系统的效率和后备电源的能量利用率。（2）由于驱动器母线电压会很低，需要采用复杂的弱磁控制算法控制电机，这会使电机产生大量的无功功率，进一步降低后备电源的能量利用率。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种用于变桨系统后备电源的充放电电路。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种用于变桨系统后备电源的充放电电路，其改进之处在于：包括通过开关管q1与后备电源电连接的降压驱动电路和通过开关管q2与后备电源电连接的升压驱动电路，上述的开关管q1还与供电电路电连接，开关管q2还与驱动器母线电连接。
6.进一步的，后备电源充电时，电路处于buck模式。
7.进一步的，后备电源放电时，电路处于boost模式。
8.进一步的，开关管q1和开关管q2均为igbt。
9.本实用新型的有益效果是：
10.本实用新型所公开的充放电电路，在为后备电源充电时，降压驱动电路进行工作，对后备电源进行快速充电，以便缩短启机时间；在由后备电源放电（供电）时，升压驱动电路进行工作，维持较高的驱动器母线电压，既减少了二极管的能量损耗，电机控制单元又可以不进入效率低下的弱磁运行区域，从而简化了电机控制算法，提高了后备电源的能量利用率。
附图说明
11.图1是本实用新型实施例1所公开充放电电路的电路连接示意图；
12.图2是本实用新型实施例1所公开充放电电路在充电时的等效电路图；
13.图3是本实用新型实施例1所公开充放电电路在放电时的等效电路图。
具体实施方式
14.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施
例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
15.实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种用于变桨系统后备电源的充放电电路，包括通过开关管q1与后备电源3电连接的降压驱动电路1和通过开关管q2与后备电源3电连接的升压驱动电路2，上述的开关管q1还与供电电路电连接，开关管q2还与驱动器母线电连接。
16.如图2所示，在后备电源3充电时，电路处于buck模式，通过降压驱动电路1控制开关管q1的占空比来控制后备电源3的充电电流和充电电压，实现快速充电。
17.如图3所示，在后备电源3放电时，电路处于boost模式，通过升压驱动电路2控制开关管q2的占空比来控制给驱动器母线供电的电流与电压，起到稳定驱动器母线电压，监控放电电流的作用。
18.上述的开关管q1和开关管q2均为igbt。通过有效利用igbt模块并加入软件控制，实现了后备电源的双向快速充放电。


技术特征：
1.一种用于变桨系统后备电源的充放电电路，其特征在于：包括通过开关管q1与后备电源电连接的降压驱动电路和通过开关管q2与后备电源电连接的升压驱动电路，上述的开关管q1还与供电电路电连接，开关管q2还与驱动器母线电连接。2.根据权利要求1所述用于变桨系统后备电源的充放电电路，其特征在于：后备电源充电时，电路处于buck模式。3.根据权利要求1所述用于变桨系统后备电源的充放电电路，其特征在于：后备电源放电时，电路处于boost模式。4.根据权利要求1所述用于变桨系统后备电源的充放电电路，其特征在于：开关管q1和开关管q2均为igbt。

技术总结
本实用新型公开了一种用于变桨系统后备电源的充放电电路，包括通过开关管Q1与后备电源电连接的降压驱动电路和通过开关管Q2与后备电源电连接的升压驱动电路，上述的开关管Q1还与供电电路电连接，开关管Q2还与驱动器母线电连接。本实用新型所公开的充放电电路，在为后备电源充电时，降压驱动电路进行工作，对后备电源进行快速充电，以便缩短启机时间；在由后备电源放电（供电）时，升压驱动电路进行工作，维持较高的驱动器母线电压，既减少了二极管的能量损耗，电机控制单元又可以不进入效率低下的弱磁运行区域，从而简化了电机控制算法，提高了后备电源的能量利用率。提高了后备电源的能量利用率。提高了后备电源的能量利用率。


技术研发人员：秦泗德 戴富坤 曲振帅
受保护的技术使用者：埃斯倍风电科技（青岛）有限公司
技术研发日：2021.10.08
技术公布日：2022/5/25