一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統，包括一個變換器，一個逆變器，和一個補充電源，所述變換器和逆變器用導線連接在一起形成電回路，變換器是逆變器的負載，逆變器也是變換器的負載。補充電源被用來補充能量再生系統中的能量損失，所述能量損失包括由變換器和逆變器造成的電回路中的損失。本實用新型專利技術將逆變器作為電子負載并且能夠將直流電壓轉換為交流電壓，或者變換器作為電子負載并且能夠將交流電能轉換為直流電能。變換器的負載和直流到交流的轉換，或者逆變器的負載以及交流到直流的轉換可以在一個設備里完成，從而實現能量再生以及提升了能量再生系統的效率。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統，一般來說是與老化測試架上的能量回收，與電子負載和測試系統相關，特別是與控制和回收電子設備中的能量有關，比如說交流變直流的電源、老化測試架、自動測試設備(ATE)、電子負載、能量變換器、能量逆變器和其他電力設備。
技術介紹
在電力通信工業，電子消費品，計算機和其它類似領域擴張的大背景下，對于能夠提供高水平能量的能源需求迅速增長。同時，不斷增加的電能花銷以及減少環境污染的必要性要求，需要新的和有創新性的方法來節約能源。在對交變直電源變換器的測試和老化測試過程中，很大一部分能量被浪費在無源負載(例如電阻)中了。這些被浪費的能量增加·了生產過程中的成本并且惡化了環境。雖然現在已經有了對于直流變直流的有效的能量再生系統和方法，但是還沒有簡單的和便宜的從交流-直流和直流-交流能量轉換系統中回收能量的方法。一種傳統系統18被顯示在圖I中，這種傳統系統18包括一個交流-直流能量變換器12，在這里被稱為“變換器”，連接在無源負載20上。另一種傳統系統19被顯示在圖2中，這種傳統系統19包括一個直流-交流逆變器14，在這里被稱為“逆變器”，連接在被動負載20上。一般來說,傳統系統18和19的被動負載采用阻性負載。然而,任何可以吸收和釋放能量的負載都可以被用作被動負載。被動負載不會回收、返還、再生或恢復部分或全部被傳遞到它們的能量。如圖4所示，在傳統系統18中損失的全部能量為1100瓦。變換器12釋放100瓦，幾乎都以熱量的形式浪費掉了 ；負載20釋放1000瓦，幾乎都以熱量的形式浪費掉了，也就是說，所有進入變換器12的能量全部被損失掉了。如圖5所示，在傳統系統19中損失的全部能量也為1100瓦，逆變器14釋放100瓦，幾乎都以熱量的形式浪費掉了。負載20釋放了 1000瓦的能量，幾乎都以熱量的形式浪費掉了。也就是說，所有進入逆變器14的能量全部被損失掉了。在測試電源過程中消耗的能量可以非常多。為了回收能量，一些已知的能量回收和測試系統將額外的能量補充回電網，但是這些系統非常復雜和昂貴。
技術實現思路
為了克服上述問題，本技術的最優體現提供了一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統。根據本技術的最優體現的一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統，包括一個交變直電源變換器，一個直變交電源逆變器和一個補充電源，所述變換器和逆變器的直流端和交流端相互電聯接在一起，組成一個電回路，從而能量再生系統中的能量得以再生，所述變換器，逆變器和補充電源被安排成一種方式，這種方式可以使得當電流在電回路中流動時，變換器是逆變器的負載，同時逆變器是變換器的負載，補充電源用來補充能量再生系統中的能量損失，包括電回路中變換器和逆變器中的能量損失。所述補充電源優選輸出直流電，補充電源輸出端優選地連接在變換器和逆變器的直流端，所述能量再生系統優選地包括至少一個額外的變換器，所述額外變換器與逆變器、變換器和補充電源排列在一起，使得逆變器，變換器和至少一個額外的變換器的交流端連接在一起。所述能量再生系統優選地包括至少一個額外的逆變器，所述額外逆變器與逆變器、變換器和補充電源排列在一起，使得逆變器，變換器和至少一個額外的逆變器的直流端連接在一起。所述逆變器優選地輸出純正弦波、修正正弦波，類似正弦波，方波和/或它們的組所述變換器優選地包括功率因數修正電路，所述變換器優選地可以通過調整變換器的參數來控制電回路中的負載電流，所述補充電源優選地可以通過調整補充電源的參數來控制電回路中的負載電流，所述補充電源優選地可以通過調整補充電源的參數來控制電回路中負載電流的幅值，所述補充電源優選地可以通過調整補充電源的參數來控制電回路中負載電流的方向。所述補充電源的輸出端和變換器的直流端被優選地配置成可以控制電回路中的負載電流，所述能量再生系統還包括一個控制電路，用來控制電回路中的負載電流，所述能量再生系統優選地包括一個控制電路，用來提供控制、監測、測量或保護功能。本技術將逆變器作為電子負載并且能夠將直流電壓轉換為交流電壓，或者變換器作為電子負載并且能夠將交流電能轉換為直流電能。因此，變換器的負載和直流到交流的轉換，或者逆變器的負載以及交流到直流的轉換可以在一個設備里完成，從而提升了能量再生系統的效率。下述關于本技術的優選實施例及其附圖的詳細內容將會使得本技術的其他特征、要素、特性和優點變得更加顯而易見。附圖說明圖I是一種傳統變換器連接無源負載的方框圖。圖2是一種傳統逆變器連接無緣負載的方框圖。圖3是本技術的優選實施例中的能量再生系統方框圖。圖4是圖I中傳統變換器和負載中能量分配的實例方框圖。圖5是圖2中傳統變換器和負載中能量分配的實例方框圖。圖6是圖3中能量再生系統中能量分配的實例方框圖。圖7是本技術另一種運用多個變換器和逆變器組合的優選實施例的方框圖。圖8是本技術的一種顯示補充電源提供的輸入能量相對于能量回收環中回收的能量的優選實施例的示意圖。具體實施方式對于本技術中各種優選的實施方式中的能量再生系統10和21將會參照圖3，圖6和圖7來進行討論。如圖3所示，本技術中所述的一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統，包括一個交直流電源轉換器12，一個直交流電源逆變器14，和一個補充電源16。變換器12的交流端連接逆變器14的交流端。逆變器14的直流端連接變換器12的直流端。變換器12和逆變器14的組合建立了一個連續的能量回收環。所述能量再生系統(電源轉換系統)10優選地也包括一個補充電源16。所述補充電源16補充由能量再生系統(電源轉換系統)10中的獨立元器件和設備的有限效率造成的能量再生系統中的能量損失。在這種安排下，變換器12、逆變器14、補充電源16或者是它們的組合可以成為一個單元或者被測單元。再有，變換器12作為逆變器14的負載，逆變器14作為變換器12的負載。由逆變器14和變換器12在能量回收環路中形成的電流可以是順時針或逆時針的，其方向由補充電源16和變換器12的輸出參數決定。 能量再生系統(電源轉換系統)10的啟動需要補充電源16向能量回收環路中提供一個短暫的突發能量。首先，啟動逆變器14，所述逆變器帶動變換器12。當能量回收環路的運轉被建立好后，能量回收環路中的電流就依賴補充電源16提供給能量回收環路中的能量了。關閉補充電源16、關閉變換器12或者關閉逆變器14都可以關閉整個系統。除了使用一個變換器12或一個逆變器14外，還可以使用多臺變換器12或多臺逆變器14。比如，多臺變換器12可以被安排成一個組合，使得逆變器14的交流端連在每一個變換器12的交流端，以及每個變換器12的直流端連在逆變器14的直流端或多臺逆變器14的直流端。同樣，也可以使用一系列變換器12的組合，使得變換器12的直流端連接在一個或更多的逆變器14的直流端。同樣，也可以使用多個變換器12和多個逆變器14，變換器12和逆變器14的數量可以相等也可以不同。還可以使用多臺補充電源16。圖7顯示了一個能量再生系統21，包括4個變換器12和兩個逆變器14的組合。其中兩個變換器12連接在一臺逆變器14上，另外兩個變換器12連接在另一臺逆變器14上。在圖7本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統，包括一個交變直電源變換器，一個直變交電源逆變器和一個補充電源，其特征在于，所述變換器和逆變器的直流端和交流端相互電聯接在一起組成一個電回路，所述變換器，逆變器和補充電源被安排成一種方式，這種方式可以使得當電流在電回路中流動時，變換器是逆變器的負載，同時逆變器是變換器的負載，補充電源用來補充能量再生系統中的能量損失，包括電回路中變換器和逆變器中的能量損失。

【技術特征摘要】
1.一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統，包括一個交變直電源變換器，一個直變交電源逆變器和一個補充電源，其特征在于，所述變換器和逆變器的直流端和交流端相互電聯接在一起組成一個電回路，所述變換器，逆變器和補充電源被安排成一種方式，這種方式可以使得當電流在電回路中流動時，變換器是逆變器的負載，同時逆變器是變換器的負載，補充電源用來補充能量再生系統中的能量損失，包括電回路中變換器和逆變器中的能量損失。2.根據權利要求I中所述的一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統，其特征在于，補充電源輸出直流電。3.根據權利要求I中所述的一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統，其特征在于，補充電源的輸出端連接在變換器和逆變器的直流端。4.根據權利要求I中所述的一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統，其特征在于，系統還包括至少另一個變換器，這個變換器與已有變換器、逆變器和補充電源組合在一起，其中，逆變器、變換器和至少另一個變換器的交流端連在一起。5.根據權利要求I中所述的一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統，其特征在于，系統還包括至少另一個逆變器，這個逆變器與已有變換器、逆變器和補充電源組合在一起，其中，逆變器、變換器和至少另一個逆變器的直流端連在一起。6.根據權利要求I中所述的一種在交變直和直變交電源轉換系統中再生負載能量的系統，其特征在于，變換器包...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬克·拉保，
申請(專利權)人：村田電源，
類型：實用新型
國別省市：