本发明专利技术公开了一种提升电源输出快速变化特性的装置与调节方法，所述电压切换装置接在大功率直流源和被测对象之间；所述旁路继电器K1与降压支路串联后一端接大功率直流源的正极，另一端接串联的电阻R4和继电器K6的一端，串联的电阻R4和继电器K6的另一端接大功率直流源；所述总继电器K2与串联的旁路继电器K1和降压支路两端并联；所述串联的电阻R4和继电器K6的两端与被测对象的正负极连接；旁路继电器K1闭合时，大功率直流源与被测对象连接；旁路继电器K1断开，总继电器K2闭合时，大功率直流源通过降压支路与被测对象连接。本发明专利技术通过设置电压切换装置，实现了常规大功功率电源也能满足被测对象输入端电压快速变换。满足被测对象输入端电压快速变换。满足被测对象输入端电压快速变换。
A device and regulation method for improving the fast changing characteristics of power output
【技术实现步骤摘要】
一种提升电源输出快速变化特性的装置与调节方法
[0001]本专利技术涉及电压快速变换
，具体为一种提升电源输出快速变化特性的装置与调节方法。
技术介绍
[0002]随着技术的发展，目前对于新能源控制器的测试提出更高的要求。在测试过程中需要模拟控制器的负载突然切出的情况，在正常的电力电子变换技术条件下，负载突然切出，会导致源端的电压迅速上升。根据标准，控制器在瞬间切出负载时，输入端的电压上升速度须达到250V/ms以上。控制器输入端设计有400uF以上的电容，在电压突变情况下，瞬间需要产生上百千瓦功率作为支撑。在实验室进行测试时，需要通过直流测试电源提供速率为250V/ms的电压变换，才能模拟控制器切载的实验。然而当前常规的测试电源均难以满足此要求。
[0003]直流测试电源分为大功率电源与小功率电源，按照功率等级区分的话，一般行业内普遍认为单机40kW以上为大功率测试电源，单机40kW以下为小功率测试电源。不同类型的测试电源在拓扑架构上也存在较大的差异，大功率直流测试电源主要采用两级架构，通过选择不同类型的IGBT模块实现主功率的变换。因为开关器件的特点，主要以大电流为主，其开关频率主要在10kHz以下，这使得大功率测试电源普遍的开关频率在5
‑
10kHz。
[0004]双向直流斩波电路是大功率直流测试电源的重要变换单元，通常采用的拓扑形式有单路BUCK电路，多路交错BUCK电路及三电平BUCK电路等，对于多路交错BUCK电路，通过交错控制的方式，实现了纹波降低，输出响应速度提升的目的，但是局限于实际开关频率仅为10kHz以内，目前达到50V/ms的电压变换速率已经是很高水平。且由于成本与控制复杂度的原因，并不能无限制的增加交错的路数。
[0005]由于大功率测试电源在常规设计上均很难满足此类控制器的测试需求，特殊设计又不满足对于成本的要求，开发一种独立与电源之前的切换装置，能够使用较低成本的设计方案实现控制器输入端电压的快速变换，解决控制器负载切出实验的测试问题显得更有意义与价值。
[0006]公开号为CN112234624A的专利技术专利申请公开了一种有源电压质量控制器主旁路快速切换的方法。该申请通过主旁路的设置，通过反向并联的晶闸管在主路与旁路切换过程中作为桥接，实现了装置在主路与旁路切换过程中可以为后级用户提供稳定的供电，实现不断电切换。但该申请仍未解决上述问题。
技术实现思路
[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于：解决大功率测试电源的输出电压变化速率无法满足控制器测试需求的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种提升电源输出快速变化特性的装置包括电压切换装置，所述电压切换装置接
在大功率直流源和被测对象之间；
[0010]所述电压切换装置包括降压支路、电阻R4、旁路继电器K1、总继电器K2和继电器K6；
[0011]所述旁路继电器K1与降压支路串联后一端接大功率直流源的正极，另一端接串联的电阻R4和继电器K6的一端，串联的电阻R4和继电器K6的另一端接大功率直流源；
[0012]所述总继电器K2与串联的旁路继电器K1和降压支路两端并联；所述串联的电阻R4和继电器K6的两端与被测对象的正负极连接；
[0013]旁路继电器K1闭合时，大功率直流源与被测对象连接；
[0014]旁路继电器K1断开，总继电器K2闭合时，大功率直流源通过降压支路与被测对象连接。
[0015]优点：本专利技术通过设置电压切换装置，降压支路的设置使得大功率直流源在降压支路处形成压降，被测电源输入端的电压较低，并有旁路继电器K1的闭合快速断开降压支路，使得被测对象的电压等于大功率直流源的电压，实现了被测对象的输入端电压的快速变换。
[0016]优选地，所述降压支路设置有多条，多条所述降压支路均并联连接。
[0017]优选地，所述降压支路设置三条，分别为第一降压支路、第二降压支路和第三降压支路；第一降压支路、第二降压支路和第三降压支路均并联连接；
[0018]第一降压支路包括串联的电阻R1和继电器K3；第二降压支路包括串联的电阻R2和继电器K4；第三降压支路包括串联的电阻R3和继电器K5。
[0019]优选地，所述电压切换装置还包括电抗器L1，所述电抗器L1与总继电器K2串联；串联后电抗器L1和总继电器K2并联在串联的旁路继电器K1和降压支路两端。
[0020]优选地，所述总继电器K2、旁路继电器K1、继电器K3、继电器K4、继电器K5和继电器K6的通断均由功率电阻和切换开关的配合控制。
[0021]优选地，被测对象还包括电容C1，所述电容C1接在被测对象的输入端的正负极。
[0022]一种应用上述提升电源输出快速变化特性的装置的调节方法，包括如下步骤：
[0023]S1、将电压切换装置安装在大功率直流源与被测对象之间；
[0024]S2、根据被测对象确认电压切换装置的降压支路的阻值，并将相应降压支路上的电阻导通；
[0025]S3、打开大功率直流源，大功率直流源输出电压U1，并闭合旁路继电器K1和继电器K6，断开总继电器K2，电压切换装置导通，当指令电压U1稳定后，启动被测对象，此时被测对象端的电压为电压U2；电路中存在稳定的电流I1；
[0026]S4、被测对象稳定运行后，检测出大功率直流源输出电流达到设定电流后，断开继电器K6，电阻R4断开；
[0027]S5、当检测出大功率直流源输出电流回落到I1后进行计时，经过时间T后，闭合总继电器K2，降压支路被切除，被测对象的电压由U2切换到电压U1；实现被测对象输入端电压的一次快速切换。
[0028]优选地，所述设定电流为2*I1。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030](1)本专利技术通过设置电压切换装置，降压支路的设置使得大功率直流源在降压支
路处形成压降，被测电源输入端的电压较低，并有旁路继电器K1的闭合快速断开降压支路，使得被测对象的电压等于大功率直流源的电压，实现了被测对象的输入端电压的快速变换。
[0031](2)本专利技术的电压切换装置采用阻性负载进行调压，以及继电器进行切换，整体设计成本低。
[0032](3)本专利技术的电压变化幅度可以通过各个降压支路的开闭以及其对应的阻值的更换来进行自由地调整，从而保证了电压切换装置的通用性，对于常规的大功率直流电源均可适配。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的实施例一的连接示意图；
[0034]图2为本专利技术的实施例二的工作流程示意图。
具体实施方式
[0035]为便于本领域技术人员理解本专利技术技术方案，现结合说明书附图对本专利技术技术方案做进一步的说明。
[0036]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提升电源输出快速变化特性的装置，其特征在于：包括电压切换装置(2)，所述电压切换装置(2)接在大功率直流源(1)和被测对象(3)之间；所述电压切换装置(2)包括降压支路、电阻R4、旁路继电器K1、总继电器K2和继电器K6；所述旁路继电器K1与降压支路串联后一端接大功率直流源(1)的正极，另一端接串联的电阻R4和继电器K6的一端，串联的电阻R4和继电器K6的另一端接大功率直流源(1)；所述总继电器K2与串联的旁路继电器K1和降压支路两端并联；所述串联的电阻R4和继电器K6的两端与被测对象(3)的正负极连接；旁路继电器K1闭合时，大功率直流源(1)与被测对象(3)连接；旁路继电器K1断开，总继电器K2闭合时，大功率直流源(1)通过降压支路与被测对象(3)连接。2.根据权利要求1所述的提升电源输出快速变化特性的装置，其特征在于：所述降压支路设置有多条，多条所述降压支路均并联连接。3.根据权利要求2所述的提升电源输出快速变化特性的装置，其特征在于：所述降压支路设置三条，分别为第一降压支路(21)、第二降压支路(22)和第三降压支路(23)；第一降压支路(21)、第二降压支路(22)和第三降压支路(23)均并联连接；第一降压支路(21)包括串联的电阻R1和继电器K3；第二降压支路(22)包括串联的电阻R2和继电器K4；第三降压支路(23)包括串联的电阻R3和继电器K5。4.根据权利要求1所述的提升电源输出快速变化特性的装置，其特征在于：所述电压切换装置(2)还包括电抗器L1，所述电抗器L1与总继电器K2串联；串联后电抗器L1和总继电器...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴磊，彭凯，
申请(专利权)人：合肥科威尔电源系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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