船用多电制混合模拟负载系统的制作方法

本技术涉及一种电力电子模拟负载技术，特别涉及一种船用多电制混合模拟负载系统。

背景技术：

1、船用模拟负载为船上电源装置调试时充当负载，为检测船上电源设备好坏提供了检测条件。现有船用模拟负载为阻性模拟负载，即通过功率电阻消耗相应的负载功率。阻性模拟负载有以下3个缺点：

2、1)不同电制、不用功率的电源装置需要不同阻值的阻性模拟负载，导致船用模拟负载规格、数量繁多，过多占用船体有限的空间资源，每种负载对应一种电源装置，利用率低，造成资源的浪费。

3、2)阻性模拟负载将电能通过电阻产生热量消耗掉，没有回馈到电网中，造成电能的浪费。

4、3)阻性模拟负载通常分档设置功率，无法连续设置负载功率，且无法调整负载功率因数。

技术实现思路

1、针对阻性模拟负载存在的问题，提出了一种船用多电制混合模拟负载系统，提高利用率，降低能源损耗。

2、本实用新型的技术方案为：一种船用多电制混合模拟负载系统，包括28v/270vdc/dc单元、115v/270v ac/dc单元、隔离升压单元、并联逆变单元、阻性负载单元、辅助电源单元、控制单元和显控单元；

3、所述28v/270v dc/dc单元，接于dc28v电源和dc 270v母线之间，用于直流28v升压至直流母线270v电压；

4、所述115v/270v ac/dc单元，接于三相中频115v电源和dc 270v母线之间，用于将三相中频115v转换为直流母线270v电压；

5、所述隔离升压单元，接于dc 270v母线和dc 620v母线之间，用于将直流270v隔离升压到直流620v，为并网逆变单元提供足够高的电压；

6、所述并网逆变单元，接于dc 620v母线和三相交流380v电网之间，能量双向流动，用于将功率回馈到三相交流380v电网中和等效模拟相应功率的负载；

7、所述阻性负载单元，输入端接dc 270v母线，由6组直流接触器、6组功率电阻组成，每组直流接触器与对应一组功率电阻串联，用于提供6档阻性负载；

8、所述辅助电源单元，输入端分别接直流28v电源、三相中频115v电源、直流270v母线，输出直流24v为控制单元和显控单元供电；

9、所述辅助电源单元，由28v/24v辅电模块、115v/24v辅电模块、270v/24v辅电模块及对应模块输出的钳位二极管组成；

10、所述控制单元，通过can总线与显控单元、28v/270v dc/dc单元、115v/270v ac/dc单元、隔离升压单元、并联逆变单元进行通讯，接收显控单元的运行模式设置、功率设置，输出控制各功率单元的运行，实现能量馈网功能，或者通过控制直流接触器的开通和关断模拟相应功率的阻性负载；

11、所述显控单元，采用触摸屏实现人机交互。

12、优选的，所述28v/270v dc/dc单元采用高升压比的lcc拓扑隔离升压电路，串联谐振实现软开关。

13、优选的，所述115v/270v ac/dc单元采用多脉波整流电路或pwm降压整流电路，抑制输入谐波电流。

14、优选的，所述隔离升压单元采用定频开环llc电路。

15、优选的，所述并网逆变单元采用t型三电平电路，能量双向流动。

16、优选的，所述阻性负载单元中阻性负载为不锈钢材质，每只10kw，形成0、10kw、20kw、30kw、40kw、50kw、60kw 7档阻性负载功率。

17、本实用新型的有益效果在于：本实用新型船用多电制混合模拟负载系统，可作为直流28v、直流270v、三相中频115v三种电制的模拟负载，支持能量馈网和阻性消耗两种工作模式，是一种混合式模拟负载。采用母线电压设计，三种电制共用电源模块和阻性负载，节省了空间尺寸和重量，有效减少了模拟负载的种类和数量，提高了模拟负载的利用率，节约了有限的船体空间资源，具有较高的经济效益。

技术特征：

1.一种船用多电制混合模拟负载系统，其特征在于，包括28v/270v dc/dc单元、115v/270v ac/dc单元、隔离升压单元、并联逆变单元、阻性负载单元、辅助电源单元、控制单元和显控单元；

2.根据权利要求1所述船用多电制混合模拟负载系统，其特征在于，所述28v/270v dc/dc单元采用高升压比的lcc拓扑隔离升压电路，串联谐振实现软开关。

3.根据权利要求1所述船用多电制混合模拟负载系统，其特征在于，所述115v/270vac/dc单元采用多脉波整流电路或pwm降压整流电路，抑制输入谐波电流。

4.根据权利要求1所述船用多电制混合模拟负载系统，其特征在于，所述隔离升压单元采用定频开环llc电路。

5.根据权利要求1所述船用多电制混合模拟负载系统，其特征在于，所述并网逆变单元采用t型三电平电路，能量双向流动。

6.根据权利要求1所述船用多电制混合模拟负载系统，其特征在于，所述阻性负载单元中阻性负载为不锈钢材质，每只10kw，形成0、10kw、20kw、30kw、40kw、50kw、60kw 7档阻性负载功率。

技术总结
本技术涉及一种船用多电制混合模拟负载系统，具有直流28V、三相中频115V、直流270V三路输入接口，一路三相380V交流输出接口。28V/270V DC/DC单元、115V/270V AC/DC单元分别将直流28V、三相中频115V变换为直流270V，与直流270V输入形成直流270V母线，统一电压下方便配置阻性负载。隔离升压单元将直流270V母线电压隔离升压为直流620V为并网逆变单元提供条件。并网逆变单元将直流620V能量回馈给三相交流380V电网，实现能量回馈模拟负载功能。采用母线电压设计，三种电制共用电源模块和阻性负载，节省了空间尺寸和重量，有效减少了模拟负载的种类和数量，提高了模拟负载的利用率，节约了有限的船体空间资源，具有较高的经济效益。

技术研发人员：张艳军,王云鹏,段续皇,杨晟飞,何必
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所
技术研发日：20230313
技术公布日：2024/1/14