發電機2或第二發電機4單機工作時即但發電機工作時，并網控制器9控制直流變換器12停止工作并控制直流并網接觸器8閉合，使得第一直流母線正極接口與第二直流母線正極接口通過直流并網接觸器8并網，無論是哪一個發電機工作，并網裝置都能將其提供的電流和電壓輸出。
[0046]直流并網裝置是通過直流并網接觸器8并網還是通過直流變換器12和第二母線排并網，可以由工作人員對并網控制器9進行設置，也可以從電動輪礦用車的整車控制器I中獲得。因此，本申請實施例提供的并網控制器9還與整車控制器I相連，用于接收整車控制器I的控制信號并根據控制信號選擇直流并網接觸器8或直流變換器12完成第一發電機2和第二發電機4的并網。
[0047]通常情況下，發電機發出的是三相交流電，無法直接與直流母線并網裝置相連，為此本申請實施例還提供用于交直流變換的第一不可控硅整流器3和第二不可控硅整流器5，第一不可控硅整流器3和第二不可控硅整流器5可以設置在直流母線并網裝置中，也可以單獨設置。第一不可控硅整流器3與第一直流母線正極接口和第一直流母線負極接口相連，用于將第一發電機2的三相交流電變換成直流電并輸入第一直流母線正極接口和所述第一直流母線負極接口。第二不可控硅整流器5與第二直流母線正極接口和第二直流母線負極接口相連，用于將第二發電機4的三相交流電變換成直流電并輸入第二直流母線正極接口和第二直流母線負極接口。
[0048]下面對本申請實施例提供直流母線并網裝置的并網過程進行詳細說明:
[0049]步驟1:接入待并網母線。
[0050]第一發電機2S卩A發電機發出的三相交流電通過第一不可控硅整流器3后變成獨立的A直流母線，途中A_P為第一直流母線正極、A_N為第一直流母線負極。同樣，通過第二發電機4S卩B發電機、第二不可控硅整流器5后，得到B直流母線的第二直流母線正極[?、第二直流母線負極Β-ΙΑ-Ρ'Α-Ν'Β-Ρ及B_N接入直流母線并網裝置的并網輸入端。進入輸入端后，A_N和B_N通過母線排連接在一起。A_P后端加入第一直流母線保險6、B_P后端加入第二直流母線保險7，用于直流母線并網裝置的過流保護。
[0051 ] 步驟2:并網控制部分控制并網。
[0052]并網控制部分由直流母線并網接觸器、并網控制器9、第一直流母線電壓檢測器
10、第二直流母線電壓檢測器11、直流變換器12即DC/DC、第一直流母線電流檢測器13和第二直流母線電流檢測器14組成。其中并網控制器9為并網控制核心部件，并網控制器9采集母線電壓、電流信號，通過控制直流母線并網接觸器和直流變換器12快速實時調節第一直流母線正極接口的電壓和電流完成直流并網任務。其并網控制步驟如下:
[0053]1)、并網控制器9與整車控制器I通過CAN總線通訊接收整車單雙機組啟停狀態。整車為單機組工作時，控制直流母線并網接觸器閉合、直流變換器12停止工作，此時，直流并網裝置通過直流并網接觸器8并網。
[0054]2)整車為雙機組同時工作時，控制直流母線并網接觸器斷開，直流變換器12工作，直流并網裝置通過直流變換器12完成并網。
[0055]雙機組同時工作時，并網控制器9通過第一直流母線電壓檢測器10檢測直流變換器12前端的直流母線電壓、第一直流母線電流檢測器13檢測直流變換器12后端的直流母線電流、第二直流母線電壓檢測器11檢測B直流母線的電壓和第二直流母線電流檢測器14檢測B直流母線的直流電流。由于第二直流母線正極與直流變換器12的后端通過母線排連接在一起，因此電壓保持一致，如果直流變換器12后端的直流母線電流和第二直流母線的直流電流相同，兩直流母線均流，則能解決兩動力機組并網由于相互影響導致的功率輸出的波動平衡性問題。
[0056]為此，兩直流母線的均流通過調節直流變換器12的輸出電壓實現。當檢測到DC/DC后端的直流母線電流大于B直流母線的直流電流時，降低DC/DC后端的輸出電壓來減小DC/DC后端的輸出電流；當檢測到DC/DC后端的直流母線電流小于B直流母線的直流電流時，升高DC/DC后端的輸出電壓來增加DC/DC后端的輸出電流。應用PID(Pr0p0rti0n-1ntegrati0n-Differentiati0n，比例-積分-微分)算法采取閉環控制，快速調整DC/DC后端的輸出電流，同時消除控制的振蕩現場。其中，DC/DC直流變換器12可采用IGBT設計，并網控制器9采用高速運算DSP芯片設計，處理速度完全滿足并網的快速實時調節要求。
[0057]需要說明的是，對多動力機組即兩個以上發電機進行直流并網時，本申請實施例提供的直流母線并網裝置中的第一直流母線正極接口、第一直流母線負極接口、第一直流母線保險、第一直流母線電壓/電流檢測器、直流變換器只需成組增加即可。
[0058]通過本申請實施例中的一個或多個技術方案，可以實現如下技術效果:
[0059]本申請實施例提供的直流母線并網裝置中設置了并網控制器，通過直流母線電流檢測器分別獲得待并網的直流母線正極的電流值，并在一個待并網的直流母線正極上設置直流變換器，根據檢測獲得的電流值控制直流變換器調整輸出電流的大小，使得待并網的直流母線正極電流大小相同，并通過母線排連接在一起保持電壓一致，從而避免了兩動力機組并網時的相互影響，進而解決了現有技術中直流并網時由于兩個動力機組之間相互影響導致的功率輸出的波動平衡性問題，讓后端電驅系統工作在穩定的電力環境中，提升了電驅系統性能。
[0060]盡管已描述了本實用新型的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本實用新型范圍的所有變更和修改。
[0061]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種直流母線并網裝置，其特征在于，包括: 并網輸入端，包含第一直流母線正極接口、第一直流母線負極接口、第二直流母線正極接口、第二直流母線負極接口，其中，所述第一直流母線負極接口和所述第二直流母線負極接口通過第一母線排連接在一起后接入并網輸出端的負極輸出接口 ； 直流變換器，與所述第一直流母線正極接口串聯，所述直流變換器的輸出端與所述第二直流母線正極接口通過第二母線排連接在一起后接入所述并網輸出端的正極輸出接口 ；第一直流母線電流檢測器，與所述直流變換器的輸出端相連； 第二直流母線電流檢測器，與所述第二直流母線正極接口相連； 并網控制器，所述并網控制器的信號采集端分別與所述第一直流母線電流檢測器和所述第二直流母線電流檢測器相連，所述并網控制器的控制端與所述直流變換器相連;所述并網控制器用于根據所述第一直流母線電流檢測器和所述第二直流母線電流檢測器檢測獲得的電流值，控制所述直流變換器的輸出電流與所述第二直流母線正極接口輸出的電流大小相同。2.如權利要求1所述的直流母線并網裝置，其特征在于，還包括: 第一不可控硅整流器，與所述第一直流母線正極接口和所述第一直流母線負極接口相連，用于將第一發電機的三相交流電變換成直流電并輸入所述第一直流母線正極接口和所述第一直流母線負極接口 ； 第二不可控硅整流器，與所述第二直流母線正極接口和所述第二直流母線負極接口相連，用于將第二發電機的三相交流電變換成直流電并輸入所述第二直流母線正極接口和所述第二直流母線負極接口。3.如權利要求1所述的直流母線并網裝置，其特征在于，還包括: 第一直流母線保險，串聯在所述第一直流母線正極接口與所述直流變換器之間； 第二直流母線保險，與所述第二直流母線正極接口串聯，設置在所述第二直流母線電流檢測器的接入節點之前。4.如權利要求1所述的直流母線并網裝置，其特征在于，還包括: 第一直流母線電壓檢測器，與所述并網控制器、所述直流變換器的輸入端相連，用于檢測獲得所述直流變換器的輸入端的電壓值并反饋至所述并網控制器； 第二直流母線電壓檢測器，與所述并網控制器、所述第二直流母線正極接口相連，用于檢測獲得所述第二直流母線正極接口的電壓值并反饋至所述并網控制器。5.如權利要求1?4任一所述的直流母線并網裝置，其特征在于，還包括: 直流并網接觸器，所述直流并網接觸器的控制端與所述并網控制器相連，所述直流并網接觸器的觸頭用于控制所述第一直流母線正極接口與所述第二直流母線正極接口之間的通斷； 當第一發電機或第二發電機單機工作時，所述并網控制器控制所述直流變換器停止工作并控制所述直流并網接觸器閉合，使得所述第一直流母線正極接口與所述第二直流母線正極接口通過所述直流并網接觸器并網。6.如權利要求5所述的直流母線并網裝置，其特征在于，所述并網控制器還與整車控制器相連，用于接收所述整車控制器的控制信號并根據所述控制信號選擇所述直流并網接觸器或所述直流變換器完成所述第一發電機和所述第二發電機的并網。
【專利摘要】本實用新型公開了一種直流母線并網裝置，包括：并網輸入端，包含第一、第二直流母線正極接口，第一、第二直流母線負極接口，第一、第二直流母線負極接口通過第一母線排連接在一起后接入并網輸出端的負極輸出接口；直流變換器，與第一直流母線正極接口串聯，其輸出端與第二直流母線正極接口通過第二母線排連接在一起后接入并網輸出端的正極輸出接口；第一、第二直流母線電流檢測器；并網控制器，分別與第一、第二直流母線電流檢測器、直流變換器相連；并網控制器用于根據電流檢測器檢測獲得的電流值，控制直流變換器的輸出電流與第二直流母線正極接口輸出的電流大小相同，以解決現有技術中直流并網時功率輸出的波動平衡性問題，提升電驅系統性能。
【IPC分類】H02J1/12
【公開號】CN205304242
【申請號】
【發明人】方雷, 趙正飛, 何適, 徐代友
【申請人】航天重型工程裝備有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月7日