申请/专利权人：北京石油化工学院;北京玖壹科技有限公司

申请日：2021-05-28

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN113179029B

主分类号：H02M5/458

分类号：H02M5/458;H02M3/157;H02M1/34;H02M1/36;H02M1/44;H02M7/162;H02M7/5387;H02M7/5395;H02M1/088

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2021.08.13#实质审查的生效;2021.07.27#公开

摘要：本发明公开了一种基于DCDC调压的高压变频矩形交流脉冲原油电脱水电源装置，其中：整流滤波缓上电电路采用下桥臂为晶闸管的三相桥式半控整流结构，实现主电路的缓冲上电；DCDC调压电路采用降压电路拓扑结构；双π型LC电路与DCDC调压电路连接，用于抑制逆变输出换相瞬间的电流和电压尖峰；全桥逆变电路与双π型LC电路连接，用于对缓冲后的直流电压进行逆变处理；升压变压器与全桥逆变电路连接，用于将原边侧所得到的交流电压进行升压，并连接在原油电脱水器的电极上，向原油乳化液提供电能。上述装置能够解决原油电脱水盐电源中存在的效率低、重量大、元器件易损耗以及前级直流输入电压调节步长大的问题。

主权项：1.一种基于DCDC调压的高压变频矩形交流脉冲原油电脱水电源装置，其特征在于，所述装置包括整流滤波缓上电电路、DCDC调压电路、双π型LC电路、全桥逆变电路、升压变压器和以微处理器为核心的数字控制电路，其中：所述整流滤波缓上电电路采用下桥臂为晶闸管的三相桥式半控整流结构，用于将输入的单相或三相交流电进行整流滤波处理，获得稳定的直流电压，并通过控制下桥臂晶闸管VT1、VT2、VT3的延时开通，实现主电路的缓冲上电；所述DCDC调压电路与所述整流滤波缓上电电路连接，采用降压电路拓扑结构，通过调制占空比对所述整流滤波缓上电电路得到的直流电压进行降压处理，得到可控的直流电压；所述双π型LC电路与所述DCDC调压电路连接，利用电容两端电压按指数规律放电和电感两端电流无法突变的特性，抑制逆变输出换相瞬间的电流和电压尖峰，对所述DCDC调压电路得到的直流电压进行缓冲；所述全桥逆变电路与所述双π型LC电路连接，用于对所述双π型LC电路缓冲后的直流电压进行逆变处理，通过调制频率和占空比，向所述升压变压器的原边侧输出幅值、频率和占空比均能按需调节的交流电压；所述升压变压器与所述全桥逆变电路连接，用于将原边侧所得到的交流电压进行升压，得到电压、频率、脉宽均可控的高压变频矩形交流电压，所述升压变压器的输出端连接在原油电脱水器的电极上，向原油乳化液提供电能；所述以微处理器为核心的数字控制电路用于按照控制要求产生数字PWM控制信号，控制所述DCDC调压电路和全桥逆变电路；其中，所述以微处理器为核心的数字控制电路产生双端PWM信号的频率在fmin～40kHz之间时采用直接滞后法，具体是使用了微处理器的两个定时器资源，使两个定时器同时启动，且第二个定时器的初值比第一个定时器的初值大半个周期，其余参数设置完全相同，通过直接滞后法能生成相位相差180°的双端PWM；所述以微处理器为核心的数字控制电路能控制所述DCDC调压电路按需迅速调整输出电压大小，并根据要求控制输出电压以特定形式的波形按设定的频率周期变化；其中，闭环反馈控制采用定频调制脉宽模式，控制算法采用数字增量式PID算法。

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