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[00216330]一种节能、环保、低成本高频单变换补偿型交流稳压移相电源

交易价格: 面议

所属行业: 风能

类型: 发明专利

技术成熟度: 正在研发

专利所属地:中国

专利号:201510051636.3

交易方式: 技术转让

联系人: 董振隆

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所在地:北京北京市

服务承诺
产权明晰
资料保密
对所交付的所有资料进行保密
如实描述
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技术详细介绍

  项目核心创新点:

  这是一个节能、环保、低成本发明专利——【高频单变换补偿型交流稳压移相电源】。其电路TOP结构为高频单变换、补偿型,用于完成稳压、移相的交流电源。在环保的前提下,节能、低成本是其最大亮点,见下图。


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  1、技术背景:

  当前电源技术领域公认最先进的是高频双变换技术,其电路TOP结构是:

  交流输入——直流——交流输出。人们会发现,中间的直流级带来的弊病是【出、入分家,增加能耗、成本】:

  A、全部负载功率,都必须由电源输出级供给,电网输入无法直接分担负载功率,即100%的负载功率,都只能经电源输出级输出。

  B、电源输出级,无能力控制电源输入电流波形和相位,即,无输入功率因数校正功能,为满足国家对电力环保的相关规定,必须加输入功率因数校正级。

  2、高频单变换:

  将上述高频双变换中间的直流级删去,使输入级与输入级合并为一级,这就是高频单变换。 即,交流输入——高频单变换——交流输出。高频单变换既是输入级,控制输入,又是输出级,控制输出,【减少能耗、成本】。

  3、补偿型稳压:

  构成补偿型稳压的前提是:

  A、输入与输出共N线,这是高频单变换电路的一个重要特点;

  B、当电网电压高于额定值时,能将多余能量【拦截】回电网,电源自身无需存储这些多余能量。当电网电压不足时,将其补足。即实现【多退少补】功能。

  【多退少补】,见上图,负载电压为电网电压与高频单变换输出电压的代数和。

  例如:

  【多退】:电网电压为230V,则,将{230-220=10}V,所对应的多余能量被【拦截】回电网。

  【少补】:当市电为200V时,‘高频单变换’输出20V,使负载电压为220V,其中200V直接来自电网,只有20V是‘高频单变换’提供,亦即,‘高频单变换’的输出功率只是负载功率的十一分之一,其余的十一分之十是直接来自电网。这就是【小马的自身能耗、成本,拉的是大车的负载】,节能、低成本!

  4、输入功率因数校正:

  ‘高频单变换’是输入电流的统一【闸门】,管控输入电流的波形和相位,使其相位逼近输入电压相位,图中移相值为Φ,完成功率因数校正,减少无功损耗,满足国家对电力环保的相关规定。

  5、电源输出功率:

  高频单变换对电网电压进行【多退少补】的电压只有几十伏,始终运行在低压状态,所以开关管可选用低压大电流MOS管。与IGBT管不同,MOS管是可以直接并联使用的,无需外加均流控制,因此,根据需要,就可以很方便地构成各种不同输出功率的电源,假如,需要50KBA容量,就可以将两只IRFP4568PBF MOS管,直接并联,详见下例。

  6、节能、低成本

  本电源效率非常高,源于:

  A、开关损耗小,只有一级,且采用低压大电流MOS管;

  B、补偿型输出,【小马拉大车】;

  例如,选用 IRFP4568PBF MOS管,原始参数:耐压150V,电流 170A,内阻4.8--5.9mΩ。

  假定输出电流为100A,输出功率 = 100A * 220V = 22KVA,则MOS管损耗约=100A*100A*6mΩ=60W。

  考虑其它功率损耗,取总损耗200W,则电源效率为:

  22KVA÷[22KVA+200W] = 99% ,即电源自身损耗约为1% 。

  项目详细用途:

  1、功能:稳压、净化、功率因数校正。

  A、稳压,既保护用电设备,更是节能的重要手段:

  当前我国绝大部分时段、地域,电网电压都高于220V,尤其是非用电高峰期,出现230V是经常的情况。可以计算出,230V的能耗为220V的1.09倍,即有9%的能量可能被浪费掉!

  如上所述,使用【高频单变换补偿型交流稳压移相电源】,进行补偿型稳压,电源自身损耗为1%,则可以节能约8%,这是很可观的数字!

  B、本电源可以擦除来自电网的各种谐波干扰,也可以防止负载自身产生的各种谐波流入电网,完成双向净化功能。

  C、本电源经功率因数校正,减少电网的无功损耗。

  2、具体应用举例

  其应用范围非常广泛:从用电器的前置电源,楼宇、实验室、车间、厂房等的低压配电柜,到小型风力发电站、小型水利发电站的直接并网设备【可省去耗能、耗资的蓄电池系统】。以下只以低压配电柜为例,说明其应用。

  配电柜,遍布楼堂馆所,机关、学校、住宅楼、车间、医院,---。本电源可以用于:

  1、稳压,如上所述,既保护用电设备,更可节电;

  2、无功补偿,当前多使用电容补偿,其缺点是,电容切入、断开,电容容量是非连续的,如与本电源配合使用,可以自动动态进行连续精确补偿。还可以消除补偿电容对谐波的谐振。

  预期效益说明:

  如上所述,本电源可以用于各种使用交流电场所,低压配电柜就是其中一个大市场,遍布楼堂馆所,机关、学校、住宅楼、车间、医院,---。老的建筑不说,只新建的楼堂馆所,待加低压配电柜的就不计其数。比如,即将大规模兴建的雄安新区,就是一个最大的争夺市场。

  项目核心创新点:

  这是一个节能、环保、低成本发明专利——【高频单变换补偿型交流稳压移相电源】。其电路TOP结构为高频单变换、补偿型,用于完成稳压、移相的交流电源。在环保的前提下,节能、低成本是其最大亮点,见下图。


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  1、技术背景:

  当前电源技术领域公认最先进的是高频双变换技术,其电路TOP结构是:

  交流输入——直流——交流输出。人们会发现,中间的直流级带来的弊病是【出、入分家,增加能耗、成本】:

  A、全部负载功率,都必须由电源输出级供给,电网输入无法直接分担负载功率,即100%的负载功率,都只能经电源输出级输出。

  B、电源输出级,无能力控制电源输入电流波形和相位,即,无输入功率因数校正功能,为满足国家对电力环保的相关规定,必须加输入功率因数校正级。

  2、高频单变换:

  将上述高频双变换中间的直流级删去,使输入级与输入级合并为一级,这就是高频单变换。 即,交流输入——高频单变换——交流输出。高频单变换既是输入级,控制输入,又是输出级,控制输出,【减少能耗、成本】。

  3、补偿型稳压:

  构成补偿型稳压的前提是:

  A、输入与输出共N线,这是高频单变换电路的一个重要特点;

  B、当电网电压高于额定值时,能将多余能量【拦截】回电网,电源自身无需存储这些多余能量。当电网电压不足时,将其补足。即实现【多退少补】功能。

  【多退少补】,见上图,负载电压为电网电压与高频单变换输出电压的代数和。

  例如:

  【多退】:电网电压为230V,则,将{230-220=10}V,所对应的多余能量被【拦截】回电网。

  【少补】:当市电为200V时,‘高频单变换’输出20V,使负载电压为220V,其中200V直接来自电网,只有20V是‘高频单变换’提供,亦即,‘高频单变换’的输出功率只是负载功率的十一分之一,其余的十一分之十是直接来自电网。这就是【小马的自身能耗、成本,拉的是大车的负载】,节能、低成本!

  4、输入功率因数校正:

  ‘高频单变换’是输入电流的统一【闸门】,管控输入电流的波形和相位,使其相位逼近输入电压相位,图中移相值为Φ,完成功率因数校正,减少无功损耗,满足国家对电力环保的相关规定。

  5、电源输出功率:

  高频单变换对电网电压进行【多退少补】的电压只有几十伏,始终运行在低压状态,所以开关管可选用低压大电流MOS管。与IGBT管不同,MOS管是可以直接并联使用的,无需外加均流控制,因此,根据需要,就可以很方便地构成各种不同输出功率的电源,假如,需要50KBA容量,就可以将两只IRFP4568PBF MOS管,直接并联,详见下例。

  6、节能、低成本

  本电源效率非常高,源于:

  A、开关损耗小,只有一级,且采用低压大电流MOS管;

  B、补偿型输出,【小马拉大车】;

  例如,选用 IRFP4568PBF MOS管,原始参数:耐压150V,电流 170A,内阻4.8--5.9mΩ。

  假定输出电流为100A,输出功率 = 100A * 220V = 22KVA,则MOS管损耗约=100A*100A*6mΩ=60W。

  考虑其它功率损耗,取总损耗200W,则电源效率为:

  22KVA÷[22KVA+200W] = 99% ,即电源自身损耗约为1% 。

  项目详细用途:

  1、功能:稳压、净化、功率因数校正。

  A、稳压,既保护用电设备,更是节能的重要手段:

  当前我国绝大部分时段、地域,电网电压都高于220V,尤其是非用电高峰期,出现230V是经常的情况。可以计算出,230V的能耗为220V的1.09倍,即有9%的能量可能被浪费掉!

  如上所述,使用【高频单变换补偿型交流稳压移相电源】,进行补偿型稳压,电源自身损耗为1%,则可以节能约8%,这是很可观的数字!

  B、本电源可以擦除来自电网的各种谐波干扰,也可以防止负载自身产生的各种谐波流入电网,完成双向净化功能。

  C、本电源经功率因数校正,减少电网的无功损耗。

  2、具体应用举例

  其应用范围非常广泛:从用电器的前置电源,楼宇、实验室、车间、厂房等的低压配电柜,到小型风力发电站、小型水利发电站的直接并网设备【可省去耗能、耗资的蓄电池系统】。以下只以低压配电柜为例,说明其应用。

  配电柜,遍布楼堂馆所,机关、学校、住宅楼、车间、医院,---。本电源可以用于:

  1、稳压,如上所述,既保护用电设备,更可节电;

  2、无功补偿,当前多使用电容补偿,其缺点是,电容切入、断开,电容容量是非连续的,如与本电源配合使用,可以自动动态进行连续精确补偿。还可以消除补偿电容对谐波的谐振。

  预期效益说明:

  如上所述,本电源可以用于各种使用交流电场所,低压配电柜就是其中一个大市场,遍布楼堂馆所,机关、学校、住宅楼、车间、医院,---。老的建筑不说,只新建的楼堂馆所,待加低压配电柜的就不计其数。比如,即将大规模兴建的雄安新区,就是一个最大的争夺市场。

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