一种新型供电电路及系统的制作方法

1.本技术涉及电力设备技术领域，特别涉及一种新型供电电路及系统。


背景技术：

2.目前的大型医疗设备的供电系统多采用ac/ac变压器对输入市电进行转换，因ac/ac变压器的体积大且沉重，这就导致整体供电系统的体积较大。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种新型供电电路及系统，能够有效解决因目前供电系统体积大的问题。
4.为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
5.本技术实施例提供一种新型供电电路，该新型供电电路包括转换模块和主电路输出模块；主电路输出模块包括第一dc/dc转换器和第一交直流逆变器；转换模块用于根据输入交流电输出直流电至第一dc/dc转换器；第一dc/dc转换器用于将直流电转换为恒定直流电压输出至第一交直流逆变器；第一交直流逆变器用于将恒定直流电压转换为交流电后输出第一供电电能。
6.在一些实施例中，新型供电电路还包括冗余电路输出模块，冗余电路输出模块用于根据直流电输出第二供电电能，或在主电路输出模块故障时根据直流电输出第二供电电能至主电路输出模块的输出端。
7.在一些实施例中，新型供电电路中，主电路输出模块还包括充放电单元和储能单元；充放电单元用于根据恒定直流电压为储能单元充电，或将储能单元存储的电能输出至第一交直流逆变器。
8.在一些实施例中，新型供电电路中，冗余电路输出模块包括第二dc/dc转换器和第二交直流逆变器；第二dc/dc转换器用于将直流电转换为恒定直流电压输出至第二交直流逆变器；第二交直流逆变器用于将恒定直流电压转换为交流电后输出第二供电电能。
9.在一些实施例中，新型供电电路中，充放电单元包括第三dc/dc转换器，第三dc/dc转换器用于根据恒定直流电压为储能单元充电，或将储能单元存储的电能输出至第一交直流逆变器。
10.在一些实施例中，新型供电电路中，储能单元包括电池；电池用于根据第三dc/dc转换器输出的恒定直流电压存储电能，或通过第三dc/dc转换器向第一交直流逆变器放电。
11.在一些实施例中，新型供电电路中，第三dc/dc转换器包括双向dc/dc转换器。
12.在一些实施例中，新型供电电路中，转换模块包括交直流转换器；交直流转换器用于将输入交流电转换为直流电输出至第一dc/dc转换器。
13.在一些实施例中，新型供电电路中，新型供电电路还包括滤波模块；滤波模块用于对输入交流电进行滤波处理后输出至转换模块。
14.本技术实施例还提供一种新型供电系统，包括电网和上述的新型供电电路，新型
供电电路用于根据电网输出的输入交流电输出供电电能。
15.相较于现有技术，本发明提供一种新型供电电路及系统，该新型供电电路通过采用dc/dc转换器进行电压转换，因dc/dc转换器的体积小且重量轻，进而减小了整个供电系统的体积和重量。
附图说明
16.图1为本发明提供的新型供电电路中第一实施例的结构框图。
17.图2为本发明提供的新型供电电路中第一实施例中转换模块的结构框图。
18.图3为本发明提供的新型供电电路中第二实施例的结构框图。
19.图4为本发明提供的新型供电电路中第二实施例中充放电单元和储能单元的结构框图。
20.图5为本发明提供的新型供电电路中第三实施例的结构框图。
21.图6为本发明提供的新型供电电路中第四实施例的结构框图。
具体实施方式
22.鉴于现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种新型供电电路及系统，能够有效解决因目前供电系统体积大的问题。
23.为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.请参阅图1，本发明提供的第一实施例中，新型供电电路包括转换模块10和主电路输出模块20；其中，转换模块10接入电网并与主电路输出模块20连接，主电路输出模块20还与外部用电设备连接；主电路输出模块20包括第一dc/dc转换器21和第一交直流逆变器22；转换模块10用于根据输入交流电输出直流电至第一dc/dc转换器21，由转换模块10将输入交流电转换为直流电输出至第一dc/dc转换器21；第一dc/dc转换器21用于将直流电转换为恒定直流电压输出至第一交直流逆变器22，第一交直流逆变器22用于将恒定直流电压转换为交流电后输出第一供电电能，也即本实施例中将第一dc/dc转换器21根据交直流转换器11输出的直流电转换得到恒定直流电压作为母线电压，为逆变输出部分提供电能。由于dc/dc转换器的体积小、重量轻，且空载损耗小，因此，本发明通过设置dc/dc转换器可减小整个供电系统的体积和重量。
25.本实施例中，请参阅图2，转换模块10包括交直流转换器11；交直流转换器11用于将输入交流电转换为直流电输出至第一dc/dc转换器21；本实施例中交直流转换器11由交直流转换器11将输入交流电转换为直流电输出至第一dc/dc转换器21，在此过程中能够有效滤掉电网电流的畸变电流与谐波干扰，改善电网电能质量，进而有效确保直流电的稳定性。
26.其中，相对于现有的供电系统中采用ac/ac变压器，多电源输入时需要复杂的接头选择来适应，本发明通过设置dc/dc转换器能够将多电源输入转化为单一电压输入，无论哪种输入电压，都被先转化为直流，然后再进行变压处理，因此，相较于现有供电系统，扩大了供电的输入电压范围，简化了供电的输入连接。并且，本实施例中第一dc/dc转换器21为隔
离dc/dc转换器，通过设置该隔离dc/dc转换器还能够有效隔绝负载与电源侧双侧的干扰。
27.进一步地，请参阅图3，本发明的第二实施例中，主电路输出模块20还包括充放电单元23和储能单元24，充放电单元23分别与第一dc/dc转换器21、第一交直流电转换器和储能单元24连接；充放电单元23用于根据第一dc/dc转换器21输出的恒定直流电压为储能单元24充电，或将储能单元24存储的电能输出至第一交直流逆变器22；本实施例中由于采用了dc/dc转换器，使得新型供电电路中有直流母线，那么可通过在新型供电电路中直接增加充放电单元23和储能单元24来实现不间断供电。
28.具体来说，正常情况下由第一交直流逆变器22将第一dc/dc转换器21输出恒定直流电压进行转换后输出第一供电电能，与此同时第一dc/dc转换器21还输出一路恒定直流电压通过充放电单元23为储能单元24充电，此时的储能单元24存储电能。当输入交流电中断时，储能单元24可将存储的电能输出给充放电单元23，由充放电单元23根据储能单元24输出的电能输出供电电能，在此，通过增加充放电单元23和储能单元24可使得主电路输出模块20起到ups的功能用来提供不间断的电源。并且，相对于传统的供电电路没有设置直流母线接口而需要外加ups装置储能而言，本技术中因采用dc/dc转换器，使得新型供电电路中有直流母线，那么可通过在新型供电电路中直接增加充放电单元23和储能单元24便可以实现不间断供电。
29.进一步地，请参阅图4，本实施例中，充放电单元23包括第三dc/dc转换器231，第三dc/dc转换器231用于根据恒定直流电压为储能单元24充电，或将储能单元24存储的电能输出至第一交直流逆变器22；其中本实施例中第三dc/dc转换器231包括双向dc/dc转换器；当输入交流电正常输入时，此时第一dc/dc转换器21分别输出恒定直流电压至第一交直流逆变器22和双向dc/dc转换器，交直流逆变器根据该恒定直流电压输出供电电能，双向dc/dc转换器则根据恒定直流电压为储能单元24充电。当输入交流电中断时，储能单元24可通过双向dc/dc转换器将存储的电能输出给第一交直流逆变器22，由此通过双向dc/dc转换器能够实现储能单元24的充电和放电过程，由此通过增加双向dc/dc转换器、储能单元24使得主电路输出模块20可以实现ups的功能，确保电力设备能够在短时间内不断电运行的需求。
30.进一步地，本实施例中储能单元24包括电池241；电池241用于根据第三dc/dc转换器231输出的恒定直流电压存储电能，或通过第三dc/dc转换器231向第一交直流逆变器22放电；当输入交流电正常输入时，此时第一dc/dc转换器21分别输出恒定直流电压至第一交直流逆变器22和双向dc/dc转换器，交直流逆变器根据该恒定直流电压输出供电电能，双向dc/dc转换器则根据恒定直流电压为电池241充电。当输入交流电中断时，电池241可通过双向dc/dc转换器将存储的电能输出给第一交直流逆变器22，此时通过增加双向dc/dc转换器、电池241使得主电路输出模块20可以实现ups的功能，确保电力设备能够在短时间内不断电运行的需求。
31.本实施例中通过设置双向dc/dc转换器、电池241使得主电路输出模块20可以实现ups的功能，同时，相对于传统的单独设置ups而言，本技术中主电路输出模块还不会存在电路输出不稳定的情况。具体来说，传统电路中直接独立设置ups，当ups出现故障时会出现旁路的情况，此时电能不经过ups直接输出，因ups本身具有稳压的效果，当ups被旁路之后起不到稳压的效果，那么会存在电能输出不稳定的情况。而本技术中并没有设置传统电路中的ups，因此并不会出现传统电路中将ups旁路的情况，故而不会出现电能输出不稳定的情
况，同时本技术中连接一个双向转换器和一个电池使得主电路输出模块20能够实现ups的功能。
32.进一步地，请参阅图5，本发明的第三实施例中，新型供电电路还包括冗余电路输出模块30，冗余电路输出模块30与转换模块10连接，冗余电路输出模块30用于根据转换模块电路10输出的直流电输出第二供电电能为用电设备供电，或在主电路输出模块20故障时根据转换模块电路10输出的直流电输出第二供电电能至主电路输出模块20的输出端。当主电路输出模块20正常工作时，也即主电路输出模块20输出第一供电电能为第一用电设备供电，此时冗余电路输出模块30会根据转换模块电路10输出的直流电输出第二供电电能为其他第二用电设备供电，主电路输出模块20和冗余电路输出模块30各自独立工作。当主电路输出模块20出现故障而不能够输出第一供电电能时，此时可以切换到冗余电路输出模块30输出，此时冗余电路输出模块30输出的第二供电电能会经主电路输出模块20的输出端为第一用电设备供电，那么将停止为第二用电设备供电，进而可确保主电路输出模块20的供电稳定性。
33.进一步地，本实施例中冗余电路输出模块30包括第二dc/dc转换器31和第二交直流逆变器32；第二dc/dc转换器31分别与交直流转换器11和第二交直流逆变器32连接，第二交直流逆变器32与外部的用电设备连接。第二dc/dc转换器31用于将直流电转换为恒定直流电压输出至第二交直流逆变器32；第二交直流逆变器32用于将恒定直流电压转换为交流电后输出第二供电电能。本实施例中通过设置第二dc/dc转换器31和第二交直流逆变器32作为冗余电路输出模块30，当主电路输出模块20出现故障而不能够输出电能时，此时可以切换冗余电路输出模块30输出第二供电电能，进而确保供电电路供电的稳定性。
34.其中，相对于现有的供电系统中采用ac/ac变压器，多电源输入时需要复杂的接头选择来适应，本发明通过设置dc/dc转换器能够将多电源输入转化为单一电压输入，无论哪种输入电压，都被先转化为直流，然后再进行变压处理，因此，相较于现有供电系统，扩大了供电的输入电压范围，简化了供电的输入连接。并且，本实施例中第二dc/dc转换器31为隔离dc/dc转换器，在冗余电路输出模块30工作时通过设置该隔离dc/dc转换器能够有效隔绝负载与电源侧双侧的干扰。
35.进一步地，请参阅图6，本发明的第四实施例中，新型供电电路还包括滤波模块40，滤波模块40与交直流转换器11连接，滤波模块40用于对输入交流电进行滤波处理后输出至交直流转换器11；当输入交流电输入之前，可将交直流转换器11接入滤波模块40，此时滤波模块40作为保护电路，通过设置滤波模块40保证电源功率安全地传输到用电设备上，起到保护作用；同时又能有效地控制用电设备本身产生的emi信号，防止它进入电网，污染电磁环境，危害其他设备。
36.具体地，本实施例中滤波模块40包括emi滤波器41，emi滤波器41与交直流转换器11连接，emi滤波器41用于对输入交流电进行滤波处理后输出至交直流转换器11，当输入交流电输入之前，可将交直流转换器11接入emi滤波器41，此时emi滤波器41作为保护电路，通过设置emi滤波器41保证电源功率安全地传输到用电设备上，起到保护作用；同时又能有效地控制用电设备本身产生的emi信号，防止它进入电网，污染电磁环境，危害其他设备。
37.进一步地，本发明还提供了新型供电系统，该系统包括电网和上述的新型供电电路，新型供电电路用于根据电网输出的交流电输出供电电能，为外部用电设备提供电能。新
型供电电路中采用dc/dc转换器进行电压转换，由于dc/dc转换器的体积小且重量轻，且dc/dc空载损耗小，由此可减小整个供电系统的体积和重量。由于上文对该新型供电电路进行了详细说明，此处不再赘述。
38.综上，本发明提供的一种新型供电电路及系统，该新型供电电路包括转换模块和主电路输出模块；主电路输出模块包括第一dc/dc转换器和第一交直流逆变器；转换模块用于根据输入交流电输出直流电至第一dc/dc转换器；第一dc/dc转换器用于将直流电转换为恒定直流电压输出至第一交直流逆变器；第一交直流逆变器用于将恒定直流电压转换为交流电后输出第一供电电能。本发明通过采用dc/dc转换器进行电压转换，能够有效减小整个供电系统的体积和重量。
39.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种新型供电电路，其特征在于，所述新型供电电路包括转换模块和主电路输出模块；所述主电路输出模块包括第一dc/dc转换器和第一交直流逆变器；所述转换模块用于根据输入交流电输出直流电至所述第一dc/dc转换器；所述第一dc/dc转换器用于将所述直流电转换为恒定直流电压输出至所述第一交直流逆变器；所述第一交直流逆变器用于将所述恒定直流电压转换为交流电后输出第一供电电能。2.根据权利要求1所述的新型供电电路，其特征在于，所述新型供电电路还包括冗余电路输出模块，所述冗余电路输出模块用于根据所述直流电输出第二供电电能，或在所述主电路输出模块故障时根据所述直流电输出第二供电电能至所述主电路输出模块的输出端。3.根据权利要求1或2所述的新型供电电路，其特征在于，所述主电路输出模块还包括充放电单元和储能单元；所述充放电单元用于根据所述恒定直流电压为所述储能单元充电，或将所述储能单元存储的电能输出至所述第一交直流逆变器。4.根据权利要求2所述的新型供电电路，其特征在于，所述冗余电路输出模块包括第二dc/dc转换器和第二交直流逆变器；所述第二dc/dc转换器用于将所述直流电转换为所述恒定直流电压输出至所述第二交直流逆变器；所述第二交直流逆变器用于将所述恒定直流电压转换为交流电后输出第二供电电能。5.根据权利要求3所述的新型供电电路，其特征在于，所述充放电单元包括第三dc/dc转换器，所述第三dc/dc转换器用于根据所述恒定直流电压为所述储能单元充电，或将所述储能单元存储的电能输出至所述第一交直流逆变器。6.根据权利要求5所述的新型供电电路，其特征在于，所述储能单元包括电池；所述电池用于根据所述第三dc/dc转换器输出的恒定直流电压存储电能，或通过所述第三dc/dc转换器向所述第一交直流逆变器放电。7.根据权利要求6所述的新型供电电路，其特征在于，所述第三dc/dc转换器包括双向dc/dc转换器。8.根据权利要求1所述的新型供电电路，其特征在于，所述转换模块包括交直流转换器；所述交直流转换器用于将所述输入交流电转换为所述直流电输出至所述第一dc/dc转换器。9.根据权利要求1或2所述的新型供电电路，其特征在于，所述新型供电电路还包括滤波模块；所述滤波模块用于对所述输入交流电进行滤波处理后输出至所述转换模块。10.一种新型供电系统，其特征在于，包括电网和权利要求1-9任一项所述的新型供电电路，所述新型供电电路用于根据所述电网输出的所述输入交流电输出供电电能。

技术总结
本发明公开了一种新型供电电路及系统，该所述新型供电电路包括转换模块和主电路输出模块；主电路输出模块包括第一DC/DC转换器和第一交直流逆变器；转换模块用于根据输入交流电输出直流电至第一DC/DC转换器；第一DC/DC转换器用于将直流电转换为恒定直流电压输出至第一交直流逆变器；第一交直流逆变器用于将恒定直流电压转换为交流电后输出第一供电电能。本发明通过采用DC/DC转换器进行电压转换，能够有效减小整个供电系统的体积和重量。够有效减小整个供电系统的体积和重量。够有效减小整个供电系统的体积和重量。


技术研发人员：张生林
受保护的技术使用者：西安大医集团股份有限公司
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2022/3/8