[發明專利]一種超導儲能磁體輸入輸出一體變流器

有效

• 申請號: 201110160091.1
• 申請日: 2011-06-15
• 公開（公告）號: CN102222983A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 陳順中;王秋良;戴銀明
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02M3/335
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種超導儲能磁體輸入輸出一體變流器，其特征是，所述的一體變流器由全橋開關電路(1)、卸能電阻R、濾波電容C和雙向斬波電路(2)組成；全橋開關電路(1)的正極同一個接觸器K的常閉觸點P2連接，接觸器K的常開觸點P3同卸能電阻R的一端連接，接觸器K的主觸點P1同濾波電容C的一端連接，卸能電阻R和濾波電容C的另一端同時連接到全橋開關電路(1)的負極；雙向斬波電路(2)中的正向第一二極管(D1)的陽極連接到全橋開關電路(1)的負極，正向第一電力電子開關(S1)的基極連接到接觸器K的主觸點P1上；超導儲能磁體L并聯在逆向第二電力電子開關(S2)和逆向第二二極管(D2)組成的支路兩端。

2.按照權利要求1所述的超導儲能磁體輸入輸出一體變流器，其特征在于所述的全橋開關電路(1)由四個電力電子開關串并聯組成，其中第三電力電子開關(S3)和第五電力電子開關(S5)串聯形成全橋開關電路(1)的左橋臂，第四電力電子開關(S4)和第六電力電子開關(S6)串聯形成全橋開關電路(1)的右橋臂；所述的第三電力電子開關(S3)和第四電力電子開關(S4)的發射極并聯形成全橋開關電路(1)的正極，所述的第五電力電子開關(S5)和第六電力電子開關(S6)的基極并聯形成全橋開關電路(1)的負極；全橋開關電路(1)左右兩個橋臂的中點作為所述的一體變流器的交流輸入端或輸出端U_ab，全橋開關電路(1)的正極和負極作為所述的一體變流器的直流輸入端或輸出端U_AB；所述的雙向斬波電路(2)由正向第一電力電子開關(S1)、正向第一二極管(D1)、逆向第二電力電子開關(S2)及逆向第二二極管(D2)組成；正向第一電力電子開關(S1)的發射極同逆向第二二極管的陽極(D2)連接，逆向第二二極管(D2)的陰極同逆向第二電力電子開關(S2)的發射極連接，逆向第二電力電子開關(S2)的基極同正向第一二極管(D1)的陰極連接。

3.按照權利要求1所述的超導儲能磁體輸入輸出一體變流器，其特征在于，一體變流器作為充電電源向超導儲能磁體L輸入能量時，全橋開關電路(1)中的四個電力電子開關全部導通形成全橋整流電路，左右橋臂的中點作為輸入端連接到交流電源上，接觸器K閉合常閉觸點P2，交流電經過全橋開關電路(1)的整流及濾波電容C的濾波后變成恒壓直流電；雙向斬波電路(2)中的逆向電力電子開關S2一直導通，再導通正向電力電子開關S1就可以實現向超導儲能磁體L充電，如果控制正向電力電子開關S1的通斷占空比就可以控制向超導儲能磁體L充電的速度。

4.按照權利要求1所述的超導儲能磁體輸入輸出一體變流器，其特征在于，一體變流器作為輸出變流器實現超導儲能磁體L向外輸出能量時，全橋開關電路(1)中的四個電力電子開關交替導通和關斷形成逆變橋電路，接觸器K閉合常閉觸點P2，雙向斬波電路(2)中的正向電力電子開關S1一直導通，關斷逆向電力電子開關S2就可以實現超導儲能磁體L向外輸出能量，超導儲能磁體L輸出電壓經過濾波電容C的濾波就可以得到一個恒壓直流輸出；如果控制逆向電力電子開關S2的通斷占空比就可以控制超導儲能磁體L輸出能量的速度，從而控制濾波電容C兩端電壓的大小；全橋開關電路(1)的正極和負極連接負載就可以實現恒壓直流輸出，全橋開關電路(1)中左右橋臂中點連接負載就可以實現交流輸出。

5.按照權利要求1所述的超導儲能磁體輸入輸出一體變流器，其特征在于，一體變流器作為失超卸能裝置實現超導儲能磁體L的能量快速釋放時，接觸器K閉合常開觸點P3，全橋開關電路(1)不工作，雙向斬波電路(2)中的正向電力電子開關S1一直導通，關斷逆向電力電子開關S2的就可以實現超導儲能磁體L向卸能電阻R卸放能量，通過控制逆向電力電子開關S2的通斷占空比就可以控制超導儲能磁體L向卸能電阻R釋放能量的速度。