[發明專利]諧波發電整流器和車載供電系統

在審

• 申請號: 202010436005.4
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN113708653A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 張艷清;張志華;周皓楠;蔡華;馬遜;閆少強;李秋君;李魯陽
• 申請（專利權）人: 中國航天科工飛航技術研究院（中國航天海鷹機電技術研究院）
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02J3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及電力電子技術領域，公開了一種諧波發電整流器和車載供電系統。其中，該諧波發電整流器包括諧波發電機、多個相互獨立的單相全橋整流電路、電容和儲能單元，所述諧波發電機包括多相集電線圈，所述多相集電線圈與所述多個相互獨立的單相全橋整流電路按相一一對應連接，所述多個相互獨立的單相全橋整流電路的直流側并聯連接，所述電容和所述儲能單元并聯在所述多個相互獨立的單相全橋整流電路的直流側，每個單相全橋整流電路包括電力電子器件和與所述電力電子器件反向并聯的二極管。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種諧波發電整流器和車載供電系統。

背景技術

隨著社會的發展，對鐵道交通的運行速度的要求也越來越大，對現有接觸式供電(接觸網+受電弓)提出了更高的要求。與此同時，隨著非接觸式傳能技術的發展，軌道交通車載非接觸式發電技術也越來越多的受到各國研究人員的重視。而適合軌道交通車載供電需求的以電磁感應式傳能方式居多，而這種方式獲得的電能并不能直接被車載各用電設備所使用，因此需要使用變流器對產生的交流電整流成穩定的直流電，為車載供電系統提供能量。

然而，現有的諧波發電技術，通過對諧波發電機的設計，使其產生的反電勢三相較為平衡，而磁懸浮設計非接觸發電設備時，由于可能存在的各個方面的限制，其產生的三相反電勢的三相不平衡度較高，無法使用普通三相變流器進行整流。

發明內容

本發明提供了一種諧波發電整流器和車載供電系統，能夠解決上述現有技術中的問題。

本發明提供了一種諧波發電整流器，其中，該諧波發電整流器包括諧波發電機、多個相互獨立的單相全橋整流電路、電容和儲能單元，所述諧波發電機包括多相集電線圈，所述多相集電線圈與所述多個相互獨立的單相全橋整流電路按相一一對應連接，所述多個相互獨立的單相全橋整流電路的直流側并聯連接，所述電容和所述儲能單元并聯在所述多個相互獨立的單相全橋整流電路的直流側，每個單相全橋整流電路包括電力電子器件和與所述電力電子器件反向并聯的二極管。

優選地，所述多相集電線圈包括U相集電線圈、V相集電線圈和W相集電線圈，所述多個相互獨立的單相全橋整流電路包括U相整流器、V相整流器和W相整流器，所述U相集電線圈與所述U相整流器連接，所述V相集電線圈與所述V相整流器連接，所述W相集電線圈與所述W相整流器連接。

優選地，所述電力電子器件為絕緣柵門極晶體管IGBT或金屬氧化物半導體場效應晶體管MOSFET。

優選地，所述MOSFET為SiC-MOSFET。

優選地，所述諧波發電整流器還包括U相電流采樣器、V相電流采樣器和W相電流采樣器，所述U相電流采樣器設置在所述U相集電線圈與所述U相整流器之間用于對所述U相集電線圈的電流進行采集，所述V相電流采樣器設置在所述V相集電線圈與所述V相整流器之間用于對所述V相集電線圈的電流進行采集，所述W相電流采樣器設置在所述W相集電線圈與所述W相整流器之間用于對所述W相集電線圈的電流進行采集。

優選地，所述儲能單元為蓄電池組。

本發明還提供了一種車載供電系統，其中，該系統包括上述的諧波發電整流器。

通過技術方案，多個相互獨立的單相全橋整流電路的直流輸出側經過電容、儲能單元與車載用電負載相連，為車載用電設備(例如，磁懸浮列車用電設備)供電；通過采用多個相互獨立的單相全橋整流電路形成磁懸浮非接觸供電整流器(變流器)，使多相之間無關聯關系，使得多相不平衡對此電路無影響。并且，通過采用多個相互獨立的單相全橋整流電路形成磁懸浮非接觸供電整流器，使多相之間無關聯關系，通過零序電流控制，可以向諧波發電機的多相集電線圈注入零序電流，進而實現例如磁懸浮列車磁阻尼控制，而相互之間無影響。

附圖說明