[实用新型]一种应用于高速飞轮储能系统的电力变换装置

摘要

本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其为一种应用于高速飞轮储能系统的电力变换装置，包括半桥驱动电路、能量回馈电路、双向Buck‑Boost变换电路和波电路。本实用新型，能够实现飞轮储能系统能量的双向流动，能够实现高速飞轮储能电机的四象限运行；计了能量回馈回路，大大提高能量的利用率，提高了飞轮储能系统的运行效率；结构简单可靠，且不存在直通短路的危险，提高了高速飞轮电机运行的安全性。

主权项

一种应用于高速飞轮储能系统的电力变换装置，其特征在于：包括直流电源U₁，所述直流电源U₁的两端接有负载R₁，所述负载R₁的两端并接有电容C₁、电容C₂、开关管T₂和电容C₃，所述电容C₁的输入端连接有电感L_r，所述电感L_r连接有反向偏置的二极管D₃，且二极管D₃连接电容C₁的输出端，所述电感L_r与反向偏置的二极管D₃的结点连接有开关管T_r的集电极，所述电容C₁和电容C₂的输入端之间连接有电感L₁，所述电容C₂的输入端连接有开关管T₁的集电极，所述开关管T₁的发射极与开关管T₂的集电极连接，所述开关管T₁的集电极和发射极之间反并联二极管D₁，所述T₂的集电极和发射极之间反并联二极管D₂，且T₂的集电极和电容C₃的输入端之间连接有电感L₂，所述电容C₃的输入端连接有无刷直流电机，所述无刷直流电机的换向电路分别连接有开关管T_a、开关管T_b和开关管T_c的集电极，所述开关管T_a、开关管T_b和开关管T_c的发射极并接后与电容C₃的输出端连接，且开关管T_a、开关管T_b和开关管T_c构成半桥驱动电路，所述开关管T_a的集电级与发射极之间反并联二极管D_a，开关管T_b的集电级与发射极之间反并联二极管D_b，开关管T_c的集电级与发射极之间反并联二极管D_c，所述开关管T_r的发射极接有反向偏置的二极管D₄、二极管D₅和二极管D₆，所述二极管D₄与开关管T_a的集电级连接，二极管D₅与开关管T_b的集电级连接，二极管D₆与开关管T_c的集电级连接，所述二极管D₄、二极管D₅和二极管D₆与电容C₃的输出端之间连接有电容C₀，所述开关管T_r、二极管D₄、二极管D₅、二极管D₆、二极管D₃、电感L_r和电容C₀构成能量回馈电路，所述电感L₁和电容C₁构成滤波电路，所述开关管T₁、开关管T₂、电感L₂、电容C₂和电容C₃构成双向Buck‑Boost变换电路。