[发明专利]双向降压-升压功率变换器、电起动机-发电机系统及方法

权利要求书

1.一种电起动发电机ESG系统，配置为在启动运行期间向涡轮机提供机械功率并且配置为在发电运行期间将来自涡轮机的机械功率转化为电功率，所述ESG系统包括：

同步起动发电机，其机械耦合到涡轮机并且配置为提供交流AC电压；

逆变器/整流器，其电连接到所述同步起动发电机并且配置为将该AC电压转换为DC电压；以及

双向降压-升压功率变换器，其配置为执行以下多个操作的每一个：在负载施加模式期间的瞬态运行期间逐步升高输出DC电压以将输出DC电压维持在可接受的范围内；在负载抑制模式期间的瞬态运行期间逐步降低输出DC电压以将输出DC电压维持在可接受的范围内；在稳态运行期间逐步升高输出电压，以及在稳态运行期间逐步降低输出电压，使得在稳态运行期间仅仅经由双向降压-升压功率变换器通过控制同步起动发电机的直流场使DC总线电压保持基本恒定，并且在瞬态运行期间仅仅经由双向降压-升压功率变换器通过提升或降低逆变器/整流器输出来维持输出DC电压；和

一个或多个DC总线链路高频滤波器，其用来基本上去除所述双向降压-升压功率变换器输出中的波纹。

2.如权利要求1所述的ESG系统，其中所述双向降压-升压功率变换器包括：一对布置在所述逆变器/整流器的输出处的半桥逆变器模块；以及连接在所述一对半桥逆变器模块之间的电感器。

3.如权利要求1所述的ESG系统，其中所述逆变器/整流器被配置为在六阶梯波模式下运行。

4.如权利要求3所述的ESG系统，其中所述逆变器/整流器被配置为在同步起动发电机的起动运行期间在六阶梯波模式下运行。

5.如权利要求1所述的ESG系统，其中所述逆变器/整流器被配置为在脉宽调制PWM模式下运行。

6.如权利要求4所述的ESG系统，其中所述逆变器/整流器被配置为在PWM模式下运行，以在起动运行期间输送与同步起动发电机的电机频率成正比的DC链路电压。

7.如权利要求1所述的ESG系统，其中所述双向降压-升压功率变换器包括：一对布置在所述逆变器/整流器的输出处的全桥逆变器模块；以及连接在所述一对全桥逆变器模块之间的变压器。