[发明专利]一种自备电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种供电用电源系统，具体涉及一种自备电源系统。

背景技术

电源系统要为的灯泵钕玻璃主激光器提供一个高达80kJ量级的泵浦能量；同时又要10Hz重频工作，这就要求电源系统几分种内储存90个脉冲所需的能量，并可在几十秒的时间内提供2-3MW峰值功率，以满足脉冲串工作方式的需求。

这样，利用传统的供电及储能方式，如：发动机+发电机供电及分子电容器储能等方式，带来的问题是，体积重量太大，不能满足电源系统的要求。

用高速旋转的大质量、大尺寸的旋转体来完成储能的机械储能器方案，即高压储能发电机方案。其基本方式是：

a、利用激光工作的周期性，在激光不发射时，提升电机转子的转动速度；而转子是个大质量、大尺寸的具有很大转动惯量的旋转体(机械储能器)，随着转速的提高，就存储了很大的动能，即靠高速旋转实现了惯性储能；

b、在激光发射时，所需功率＞发动机能提供的稳定功率，高速转子的速度就不能维持了；高速转子储存的旋转动能就下降，而下降的动能刚好能弥补发动机功率的不足；也就是说：靠高速转子储存的旋转动能(12000-8000转)的释放+发动机提供的稳定功率来维持激光器一个发射周期所需的功率，从而实现以较小功率的发动机来实现了系统高峰值功率的需求；

c、周而复始，在激光不发射时，电机转子的转动速度又得到提升； 在激光发射时，高速转子储存的旋转动能又得以释放，这样有效地解决了储能带来的体积重量的问题。

但带来的问题是：因为转动部分的惯量太大，发动机无法直接带动高压电机。这样大的静止状态下的转动惯量会把发动机闷熄火，也就是说发动机根本转不起来，所以如何驱动高压电机是非常关键的。此外，大惯量转子的高速旋转，大惯量转子带来的动平衡问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述缺陷，提供一种体积小、重量小能满足电源系统要求的自备电源系统。

为实现上述目的，本发明设计的自备电源系统，包括柴油机中频发电机组、高压储能发电机、高压充电器、电力电子变换器、自备电源分系统控制器和电网充电器，所述柴油机中频发电机组输出端连接高压储能发电机，所述高压储能发电机输出端连接高压充电器，所述高压充电器输出端连接电力电子变换器，所述电力电子变换器输出端连接电网充电器，所述柴油机中频发电机组、高压储能发电机、高压充电器、电力电子变换器、电网充电器分别于自备电源分系统控制器相连接，自备电源系统由机组供电或者由电网供电。

在上述技术方案中，所述柴油机中频发电机组包括中频发电机主体和励磁模块，所述励磁模块包括带电网滤波的整流器，所述带电网滤波的整流器的输入端与所述中频发电机主体的输出端连接，所述带电网滤波的整流器的输出端连接高频逆变器的输入端，所述高频逆变器的输出端连接高频变压器的一次侧绕组，所述高频变压器的二次侧绕组连接第二整流器的输入端，所述第二整流器的输出端连接所述中频发电机主体的励磁绕组，所述第二整流器的输出端还连接有控制器，所述控制器的输入端接收控制指令和电流指令，所述控制器输出端连接所述高频逆变器。

在上述技术方案中，所述拖动电动机高压储能发电机包括高压储能发电机主体和高压储能发电机励磁装置，该励磁装置为带高频变压器隔离的AC-DC-AC-DC变换装置，包括带电网滤波的不控整流器，所述带电网滤波的不控整流器两端并联连接有滤波电容，所述带电网滤波的不控整流器的输出端连接有高频逆变器，所述高频逆变器的输出端连接高频变压器的一次侧绕组，高频变压器的二次侧绕组连接有整流器，整流器的输出电流反馈至控制器，所述控制器将整流器的输出电流反馈值与设定的电流指令值比较，调节高频逆变器的脉冲宽度，实现电流的闭环控制，使输出电流跟随设定电流指令。