[发明专利]低压电磁开关能量循环控制系统

权利要求书

1.一种低压电磁开关能量循环控制系统，其特征在于，包括：第一电磁模块、第二电磁模块、触头模块、控制模块、能量转换模块、混合储能单元以及双向DC/DC模块；所述第一电磁模块的电源端以及所述第二电磁模块的电源端均与一整流滤波单元相连；所述整流滤波单元与一交/直流电源相连；所述整流滤波单元以及所述交/直流电源均经过电压采样电路与所述控制模块相连；所述第一电磁模块以及所述第二电磁模块的一端与所述控制模块相连；所述第一电磁模块以及第二电磁模块的另一端与一联动机构的一端相连，所述联动机构的另一端与所述触头模块的一端相连；所述触头模块的另一端与所述能量转换模块一端相连；所述能量转换模块的另一端与所述混合储能单元的一端相连；所述混合储能单元的另一端与所述双向DC/DC模块一端相连后接入所述整流滤波单元；所述双向DC/DC模块另一端还与所述控制模块相连。

2.根据权利要求1所述的低压电磁开关能量循环控制系统，其特征在于，所述第一电磁模块以及所述第二电磁模块包括依次相连的主电路、电磁机构以及采样电路；所述主电路包括分别与所述整流滤波单元相连的激磁回路、续流回路以及馈能回路；所述电磁机构分别与所述激磁回路、所述续流回路以及所述馈能回路相连；所述采样电路包括分别与所述电磁机构相连的电流采样电路以及电压采样电路，且所述电流采样电路以及电压采样电路均与所述控制模块中的采样单元相连，与所述采样单元相连的实时运算单元对所采集的电流信号以及电压信号进行计算，并通过与所述实时运算单元相连的实时控制单元生成驱动控制信号，经一第一驱动单元驱动所述激磁回路、所述续流回路以及馈能回路，进而控制电磁机构的激磁电流。

3.根据权利要求2所述的低压电磁开关能量循环控制系统，其特征在于，所述第一电磁模块中的电磁机构以及所述第二电磁模块中的电磁机构通电后产生的电磁力相反。

4.根据权利要求1所述的低压电磁开关能量循环控制系统，其特征在于，所述能量转换模块包括依次相连的能量接收单元、接收线圈、补偿网络以及功率变换器；所述能量接收单元与所述补偿网络通过所述接收线圈以场域的形式相连，且用于接收所述触头模块分断过程电弧产生的能量以及分断线路后的剩余能量，所述功率变换器与所述混合储能单元相连，用于调控所述触头模块能量。

5.根据权利要求1所述的低压电磁开关能量循环控制系统，其特征在于，所述整流滤波单元经第四电压采样电路连接至所述控制模块中的采样单元，所述第四电压采样电路采样所述整流滤波单元直流端的电压，用于所述采样单元判断是否启动所述双向DC/DC模块。

6.根据权利要求5所述的低压电磁开关能量循环控制系统，其特征在于，所述交/直流电源经第三电压采样电路连接至所述控制模块中的采样单元，所述第三电压采样电路对所述交/直流电源的电压值进行采样，所述采样单元将采样电压作为所述第一电磁模块以及所述第二电磁模块中电磁机构吸合以及分断的判断阈值。

7.根据权利要求6所述的低压电磁开关能量循环控制系统，其特征在于，所述双向DC/DC模块包括一双向DC/DC变换器，所述双向DC/DC变换器一端与所述整流滤波单元直流端相连，另一端与所述混合储能单元相连。

8.根据权利要求7所述的低压电磁开关能量循环控制系统，其特征在于，当所述采样单元判断所述整流滤波单元直流端电压超过上限安全阈值电压时，所述双向DC/DC变换器启动，并工作于降压模式，所述整流滤波单元直流端电压经过降压变换对所述混合储能单元充电；所述控制模块中的实时控制单元经过一数模转换电路输出第一电压参考值，该第一电压参考值结合所述双向DC/DC变换器与所述混合储能单元连接处输出的电压反馈值经误差放大后形成第一电压外环；该第一电压外环经一第一补偿环路后提供一第一电流参考值，并与所述混合储能单元充电过程中的反馈电流比较，形成第一电流内环；该第一电流内环输出控制信号至一第二驱动单元，并通过所述双向DC/DC变换器，对输出至所述混合储能单元的电压和电流进行动态稳定调节，直至所述整流滤波单元直流端电压低于所述上限安全阈值电压，关闭所述双向DC/DC变换器。

9.根据权利要求7所述的低压电磁开关能量循环控制系统，其特征在于，当所述采样单元判断所述整流滤波单元直流端电压低于下限安全阈值电压时，所述双向DC/DC变换器启动，并工作于升压模式，所述混合储能单元经过升压变换对所述整流滤波单元直流端放电；所述控制模块中的实时控制单元经过一数模转换电路输出第二电压参考值，该第二电压参考值结合所述双向DC/DC变换器与所述整流滤波单元直流端连接处输出的电压反馈值后形成第二电压外环；该第二电压外环经一第二补偿环路后提供一第二电流参考值，并与所述混合储能单元放电过程中的反馈电流比较，形成第二电流内环；该第二电流内环输出控制信号至一第二驱动单元，并通过所述双向DC/DC变换器，对输出至所述整流滤波单元直流端电压进行动态稳定调节。