[发明专利]一种用于飞轮储能装置的IPM系统

说明书

本发明涉及电力电子控制技术领域，具体涉及一种用于飞轮储能装置的IPM系统。该IPM系统与飞轮储能装置连接，适用于1500V的地铁轨道以及200KW的飞轮储能装置。该IPM系统包括：信号发生模块、I/O接口模块、第一驱动模块、第二驱动模块、第一IGBT模块以及第二IGBT模块，信号发生模块产生并输出双脉冲信号，I/O接口模块将接收到的脉冲信号转换为电平信号，并将电平信号传输给双驱动模块，双驱动模块通过接收到的电平信号，执行相应的IGBT模块关断或打开动作。通过上述方式，在大功率的工作模式下，采用双驱动工作模式和双IGBT模块并联的工作方式，大大提高了IPM系统输入信号的稳定性和准确性，同时提高了IPM系统的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及电力电子控制技术领域，具体涉及一种用于飞轮储能装置的IPM系统。

背景技术

城市轨道交通作为大容量、高效率的城市客运系统，因其方便快捷、对环境污染低的优势，成为解决大城市交通问题的理想方式，近年来在我国发展十分迅速。轨道车辆制动时会产生大量的再生制动能量，由于技术限制，目前大部分线路采用电阻耗能的方式将再生制动能量消耗掉，既不节能，又加重了散热系统的负担。

飞轮储能装置具有能量密度高，节能效果好，无污染，工作年限长等优点，其主要通过高性能飞轮电机将电能转化为飞轮圆盘的机械能以完成轨道交通再生制动能量吸收利用工作。IPM(电力电子转换装置)是飞轮储能装置的控制系统的重要组成部分，需要设计合理的变流器以及控制策略来控制飞轮电机运行，最终完成系统能量转换。储能模式下，外部电能通过电力电子转换装置供给飞轮电机；放电时，则需要电力电子转换装置将能量转化为符合要求的电能。所以，在1500V、200KW的大功率的工作模式下，对于设备安全运行以及故障保护的要求尤其重要，在控制信号的采集及处理的准确性以及稳定性上有很高的要求，同时，因为IPM体积小，结构紧凑，局部的发热现象非常严重，IPM内部温度过高，对IPM的电气、机械腐蚀等各方面都会造成影响，甚至则会导致IPM失效。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的用于飞轮储能装置的IPM系统成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于飞轮储能装置的IPM系统。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

本发明的实施例提供了一种用于飞轮储能装置的IPM系统，该IPM系统与所述飞轮储能装置连接，该IPM系统包括：信号发生模块、I/O接口模块、第一驱动模块、第二驱动模块、第一IGBT模块以及第二IGBT模块，所述I/O接口模块与所述信号发生模块连接，所述第一驱动模块分别与所述I/O接口模块、所述第一IGBT模块的输入端连接，所述第二驱动模块分别与所述I/O接口模块、所述第二IGBT模块的输入端连接，所述第一IGBT模块的输出端与所述飞轮储能装置连接，所述第二IGBT模块的输出端与所述飞轮储能装置连接；

所述信号发生模块用于产生第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述I/O接口模块用于将所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号分别转换成第一电平信号和第二电平信号，所述第一驱动模块根据所述第一电平信号和第二电平信号控制所述第一IGBT模块进行关断或打开，同时，所述第二驱动模块根据所述第一电平信号和第二电平信号控制所述第二IGBT模块进行关断或打开，当所述第一IGBT模块和所述第二IGBT模块处于打开状态，所述第一IGBT模块和所述第二IGBT模块分别输出第一驱动电流和第二驱动电流给所述飞轮储能装置。

根据本发明的一个实施例，该IPM系统还包括：第一均流电抗和第二均流电抗，所述第一均流电抗的输入端与所述第一IGBT模块的输出端连接，所述第二均流电抗的输入端与所述第二IGBT模块的输出端连接，所述第一均流电抗和第二均流电抗共用一个与所述飞轮储能装置连接的输出端。