[实用新型]一种多绕组永磁电机储能装置

说明书

本实用新型公开了一种多绕组永磁电机储能装置，包括多绕组永磁同步发电机，多绕组永磁同步发电机包括转子和套设在转子外的定子绕组，且定子绕组由N组普通三相永磁电机的定子绕组重复构成，且每一组三相永磁电机定子绕组的输出端依次连接有AC/DC变流器、DC/DC变流器以及旁路保护电路。与传统三相永磁储能电机相比，该结构具有强容错性、高可靠度、易模块化等优势，是实现城市轨道交通用大功率储能电机系统的有效途径。

技术领域

本实用新型涉及轨道交通飞轮储能领域，具体涉及一种多绕组永磁电机储能装置的改进。

背景技术

高功率密度储能电机是城市轨道交通用飞轮储能系统中重要的储能模块。储能电机的主要功能是在城市轨道交通制动过程中，避免电力系统出现瞬时大功率负载冲击而导致牵引电网电压抬升的问题，保证城市轨道交通安全稳定运行。永磁电机因具有功率密度高、运行效率高以及动静态性能好等优点，是飞轮储能系统中最常用、最理想的储能电机类型，在飞轮储能系统中广泛应用。然而，随着城市轨道交通负载功率不断提升，传统三相储能永磁电机已不能满足城市轨道交通用飞轮储能系统的需求，因此迫切需要研究多相储能永磁电机。

此外，在需要高可靠性的城市轨道交通运用领域，具有容错性强与可靠度高的新型多相储能永磁电机相比于传统多相储能永磁电机要更具优势。因此，开展高可靠度，强冗余能力的新型多绕组永磁电机储能装置的研究，具有重要的理论与现实意义。另一方面，多绕组永磁电机与传统三相及多相永磁电机有本质区别，传统变流器控制算法无法对多绕组永磁电机储能装置进行高性能控制。因此，针对多绕组永磁电机储能装置的特殊结构及特性，提出简单高效的变流器控制算法也十分必要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，本实用新型首先提供一种多绕组永磁电机储能装置，与传统三相永磁储能电机相比，该结构具有强容错性、高可靠度、大功率等优势，是实现城市轨道交通用大功率储能电机系统的有效途径。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种多绕组永磁电机储能装置，包括多绕组永磁同步发电机，所述多绕组永磁同步发电机包括转子和套设在转子外的定子绕组，且所述定子绕组由N组三相永磁电机的定子绕组重复构成，且每一组三相永磁电机定子绕组的输出端依次连接有AC/DC变流器以及DC/DC变流器，所述AC/DC变流器的交流侧与对应的三相永磁电机定子绕组的输出端相连、直流侧通过电容与DC/DC变流器相连，所述多绕组永磁同步发电机的所有DC/DC变流器的输出端串联连接，在储能状态下多绕组永磁同步发电机用作电动机从牵引电网吸收能量、将电能转化为机械能；在释能状态下多绕组永磁同步发电机用作发电机向牵引电网馈送能量、将机械能转化为电能。

可选地，所述DC/DC变流器的输出端还并联布置有旁路保护电路。

可选地，所述旁路保护电路为旁路开关，所述旁路开关通过电容与对应DC/DC变流器的输出端并联连接。

可选地，所述多绕组永磁同步发电机的定子绕组为6组三相永磁电机定子绕组重复构成。

和现有技术相比，本实用新型多绕组永磁电机储能装置具有下述优点：本实用新型多绕组永磁电机的定子绕组为N组三相永磁电机定子绕组重复构成，且每一组三相永磁电机定子绕组的输出端依次连接有AC/DC变流器以及DC/DC变流器，AC/DC变流器用于交流电与直流电转换，DC/DC变流器用于稳定AC/DC变流器与DC/DC变流器之间的电容电压，在储能状态下多绕组永磁同步发电机用作电动机从牵引电网吸收能量、将电能转化为机械能；在释能状态下多绕组永磁同步发电机用作发电机向牵引电网馈送能量、将机械能转化为电能，与传统三相永磁储能电机相比，具有容错性强、可靠度高、结构简单及易模块化等优势，是实现城市轨道交通用大功率储能电机系统的有效途径。

附图说明

图1为本实用新型实施例的多绕组永磁电机储能装置整体示意图。