[发明专利]一种恒流送能装置

说明书

本发明公开了一种恒流送能装置，包括：发射模块、接收模块及中继模块，其中，发射模块、中继模块及接收模块相互之间依次通过无线耦合的非接触方式连接；中继模块包括多级中继单元，各级中继单元间通过无线耦合的非接触方式串行连接，各级中继单元和接收模块均连接一个驱动电路；各级中继单元均包括补偿回路，当前中继单元通过其补偿回路对发射模块或上一级中继单元发送的能量进行补偿，以为各个驱动电路提供具有相同电流参数的电能；当前中继单元的补偿回路包括：接收补偿回路及发射补偿电感。本发明通过无线耦合的非接触方式串行连接，减小了装置体积，实现为全部驱动电路提供恒压电能，提升装置容量和能量传输能力。

技术领域

本发明涉及电力系统技术、电力电子技术领域，具体涉及一种恒流送能装置。

背景技术

面向电网应用的高压电力电子换流阀中，电压等级可以高达数百甚至数千千伏。为了提升电力电子装置电压等级，需要多个功率半导体器件采用串联方式应用。器件串联应用中，每个器件均需要配置一个门极驱动电路负责器件的控制和保护，因为串联的器件均处于不同电位，相应的门极驱动电路也在不同电位，因此，如何保证驱动电路隔离供电具有重要意义。

发明内容

因此，本发明提供一种恒流送能装置，从而解决现有技术中无法保证驱动电路隔离供电的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种恒流送能装置，包括：发射模块、接收模块及中继模块，其中，发射模块、中继模块及接收模块相互之间依次通过无线耦合的非接触方式连接，发射模块将能量依次发送给中继模块和接收模块；所述中继模块包括多级中继单元，各级中继单元间通过无线耦合的非接触方式串行连接，各级中继单元和接收模块均连接一个驱动电路；各级中继单元均包括补偿回路，当前中继单元通过其补偿回路对发射模块或上一级中继单元发送的能量进行补偿，以为各个驱动电路提供具有相同电流参数的电能；当前中继单元的补偿回路包括：接收补偿回路及发射补偿电感，其中，所述接收补偿回路的第一端与发射补偿电感的第一端连接，所述接收补偿回路的第二端与当前中继单元连接的驱动电路的第一端连接，当前中继单元连接的驱动电路的第二端与所述发射补偿电感的第二端连接；所述接收补偿回路用于接收发射模块发送的电能，或接收上一级中继单元发送的电能，并将接收的电能进行初次补偿后输送至对应的驱动电路；所述发射补偿电感用于对驱动电路耗能后的电能进行再次补偿，得到与所述发射模块发送的电能具有相同电流参数的电能，并将再次补偿后的电能传输至下一级中继单元或接收模块。

在一实施例中，当前中继单元接收其对应的上一级中继单元或者发射模块发送的电能；当前中继单元利用接收的电能为其所连接驱动电路供电，并将通过驱动电路耗能后的剩余电能补偿至与所述发射模块发送的电能具有相同电流参数的水平，并通过无线耦合的非接触方式将补偿后的电能传输至其对应的下一级中继单元或者接收模块；接收模块利用接收的电能为其所连接驱动电路供电。

在一实施例中，所述发射模块包括：高频交流电源、第一发射电容、第二发射电容、第一发射电感及第二发射电感，其中，所述高频交流电源、第一发射电容及第一发射电感依次串联连接，构成串联回路；所述串联回路、第二发射电容及第二发射电感并联连接，构成发射回路。

在一实施例中，所述接收模块包括：第一接收电感、第二接收电感、第一接收电容及第二接收电容，其中，所述第一接收电感的第一端通过所述第一接收电容分别与第二接收电容的第一端及第二接收电感的第一端连接；所述第一接收电感的第二端分别与第二接收电容的第二端及驱动电路的第一端连接，所述驱动电路的第二端与第二接收电感的第二端连接。

在一实施例中，所述接收补偿回路包括：第一电感、第一电容及第二电容，其中，所述第一电感的第一端通过第一电容分别与所述第二电容的第一端及发射补偿电感的第一端连接；所述第一电感的第二端分别与第二电容的第二端及驱动电路的第二端连接，所述驱动电路的第二端与所述发射补偿电感的第二端连接。

在一实施例中，各级中继单元的谐振条件满足下式：