[发明专利]一种四象限储能型机场静变电源

权利要求书

1.一种四象限储能型静变电源，包含充放电选择开关(1)、四象限变流器(2)、动力锂电池系统(3)、中频变压器(4)，所述充放电选择开关(1)为双掷开关，包含工频市电输入端(11)、中频静变输出端(12)、变流器接口端(13)三组端子，380V/50Hz的工频市电电源连接到所述充放电选择开关(1)的工频市电输入端(11)用作充电输入端子，所述中频变压器(4)的高压侧(41)连接到所述充放电选择开关(1)的中频静变输出端(12)，所述中频变压器(4)的低压侧(42)作为静变电源的输出端给远端机位的飞机供电，所述四象限变流器(2)的交流端(21)连接到所述充放电选择开关(1)的变流器接口端(13)，所述四象限变流器(2)的直流端(22)连接动力锂电池；在充电模式下，所述充放电选择开关(1)掷向工频市电输入端(11)，让380V/50Hz的工频市电电源经过充放电选择开关(1)接入到四象限变流器(2)的交流侧(21)，此时四象限变流器工作在整流模式，具有高功率因数、低谐波电流的工作状态；有功功率注入所述动力锂电池系统(3)，从而动力锂电池系统(3)的电量逐渐增长直至充满；在放电模式下，所述充放电选择开关(1)掷向中频静变输出端(12)，四象限变流器(2)工作在逆变器模式，即有功功率输出象限，而且输出为400V/400Hz的中频电压，这个电压经过充放电选择开关(1)的中频静变输出端(12)施加在所述中频变压器(4)的高压侧(41)，中频变压器将其转换为115V/400Hz的电压，以适应飞机的供电所需，因为所述四象限变流器(2)可以灵活控制输出电流，因此可以根据负荷进行较精确的控制，避免启动涌流，同时可以为飞机负荷提供所需的无功和谐波负荷能力。

2.根据权利要求1所述的四象限储能型静变电源，所述充放电选择开关(1)具有互锁逻辑，由接触器KM1和KM2、控制触点Q1和Q2构成，所述接触器KM1的输入端子U1与所述接触器KM2输入端子U2、所述充放电选择开关(1)的变流器接口端(13)中的信号端子(13a)连接在一起；所述接触器KM1的输入端子V1与所述接触器KM2输入端子V2、所述充放电选择开关(1)的变流器接口端(13)中的信号端子(13b)连接在一起；所述接触器KM1的输入端子W1与所述接触器KM2输入端子W2、所述充放电选择开关(1)的变流器接口端(13)中的信号端子(13c)连接在一起；所述接触器KM1的输出端R1、S1、T1分别作为所述充放电选择开关(1)的工频市电输入端(11)的信号端子(11a)、(11b)、(11c)；所述接触器KM2的输出端R2、S2、T2分别作为所述充放电选择开关(1)的工频市电输入端(12)的信号端子(12a)、(12b)、(12c)；所述接触器KM1的控制线圈由控制触点Q1和所述接触器KM2的常闭触点串联而成；所述接触器KM2的控制线圈由控制触点Q2和所述接触器KM1的常闭触点串联而成，通过这样的连接，KM1和KM2在任何时刻最多只能有其中一个闭合，避免工频市电直接联通到中频静变输出端。

3.根据权利要求1所述的四象限储能型静变电源，所述四象限变流器(2)为三相二电平全桥变流器，包含直流侧电容Cdc、由Q1/Q2/Q3/Q4/Q5/Q6这六只IGBT构成的三相全桥、由L1/C1/L2/C2/L3/C3构成的高频滤波电路，所述直流侧电容Cdc连接在三相全桥的正极22+和负极22-之间，三相全桥的Q1、Q3、Q5的集电极都连接到三相全桥的正极22+，三相全桥的Q2、Q4、Q6的发射级都连接到三相全桥的负极22-，Q1、Q3、Q5的发射级分别和Q2、Q4、Q6的集电极相连且连接到L1、L2、L3的一端，L1、L2、L3的另外一端分别连接C1、C2、C3的一端且作为三相二电平全桥变流器的交流端，C1、C2、C3的另外一段连接在一起作为高频滤波的中点。