[发明专利]一种电感线圈充放电电源

权利要求书

1.一种电感线圈充放电电源，其特征在于：

包括有依序电连接的用于实现输入电压大小匹配的变压器、通过导通角将交流电压变换成直流电压的晶闸管整流电路、用于减少直流纹波的直流侧滤波电路、用于控制电感线圈两端电参数的H桥逆变器和作为负载的电感线圈，

还包括有用于采集晶闸管整流电路输出电压的电压传感器、用于采集H桥逆变器输出侧电流的电流传感器，以及用于接收电压传感器、电流传感器电参数并控制晶闸管、H桥逆变器关断的控制器，

还包括有计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序，所述程序被所述控制器执行时实现以下步骤：

S1、控制晶闸管整流电路恒定输出直流电压U1*，其中U1*为根据T1时间段内电感线圈的电流变化率情况所计算而得的该时间段内的直流电压目标值；

S2、启动H桥逆变器，控制其输出电流跟踪T1时间段内电感线圈电流缓慢上升的目标电流波形；

S3、在T1时间段结束时刻，控制晶闸管整流电路恒定输出直流电压U2*，其中U2*为根据T2时间段内电感线圈的电流变化率情况所计算而得的该时间段内的直流电压目标值；

S4、控制H桥逆变器的输出电流跟踪T2时间段内电感线圈电流快速下降的目标电流波形。

2.如权利要求1所述的电感线圈充放电电源，其特征在于，在相应时间段内，根据电感线圈的电流变化率情况计算相应直流电压目标值的方法进一步包括：

根据相应时间段内的电流目标波形，测算出该时间段的电流最大变化率di/dt,根据直流电压目标值Udc^*＝|L×di/dt|/η+2×U_IGBT+U₀，算出该时间段的直流电压目标值，式中，L为电感线圈的电感量，U_IGBT为H桥逆变器中单个开关的导通压降，η为PWM调制中最大调制比，U₀为设计裕量。

3.如权利要求1所述的电感线圈充放电电源，其特征在于，

在步骤S1和/或步骤S3中，采取电压闭环控制方法通过控制晶闸管的导通角来得到T1时间段内的直流电压U1*和/或T2时间段内的直流电压U2*；且/或

在步骤S2和/或步骤S4中，采取电流闭环控制和单极性倍频调制方法来控制H桥逆变器的输出电流。

4.如权利要求1-3任一项所述的电感线圈充放电电源，其特征在于，

还包括有过压保护电路，过压保护电路包含耗能电阻、IGBT开关管、二极管，其中耗能电阻串联该IGBT开关管形成耗能电阻支路，耗能电阻支路跨接于晶闸管整流电路输出端的直流母线之间，二极管与耗能电阻并联且其阴极朝向直流母线的正母线，且/或

H桥逆变器的输出端连接有用于对输出电流谐波进行滤波的输出滤波电路。

5.如权利要求1所述的电感线圈充放电电源，其特征在于，所述变压器为副边多绕组变压器，其中每个副边均接一组依序电连接的晶闸管整流电路、H桥逆变器，且各个H桥逆变器的输出级联。

6.如权利要求5所述的电感线圈充放电电源，其特征在于，所述程序被所述控制器执行时，对每个晶闸管整流电路单独采取电压闭环控制，对各个H桥逆变器则采取集中电流闭环控制，通过将电流闭环输出的调制波与各载波移相的三角波进行比较得到各H桥臂开关管的驱动脉冲。

7.如权利要求1所述的电感线圈充放电电源，其特征在于，所述变压器为副边多绕组变压器，其中每个副边均接一组依序电连接的晶闸管整流电路、H桥逆变器，且各个H桥逆变器的输出并联。

8.如权利要求7所述的电感线圈充放电电源，其特征在于，所述程序被所述控制器执行时，对每个H桥逆变器单独采取电流闭环控制，对每个晶闸管整流电路单独采取电压闭环控制。

9.如权利要求1、5或7所述的电感线圈充放电电源，其特征在于，所述变压器、晶闸管整流电路工作于三相或单相。