[发明专利]一种采用电容谐振方式的泄能装置、泄能电源系统及泄能方法

权利要求书

1.一种采用电容谐振方式的泄能装置，其特征在于:所述泄能装置包括电容泄能电路，所述电容泄能电路包括一号开关管S₁、二号开关管S_m,一号晶闸管D₁、二号晶闸管D_m、电容C₁及一号电阻R₁；所述一号晶闸管D₁和一号电阻R₁并联后与电容C₁串联的电路与一号开关管S₁形成并联电路，该并联电路和二号晶闸管D_m串联后连接在外部DC/DC升降压换流器和斩波换向单元之间的主电路上，其中一号晶闸管D₁的阳极端和电容C1连接，一号晶闸管D₁的阴极端和二号晶闸管D_m的阳极端连接，靠近二号晶闸管D_m的主电路上还设置有二号开关管S_m。

2.根据权利要求1所述的采用电容谐振方式的泄能装置的泄能方法，其特征在于包括：

步骤A：电源系统为电感负载提供正负交替、按规律衰减的间歇脉冲电流，在脉冲电流充电与维持期间，泄能装置电路中的主电路开关管处于闭合状态，此时泄能装置被短路，处于待机状态；

步骤B：在脉冲电流放电期间时，泄能装置中支路各开关管动作，泄能装置投入到工作状态；

步骤C：泄能装置电路中开关管S_m关断，晶闸管D₁、D_m全部导通，负载电感通过D₁、D_m以及电容C₁构成LC谐振回路，电感电流谐振下降；

步骤D：当电感电流下降为0后，晶闸管D₁、D_m关断，开关管S₁闭合，电容存储的能量通过电阻R₁消耗掉；

步骤E：当电容电压降为0时，开关管S₁关断，主电路开关管S_m重新导通，泄能装置在系统中被短路，变换器进入下一个脉冲周期。

3.根据权利要求1所述的采用电容谐振方式的泄能装置的泄能方法，其特征在于：所述步骤A中，电感负载所需最大瞬时功率达兆瓦级，因此需要三相整流器与电池储能单元在脉冲电流上升阶段同时为负载供电。电源系统中的DC/DC升降压换流器起到电压变换的作用。斩波单元的主要作用为实现脉冲电流的方向转变，为负载提供正负交替的脉冲电流。

4.根据权利要求1所述的采用电容谐振方式的泄能装置的泄能方法，其特征在于:所述步骤A中，在脉冲电流充电与维持期间，泄能装置因其主电路开关处于闭合状态而被短路；泄能装置处于不工作的状态，与电源系统互相独立，互不影响。

5.根据权利要求1所述的采用电容谐振方式的泄能装置的泄能方法，其特征在于:所述步骤B中，当脉冲电流结束上升和维持阶段开始下降时，泄能装置电路中电阻支路中的开关管动作闭合，对大电感负载中的能量进行释放。

6.根据权利要求1所述的采用电容谐振方式的泄能装置的泄能方法，其特征在于:所述步骤C中，泄能装置中主电路开关管S_m关断，泄能装置接入到电源系统中；此时，斩波换向单元与DC/DC升降压换流器之间的电气联系断开，电源系统不再为负载供电；DC/DC升降压换流器处于待机状态；电池储能单元则根据电池单元的荷电状态来决定是否需要通过三相整流器为其充电。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的采用电容谐振方式的泄能装置的泄能方法，其特征在于:所述步骤D中，当负载电感电流通过LC谐振方式降为0后，通过开关管动作，改变泄能装置中的电路结构，将电容吸收的能量通过电阻消耗掉。