[发明专利]一种新型功率调节系统及其控制方法

权利要求书

1.一种新型功率调节系统，其特征在于，包括依次连接的：双向电压源变换器、双向直流变换器和直流斩波器；

所述双向直流变换器，包括：第一功率半导体开关S₁、第二功率半导体开关S₂、滤波电感L₁及电容C₂，所述第一功率半导体开关S₁的源极和所述第二功率半导体开关S₂的漏极及所述滤波电感L₁的一端相连；所述滤波电感L₁的另一端与所述电容C₂的正极相连；所述电容C₂的负极和所述第二功率半导体开关S₂的源极相连；所述双向直流变换器用于避免所述磁体线圈受到电网产生的脉冲电压的干扰；

其中，所述磁体线圈为新型功率调节系统的负载，所述新型功率调节系统用于实现所述磁体线圈和所述电网之间的功率交换。

2.如权利要求1所述的新型功率调节系统，其特征在于，所述第一功率半导体开关S₁和所述第二功率半导体开关S₂采用氮化镓高电子迁移率晶体管GaN HEMT。

3.如权利要求2所述的新型功率调节系统，其特征在于，当所述磁体线圈工作于充电模式时，所述直流斩波器中IGBT模块G₁和G₂保持开通状态，二极管D₁和二极管D₂承受反向电压关断，电容C₂和所述磁体线圈形成回路；此时所述双向直流变换器视为Buck电路，能量从所述双向电压源变换器中电容C₁侧到所述双向直流变换器中电容C₂侧流动；调整所述双向直流变换器中所述第一功率半导体开关S₁在一个开关周期中的导通时间，则能够调整所述电容C₂的电压U_c2，从而改变所述磁体线圈充电的功率。

4.如权利要求2所述的新型功率调节系统，其特征在于，当所述磁体线圈工作于放电模式时，所述直流斩波器中IGBT模块G₁和G₂保持关断状态，二极管D₁和二极管D₂导通；此时所述双向直流变换器视为Boost电路，能量从所述双向电压源变换器中电容C₂侧到所述双向电压源变换器中电容C₁侧流动；调整所述双向直流变换器中所述第二功率半导体开关S₂在一个开关周期中的导通时间，则能够调整电容C₂的电压U_c2，从而改变所述磁体线圈放电的功率。

5.如权利要求1-4任一项所述的新型功率调节系统，其特征在于，所述双向直流变换器用于通过控制所述第一功率半导体开关S₁和所述第二功率半导体开关S₂的占空比对所述电容C₂的电压进行调节。

6.如权利要求5所述的新型功率调节系统，其特征在于，每个开关周期将所述电容C₂的电压加载至所述磁体线圈两端，通过调节所述电容C₂的电压能够控制所述磁体线圈进行功率交换的速度。