[实用新型]一种电磁弹射装置储能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种弹射技术领域，尤其涉及一种采用超级电容，要求低、效率高、重量轻、运行维护费用低的电磁弹射装置储能系统。

背景技术

在军事领域中，占有重要地位的弹射器如火箭、火炮等多属于化学弹射器。然而，传统的弹射器已难以满足发展要求。电磁弹射技术是一种新兴的直线弹射技术，其拥有的诸多优点随着科研技术的不断进步日益明朗，力度可控、加速均匀、能力转换率高、准备周期短等是电磁弹射技术的部分优点。

传统的弹射装置多采用蒸汽弹射技术，蒸汽弹射储能是将蒸汽能转变为动能，而蒸汽储能系统较大较复杂。另外蒸汽弹射中普遍存在能量转换率低、可控性差、准备周期长、装置体积大等缺点，同时，随着对弹射要求的不断提高，其弹射速度和弹射质量也越发无法满足需求。

发明内容

本实用新型主要解决了传统蒸汽弹射系统复杂、能量转换率低、可控性差、准备周期长、装置体积大的问题，提供了一种采用超级电容，要求低、效率高、重量轻、运行维护费用低的电磁弹射装置储能系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电磁弹射装置储能系统，包括充电模块和储能模块，所述充电模块包括有隔离单元和变换单元，所述储能模块包括由若干超级电容模组构成的储能单元和对储能单元进行管理的超级电容管理单元，所述隔离单元输入端连接三相电源，隔离单元输出端连接变换单元输入端，变换单元输出端与储能单元相连，储能单元还与负载相连，在变换单元输出端与储能单元之间连接有充放切换单元。本实用新型采用超级电容作为弹射储能装置，具有容积小、对辅助系统要求低、效率高、重量轻、运行和维护费用低廉的好处，有效解决了采用蒸汽弹射系统大又复杂的问题。另外采用超级电容可以实现大电流放电，实现系统多次大功率放电，同时能回收利用，无环境破坏性。充电模块通过对三相交流电进行整流逆变处理，实现三相AC电流对超级电容储能模块进行小电容充电。

作为上述方案的一种优选方案，所述隔离单元包括与三相电输入连接的隔离变压器，隔离变压器的三个输入端上都串联有输入隔离开关和保险丝。

作为上述方案的一种优选方案，所述变换单元包括三相整流电路和逆变电路，三相整流电路正极输入端分别与隔离单元相连，三相整流电路正极输出端、负极输出端分别与逆变电路第一输入端、第一输出端连接，逆变电路第二输出端通过连接充放切换单元后与储能单元正极连接，储能单元负极与逆变电路第二输入端连接。三相电通过隔离单元后经过三相整流电路进行整流变换，然后再通过由H桥构成的逆变电路进行DC/AC转换，转换成合适的AC电流对储能单元进行充电。

作为上述方案的一种优选方案，所述充放切换单元为开关，在逆变电路第一输入端和第一输出端之间连接有两个相串联的电容，在逆变电路第二输出端和第二输入端之间连接有三个相串联的电容。开关可以为手动开关或是自动控制的开关，自动控制的开关如继电器、三极管等。

作为上述方案的一种优选方案，在三相整流电路正极输出端和负极输出端之间连接有电压检测器，在逆变电路第二输出端上串联有电流检测器，逆变电路第二输出端和第二输入端之间连接有电压检测器，在储能单元正极上串联有电流检测器，储能单元正极和负极之间连接有电压检测器。本方案对DC/AC转换之前的电压进行检测，并对转换之后的电压、电流进行检测，另外还对储能单元上的电流和电压进行检测。

作为上述方案的一种优选方案，储能单元包括有壳体，壳体包括底板、长侧板和短侧板，在壳体的底板上设置有隔离棱，隔离棱在底板上分隔出若干用于限定电容单体底部的限位格，电容单体排列设置在壳体内，每个电容单体放置在一个限位格内。储能单元对电容单体进行限位，防止了储能单元内部因振动而松动，同时增加了电容单体之间空隙，起到散热和绝缘的作用。

作为上述方案的一种优选方案，壳体的两长侧板之间设置有连接条，连接条两端固定在长侧板上，在连接条上垂直连接条设置有若干隔离条。连接条和隔离条都是位于在电容单体之间，对相邻的电容单体进行隔离，起到良好的绝缘。

作为上述方案的一种优选方案，所述超级电容管理单元包括主控制单元、总电流电压检测单元、若干单元平衡控制单元，所述总电流电压检测单元与各电容模组相串联，每个电容模组上连接有一个单元平衡控制单元，所述单元平衡控制单元包括若干对输入脚和输出脚，每个输入脚分别连接到一个电容单体的正极端，与输入脚相对应的输出脚连接到该电容单体的负极端，总电流电压检测单元和这些单元平衡控制单元分别连接在主控制单元上。超级电容管理模块在储能单元充放电过程中对电容单体进行均衡和管理。