[实用新型]一种反应堆冷却剂泵供电装置

权利要求书

1.一种反应堆冷却剂泵供电装置，其特征在于，包括：超级电容器组、双向DC/DC变换器、监测控制模块、双向逆变器、变压器；

所述双向DC/DC变换器，其第一端与所述超级电容器组电性连接，第二端与所述双向逆变器的直流侧电性连接，用于接收直流电，并将接收的直流电进行升压或者降压处理后输出；

所述双向逆变器，其交流侧通过第二开关与所述变压器电性连接，还通过第三开关与交流电源电性连接，用于接收所述交流电源输出的交流电，并将交流电转化为直流电输出，或者接收直流电，并将直流电转化为交流电输出；

所述变压器，与反应堆冷却剂泵电性连接，用于接收交流电，并将接收的交流电转化为满足第一设定电压值的交流电，且将满足第一设定电压值的交流电输出至所述反应堆冷却剂泵；

所述监测控制模块，与所述双向DC/DC变换器电性连接，用于采集所述双向逆变器直流侧的电压、所述双向DC/DC变换器的第一端的电压和电流，并根据所述双向逆变器直流侧的电压、所述双向DC/DC变换器的第一端的电压和电流，控制所述双向DC/DC变换器输出直流电的电压满足第二设定电压值和/或所述双向DC/DC变换器输出直流电的电流满足设定电流值；

所述超级电容器组，用于接收直流电进行充电，并当其检测到所述反应堆冷却剂泵失电后开始放电。

2.根据权利要求1所述的反应堆冷却剂泵供电装置，其特征在于，所述超级电容器组包括至少两个并联的超级电容器支路，每一超级电容器支路包括至少两个串联的超级电容器。

3.根据权利要求1所述的反应堆冷却剂泵供电装置，其特征在于，所述超级电容器组通过直流母线与所述双向DC/DC变换器连接，且所述超级电容器组与所述双向DC/DC变换器之间的直流母线上还设置有第一开关、滤波电感和第一滤波电容。

4.根据权利要求3所述的反应堆冷却剂泵供电装置，其特征在于，还包括用于对所述超级电容器组进行放电试验的试验负载，所述试验负载由电阻和电感组成，所述超级电容器组通过第四开关与所述试验负载电性连接。

5.根据权利要求3所述的反应堆冷却剂泵供电装置，其特征在于，所述双向DC/DC变换器的第二端通过直流母线与所述双向逆变器连接，且所述双向DC/DC变换器的第二端还并联有第二滤波电容。

6.根据权利要求5所述的反应堆冷却剂泵供电装置，其特征在于，所述双向DC/DC变换器包括：第一逆变整流单元、双绕组变压器和第二逆变整流单元；

所述第一逆变整流单元，与所述双绕组变压器的第一端连接，用于接收来自所述超级电容器组的直流电，并将直流电转换为交流电输出至所述双绕组变压器，或者接收来自所述双绕组变压器的交流电，并将交流电转换为直流电输出至所述超级电容器组；

所述第二逆变整流单元，与所述双绕组变压器的第二端连接，用于接收来自所述双绕组变压器的交流电，并将交流电转换为直流电输出至所述双向逆变器，或者接收来自所述双向逆变器的直流电，将直流电转换为交流电输出至所述双绕组变压器。

7.根据权利要求6所述的反应堆冷却剂泵供电装置，其特征在于，所述第一逆变整流单元和所述第二逆变整流单元均为单相桥式整流电路，所述单相桥式整流电路的桥臂为两个串联连接的IGBT管。

8.根据权利要求7所述的反应堆冷却剂泵供电装置，其特征在于，所述监测控制模块包括：直流母线电压检测电路、超级电容电压检测电路、电流检测电路以及DC/DC控制器，其中，所述DC/DC控制器包括A/D转换器、DSP控制器和FPGA单元；

所述直流母线电压检测电路，两端分别与所述双向逆变器的直流侧以及所述A/D转换器连接，用于采集所述双向逆变器直流侧的直流母线电压模拟信号，并将所述直流母线电压模拟信号输出至所述A/D转换器；

所述超级电容电压检测电路，两端分别与所述双向DC/DC转换器的第一端以及所述A/D转换器连接，用于采集双向DC/DC变换器第一端的超级电容电压模拟信号，并将所述超级电容电压模拟信号输出至所述A/D转换器；

所述电流检测电路，两端分别与所述双向DC/DC变换器的第一端以及所述A/D转换器连接，用于采集所述双向DC/DC变换器的第一端的电感电流模拟信号，并将所述电感电流模拟信号输出至所述A/D转换器；

所述A/D转换器，与所述DSP控制器连接，用于将所述超级电容电压模拟信号、直流母线电压模拟信号以及所述电感电流模拟信号转化为对应的超级电容电压数字信号、直流母线电压数字信号以及电感电流数字信号，并将所述超级电容电压数字信号、所述直流母线电压数字信号以及所述电感电流数字信号输出至所述DSP控制器；

所述DSP控制器，与所述FPGA单元连接，用于根据所述超级电容电压数字信号、所述直流母线电压数字信号以及所述电感电流数字信号得到对应的超级电容电压值、直流母线电压值以及电感电流值，当所述超级电容电压值不满足所述第二设定电压值时，构建电感电流内环和直流母线电压外环的闭环控制结构，并通过该闭环控制结构输出控制指令至所述FPGA单元；

所述FPGA单元，与所述双向DC/DC变换器连接，用于根据所述控制指令，生成对应的PWM脉冲调制信号，并将所述PWM脉冲调制信号输出至所述双向DC/DC变换器，以控制所述双向DC/DC变换器调节输出直流电的电压和电流，使得所述双向DC/DC变换器调节输出直流电的电压满足所述第二设定电压值，和/或所述双向DC/DC变换器调节输出直流电的电流满足设定电流值。