一种基于管输流动介质压力驱动器的独立供电装置

摘要

本发明公开了一种基于管输流动介质压力驱动器的独立供电装置，通过利用高压管输流动介质的流动压力能来驱动发电机以恒定输出功率工作，后级接入整流模块，逆变模块，储能模块以及能量平衡电阻组模块。供电装置启动后，当储能模块能量不足时可以利用储能模块来保证系统的功率平衡；当储能模块能量充满，供电装置需要利用能量平衡电阻组的投切来维持系统的输入、输出功率匹配，保证离网系统的稳定运行。

主权项

一种基于管输流动介质压力驱动器的独立供电装置，其特征在于，包括：一管输流动介质压力驱动器，利用压力输送管道内被控介质的流动压力能，将未利用的流动压力能作为动力驱动发电机运行；一发电机，由管输流动介质压力驱动器带动发电机旋转产生交流电能，且发电机的输出功率是恒定的；一三相可控整流电路，其输入端与发电机的输出端连接，输出端与直流母线电容连接；三相不可控整流电路将发电机输出的三相交流电整流处理成直流电，通过向直流母线电容充电来存储电能，以供后级电路使用；一双向Buck/Boost变换器，在Buck方向的输出端与蓄电池组连接，在Boost方向的输出端与直流母线电容连接；双向Buck/Boost变换器作为直流母线电容与蓄电池组的能量传输桥梁，当蓄电池组电量不足时，供电装置通过双向Buck/Boost变换器的Buck方向向蓄电池组充电；当供电装置启动时，压力发电机未投入工作或发生故障，供电装置通过双向Buck/Boost变换器的Boost方向向直流母线电容充电；一三相逆变电路，包括三相半桥变电路，LC滤波器和三相变压器；三相半桥逆变电路输入端与直流母线电容连接，并将逆变电路输入端的直流电逆变处理为三相交流电，再经过LC滤波器的滤波和三相变压器的升压，输出符号负载使用的三相交流电；一蓄电池组，包括充电、放电两种工作模式；当蓄电池组工作在充电模式时，通过双向Buck/Boost变换器的Buck方向，利用直流母线电容中缓存的能量向蓄电池组充电；当蓄电池组工作在放电模式时，通过双向Buck/Boost变换器的Boost方向，利用蓄电池组存储的能量为直直流母线电容充电，再通过三相逆变电路为负载供电；一主控制器，与负载和PWM驱动模块相连接，用于实时监控负载功率，并根据负载功率的变化，生成控制信号来启动PWM驱动模块；一PWM驱动模块，用于接收主控制器发送的控制信号，并根据该控制信号生成PWM控制信号，发送给能量平衡电阻组；一能量平衡电阻组，与发电机的输出端连接；根据PWM驱动模块发送的PWM控制信号，将能量平衡电阻组断开或接入到发电机，从而保持供电装置的功率平衡。