【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压电气，具体是一种储能式高压电源结构。
技术介绍
1、脉冲模式运行的大功率高压电源通常应用在科研领域，特别是大科学装置中。近年来随着国际聚变领域的发展，对中性束注入高压电源的需求也日益增多。我国craft的400kv高压电源，cfetr的1mv高压电源，日本的jt-60sa装置的490kvdc高压电源，位于法国的国际热核聚变实验堆(iter)-1mv高压电源，这些高压电源拓扑类似，且全部采用低压侧整流，通过油变升压后整流产生高压。对于中性束注入系统的高压平台上的辅助电源系统，也都采用庞大的高压隔离变压器进行供电，其要求配电容量与高压电源功率相匹配，同时油变体积庞大，原副边绝缘电压高，造价和占地巨大，同时隔离变压器原副边分布电容储能大，在负载短路阶段，储能向加速电极泄放，如果没有充分吸收，则会损坏昂贵电极。因此目前亟需一种高压电源结构，以解决当前占地大、成本高的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种储能式高压电源结构，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术的技术方案是：一种储能式高压电源结构，包括有多个储能模块，相邻两个所述储能模块之间相互串联，每个所述储能模块均电性连接开关单元，同时多个所述储能模块电性连接外部充电机或高压电源；
3、所述开关单元包括有开关s，所述开关s电性连接储能模块和二极管d1的阴极，所述二极管d1的阳极电性连接储能模块。
4、更进一步地讲，所述开关单元还包括有电容c，所述电容c电性连
5、更进一步地讲，还包括有电流限制单元，所述电流限制单元的一端通过开关s电性连接储能模块和电容c，所述电流限制单元的另一端电性连接二极管d1的阴极。
6、更进一步地讲，所述电流限制单元包括有电感l和二极管d2，所述电感l和二极管d2之间相互并联，同时所述二极管d2的阴极和电感l的一端均电性连接开关s，所述二极管d2的阳极电性连接电阻r1，所述电阻r1和电感l的另一端均电性连接二极管d1的阴极。
7、更进一步地讲，所述储能模块的模块数目为：
8、n≥e0/e1
9、其中：n为储能模块的模块数目，e0为高压电源的输出电压幅值，e1为储能模块的输出电压幅值。
10、更进一步地讲，所述储能模块的输出电压幅值满足如下公式：
11、e1/2≤e0*x％
12、其中：e0为高压电源的输出电压幅值，e1为储能模块的输出电压幅值，x％为高压电源的电压精度。
13、更进一步地讲，还包括有低压单元，所述低压单元电性连接储能模块，同时所述低压单元的输出电压幅值满足如下公式：
14、e(y)max＜2*e0*x％
15、其中：e(y)max为低压单元的最大输出电压幅值，e0为高压电源的输出电压幅值，x％为高压电源的电压精度。
16、更进一步地讲，所述高压电源的输出电压的求取公式为：
17、
18、其中：e(i)为储能模块的输出电压之和，e(j)为低压单元的输出电压之和，e1为储能模块的输出电压幅值，e为低压单元的输出电压幅值，e(y)为低压单元的输出电压大小，i为储能模块的个数，j为低压单元的个数，n为储能模块的总数目，m为低压单元的总数目。
19、本专利技术通过改进在此提供一种储能式高压电源结构，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
20、本专利技术的储能式高压电源结构通过设置多个储能模块提供电能，并利用开关和二极管实现多模块的投入和切除，从而不仅实现了各储能模块之间的电气隔离，同时去除了庞大的高压隔离变压器，节省了成本，且叠加布置的模块化设计，不仅可以有效节约电源占地空间，还可以降低维护成本。
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1.一种储能式高压电源结构，其特征在于，包括有多个储能模块，相邻两个所述储能模块之间相互串联，每个所述储能模块均电性连接开关单元，同时多个所述储能模块电性连接外部充电机或高压电源；
2.根据权利要求1所述的一种储能式高压电源结构，其特征在于，所述开关单元还包括有电容C，所述电容C电性连接储能模块和二极管D1的阳极，同时所述电容C和储能模块之间相互并联。
3.根据权利要求1所述的一种储能式高压电源结构，其特征在于，还包括有电流限制单元，所述电流限制单元的一端通过开关S电性连接储能模块和电容C，所述电流限制单元的另一端电性连接二极管D1的阴极。
4.根据权利要求3所述的一种储能式高压电源结构，其特征在于，所述电流限制单元包括有电感L和二极管D2，所述电感L和二极管D2之间相互并联，同时所述二极管D2的阴极和电感L的一端均电性连接开关S，所述二极管D2的阳极电性连接电阻R1，所述电阻R1和电感L的另一端均电性连接二极管D1的阴极。
5.根据权利要求1或3所述的一种储能式高压电源结构，其特征在于，所述储能模块的模块数目为：
6.
7.根据权利要求1或3所述的一种储能式高压电源结构，其特征在于，还包括有低压单元，所述低压单元电性连接储能模块，同时所述低压单元的输出电压幅值满足如下公式：
8.根据权利要求7所述的一种储能式高压电源结构，其特征在于，所述高压电源的输出电压的求取公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种储能式高压电源结构，其特征在于，包括有多个储能模块，相邻两个所述储能模块之间相互串联，每个所述储能模块均电性连接开关单元，同时多个所述储能模块电性连接外部充电机或高压电源；
2.根据权利要求1所述的一种储能式高压电源结构，其特征在于，所述开关单元还包括有电容c，所述电容c电性连接储能模块和二极管d1的阳极，同时所述电容c和储能模块之间相互并联。
3.根据权利要求1所述的一种储能式高压电源结构，其特征在于，还包括有电流限制单元，所述电流限制单元的一端通过开关s电性连接储能模块和电容c，所述电流限制单元的另一端电性连接二极管d1的阴极。
4.根据权利要求3所述的一种储能式高压电源结构，其特征在于，所述电流限制单元包括有电感l和二极管d2，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨雷，朱黎黎，李炜葆，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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