一种基于电容储能的脉冲功率设备设计

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.06.001

电器与能效管理技术 ›› 2026, Vol. 0 ›› Issue (6): 1-6.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2026.06.001

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一种基于电容储能的脉冲功率设备设计

王昱博¹, 梁慧敏¹, 王煜², 周学¹, 于昊夫², 阮永刚³

¹ 哈尔滨工业大学, 黑龙江哈尔滨 150001
² 北京四方继保自动化股份有限公司, 北京 100085
³ 陕西群力电工有限责任公司, 陕西宝鸡 721399

收稿日期:2026-01-26 出版日期:2026-06-30 发布日期:2026-07-14
作者简介:王昱博(2000—),男,硕士研究生,研究方向为电器质量一致性提升技术。|梁慧敏(1972—),女,教授,研究方向为电器电弧与电接触、电器可靠性技术。|王煜(2000—),男,工程师,研究方向为高压继电保护。

Design of a Pulse Power Device Based on Capacitive Energy Storage

WANG Yubo¹, LIANG Huimin¹, WANG Yu², ZHOU Xue¹, YU Haofu², RUAN Yonggang³

¹ Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China
² Beijing Sifang Automation Co., Ltd., Beijing 100085, China
³ Shaanxi Qunli Electric Co., Ltd., Baoji 721399, China

Received:2026-01-26 Online:2026-06-30 Published:2026-07-14

摘要/Abstract

摘要：

直流接触器是直流系统中的一类重要元器件,随着其在航天、新能源、电动汽车等领域的应用越来越广泛,对直流接触器开断电压、电流等级的要求也越来越高。但大功率高压直流接触器由于电源条件的限制,开展其开断能力测试存在困难。针对这一问题,设计并实现了一种基于超级电容储能的脉冲功率发生装置。针对直流接触器开断测试场景,设计了“串联充电-串联放电”的电路架构,并基于PLC设计了系统的控制模块,集成并实现了输出电压电流的无极调节、信号采集及自动测试等功能。测试结果表明,此脉冲功率设备可以提供接触器开断测试的高电压、大电流(配合可调负载)试验条件。

关键词: 超级电容, 脉冲功率技术, 直流接触器, 逻辑控制

Abstract:

DC contractors are important components in DC systems. With their wide application in aerospace, new energy, electric vehicles and other fields, the requirements for the breaking voltage and current levels of DC contactors are increasingly stringent. Nevertheless, it is difficult to carry out breaking capacity tests of high-power and high-voltage DC contactors due to the limitation of power supply conditions. To solve this problem, a pulse power generator based on supercapacitor energy storage is designed and developed. A circuit topology of series charging and series discharging is proposed for DC contactor breaking test scenarios. A PLC-based system control module is developed, which integrates and realizes functions including stepless adjustment of output voltage and current, signal acquisition and automatic testing. Test results show that the proposed pulse power equipment can supply high-voltage and large-current experimental conditions (matched with adjustable loads) for DC contactor breaking tests.

Key words: supercapacitor, pulsed power technology, DC contactor, logic control

中图分类号:

TM832

王昱博, 梁慧敏, 王煜, 周学, 于昊夫, 阮永刚. 一种基于电容储能的脉冲功率设备设计[J]. 电器与能效管理技术, 2026, 0(6): 1-6.

WANG Yubo, LIANG Huimin, WANG Yu, ZHOU Xue, YU Haofu, RUAN Yonggang. Design of a Pulse Power Device Based on Capacitive Energy Storage[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2026, 0(6): 1-6.

图/表 6

参考文献 16

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一种基于电容储能的脉冲功率设备设计

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