CN108711907B - 一种高压大功率充放电电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压大功率充放电电路，包括：初级储能装置、充电电路、次级储能装置、倍压放电电路和控制模块；充电电路的输入端连接至初级储能装置的第一输出端，次级储能装置的输入端连接至充电电路的第一输出端，倍压放电电路的输入端连接至次级储能装置的第一输出端，充电电路将初级储能装置中的能量传递给次级储能装置；倍压放电电路将次级储能装置中的能量释放到负载产生脉冲波形；控制模块监测初级储能装置中电池单元的电压、电流和温度状况，检测充电电路中电感的电流和次级储能装置的电压并对其实现闭环控制，在充电时控制充电电路中的两个晶闸管阀的导通状态，在放电时控制倍压放电电路中的两个晶闸管阀的导通状态。

Description

一种高压大功率充放电电路

技术领域

本发明属于高压大功率充放电技术领域，更具体地，涉及一种移动式的高压大功率充放电电路。

背景技术

自第二次工业革命以来，电力技术的发展极大地改善了人类社会的生产、生活，然而如果在脱离电网的区域进行与电力相关的科研或者技术活动，比如发射电磁炮等，到目前为止还存在诸多不便，这些实际的科学技术活动对电力技术的持续性和移动性提出了更高的要求。

为了能够在脱离电网的区域进行一系列跟电力相关的科研技术活动，需要一种能够便于移动的高压大功率充放电电结构，通过该结构的充电部分，初级储能装置能对次级储能装置充电，而次级储能装置能对负载放电产生脉冲的电流磁场波形以供科研技术需要，一般来说，充电电路的电压等级在1-100kV范围内，平均充电功率在MW级左右，具体视后级负载的需求而定。该领域得到了各个国家的重视，在近几十年内发展比较迅速，逐渐朝着高充放电速度、系统小型化、系统高稳定性、能够连续充放电等方面发展。

目前高压大功率充放电电路的结构由初级储能装置(蓄电池、脉冲发电机等)、充电电路、次级储能装置(电容器、电感器等)、放电电路及控制模块等部分组成。而具体的应用中应用较多的电路主要有两种结构，其一是初级储能装置通过逆变、升压、整流的方式对次级储能装置充电，该电路结构的缺点是由于储能电池串联数量少，初级储能装置电压低，在保证系统功率的条件下，并联支路数量多，存在较大的均流问题，并且逆变器电流应力大，使用的大功率变压器、逆变器及整流器会占用较大的空间，不利于往小型化方向发展；其二是初级储能装置不采用变压器，通过Buck等电路结构对次级储能装置充电，该电路结构的缺点在于要保证对后级储能装置充到足够的电压，初级储能装置的电压会很高，这会导致其串联的电池数量多，其中一个模块损坏会导致整个储能装置不正常工作，对系统的稳定性影响较大，而且对充电电路的半导体开关器件的同步触发技术和耐压水平也有较高的要求。

而作为产生高压脉冲的另一种方式-Marx发生器，其基本原理是电容储能装置先并联充电，然后串联放电产生高压脉冲，但是该方式由于采用了球间隙，而球间隙的击穿电压会受到气温、气压、湿度的影响导致整个系统会受到天气和气候的影响，需要不断修正，并且会在火花间隙击穿时产生较大的噪音，此外，为了保证两次放电之间间隙充分去游离，放电的时间间隔至少需在30s以上，这样限制了该发生器不能在短时间内连续工作。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种高压大功率充放电电路，旨在解决现有技术不能在短时间内多次连续工作以及系统稳定性差的问题。

本发明提供了一种高压大功率充放电电路，包括：初级储能装置、充电电路、次级储能装置、倍压放电电路和控制模块；所述充电电路的输入端连接至所述初级储能装置的第一输出端，所述次级储能装置的输入端连接至所述充电电路的第一输出端，倍压放电电路的输入端连接至所述次级储能装置的第一输出端，控制模块的第一输入端连接至初级储能装置的第二输出端，控制模块的第二输入端连接至充电电路的第二输出端，所述控制模块的第三输入端连接至所述次级储能装置的第二输出端，所述控制模块的第一输出端连接至所述充电电路的控制端，控制模块的第二输出端连接至所述倍压放电电路的控制端；充电电路用于将所述初级储能装置中的能量传递给所述次级储能装置；倍压放电电路用于将次级储能装置中的能量释放到负载，产生脉冲波形；控制模块用于监测所述初级储能装置中电池单元的电压、电流和温度状况，在信号不正常时断开充电电路，同时检测充电电路中电感的电流和次级储能装置的电压并对其实现闭环控制，还用于在充电时控制充电电路中的两个晶闸管阀的导通状态，在放电时控制倍压放电电路中的两个晶闸管阀的导通状态。

更进一步地，次级储能装置包括：第一储能元件C₁和第二储能元件C₂；第一储能元件C₁用于将充电阶段存储的能量在放电阶段释放给负载；第二储能元件C₂用于在充电阶段与C₁并联充电，且在放电阶段串联放电。

更进一步地，充电电路包括：半导体开关模块T、电感L、二极管模块D、第一晶闸管阀T₁和第二晶闸管阀T₂；半导体开关模块T的阳极用于连接所述初级储能装置，半导体开关模块T的阴极、二极管模块D的阴极以及电感L的正极均相连，二极管模块D的正极、初级储能装置的负极、第一储能元件C₁的负极以及第二晶闸管阀T₂的阴极相连，电感L的负极、第一晶闸管阀T₁的阳极以及第一储能元件C₁的正极相连，第一晶闸管阀T₁的负极与次级储能装置C₂的正极相连，第二晶闸管阀T₂的阳极与次级储能装置C的负极相连，半导体开关模块T、第一晶闸管阀T₁和第二晶闸管阀T₂的触发极为所述充电电路的控制端，半导体开关模块T的阳极为所述充电电路第一输入端，第一储能元件C₁的正极和第二储能元件C₂的正极为所述充电电路第一输出端。

更进一步地，倍压放电电路包括：第三晶闸管阀T₃和第四晶闸管阀T₄；第三晶闸管阀T₃的正极与第一储能元件C₁的正极相连，第三晶闸管阀T₃的负极与第二储能元件C₂的负极相连，第四晶闸管阀T₄的正极与第二储能元件C₂的正极相连，第四晶闸管阀T₄的负极与负载的正极相连，负载的负极与第一储能元件C₁的负极相连，第三晶闸管阀T₃和第四晶闸管阀T₄的触发极对应倍压放电电路的控制端。

更进一步地，控制模块包括：监测单元、电流检测单元、电压检测单元、第一驱动控制单元和第二驱动控制单元；监测单元的输入端作为控制模块的第一输入端，监测单元的输出端与第一驱动控制单元的第一输入端连接；监测单元用于在电压、电流和温度参数异常时输出异常信号；电流检测单元的输入端作为控制模块的第二输入端，电流检测单元的输出端连接至第一驱动控制单元的第二输入端；电流检测单元用于根据电感中的电流信号输出电流反馈信号；电压检测单元的输入端作为所述控制模块的第三输入端，电压检测单元的输出端连接至所述第一驱动控制单元的第三输入端，电压检测单元用于根据储能元件两端的电压信号输出电压反馈信号；第一驱动控制单元的输出端作为控制模块的第一输出端，第一驱动控制单元用于根据异常信号输出用于断开所述充电电路的第一控制信号，根据电流反馈信号输出用于反馈调节电感中电流大小的第二控制信号，根据电压反馈信号输出用于反馈调节储能元件两端的电压大小的第三控制信号，根据充电启始信号输出用于导通第一晶闸管阀T₁和第二晶闸管阀T₂的第四控制信号；第二驱动控制单元的输入端用于接收外部的放电启始信号，第二驱动控制单元的输出端作为所述控制模块的第二输出端，第二驱动控制单元用于将放电启始信号传输至倍压放电电路的控制端。

本发明采用并联充电、串联放电的电路结构，能够将初级储能装置和充电电路的电压等级减少为原来的一半，能够极大地减少储能电池和半导体开关器件的串联数量，由于要保证充电电路对次级储能装置的充电时间不变，保证充电的快速性，通过充电电路的电流会增加为原来的两倍，一方面可以通过选择通流能力更强的半导体器件来解决，另一方面也可以通过多重化技术提升充电电路的通流能力，即并联多个半导体开关模块，但是其触发信号的相位相差2π/m，其中m为并联支路数，而这两种解决方法不会对整个系统的体积、稳定性产生过多的影响。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高压大功率充放电电路的原理结构图；

图2是本发明实施例提供的高压大功率充放电电路的二倍压电路原理图；

图3是本发明实施例提供的高压大功率充放电电路的多倍压电路原理图；

图4是本发明实施例提供的高压大功率充放电电路中控制电路的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所提出的高电压大功率充电电路主要是在不使用变压器、保证整个系统的体积较小的情况下，对现有的充电电路和放电电路进行改进，降低初级储能装置和充电电路的电压等级，提高整个系统的稳定性，并且该电路能够在短时间内多次连续工作，能够去适应不同的科研技术需求。

单个储能电池，比如蓄电池，其电压较低，常见的标称电压为3.2V或者3.7V，如果要应用到高压大功率条件下，需要多个蓄电池进行串并联，而一方面市场上并没有这么高压大功率下成熟的产品，另一方面串联过多的储能电池会影响电池储能装置的稳定性。同时，充电电路的电压等级高，会导致充电电路中的半导体开关器件需要串联使用，而串联数量过多则会导致整个半导体开关的稳定性下降，进而影响整个系统的稳定性。

为了降低充电电路和初级储能装置的电压等级，本发明提出了一种高压大功率充放电电路，该电路结构通过并联充电、串联放电的电路结构，能够将初级储能装置和充电电路的电压等级减少为原来的一半，能够极大地减少储能电池和半导体开关器件的串联数量，由于要保证充电电路对次级储能装置的充电时间不变，通过充电电路的电流会增加为原来的两倍，一方面可以通过选择通流能力更强的半导体器件来解决，另一方面也可以通过多重化技术提升充电电路的通流能力，即并联多个半导体开关模块，但是其触发信号的相位相差2π/m，其中m为并联支路数，而这两种解决方法不会对整个系统的体积、稳定性产生过多的影响。

如图1所示，高压大功率充放电电路包括：初级储能装置1，充电电路2，次级储能装置3，倍压放电电路4和控制模块5；初级储能装置1储存的能量一般来源于电网，能量充满之后，可以脱离电网长时间独立存在，其主要作用是通过充电电路给次级储能模装置3多次充电，在短时间内连续产生脉冲波形供科研等活动之需；充电电路2主要是将初级储能装置3中的能量通过一定的方式(比如恒流、恒压、恒功率或者多种控制组合等方式)传递给次级储能装置3；次级储能装置3主要作用是将装置中存储的能量传递到负载中以产生脉冲电流、磁场波形，倍压放电电路4的主要作用是通过控制晶闸管阀的导通状态将多个次级储能元件串联起来，使多个次级储能元件串联形成的次级储能系统的电压等级满足放电的需要，并对负载放电。

初级储能装置1可以为蓄电池储能装置、脉冲发电机型储能装置等类型，本实施例主要涉及的是电池型储能装置，如蓄电池等。初级储能装置1包括：多个并联连接的储能模块，每个储能模块包括多个串联连接的储能单元，每个储能单元包括多个串联连接的储能元件；且每个储能单元都有一套完整的充电和监测平台，可以独立进行充电、状态检测和单元更换。使用蓄电池的主要优势在于能够长时间存储大量的能量，而且储能密度相对较大，占用空间位置少。

如图2和图3所示，充电电路2包括：半导体开关器件模块T、电感L、二极管模块D、晶闸管阀T₁和晶闸管阀T₂；初级储能装置的正极和半导体开关模块T的阳极相连，T的阴极和二极管模块D的阴极及电感的正极相连，二极管模块D的正极与初级储能装置的负极与第一储能元件C₁的负极及晶闸管阀T₂的阴极相连，电感的负极与晶闸管阀T₁的阳极及第一储能元件C₁的正极相连，第一晶闸管阀T₁的负极与次级储能装置C₂的正极相连，第二晶闸管阀T₂的阳极与次级储能装置C₂的负极相连，半导体开关模块T、晶闸管阀T₁和晶闸管阀T₂的触发极对应充电电路的控制端。T是半导体开关器件，相对机械开关，能够快速地导通及关断，有利于保证控制的精确度，电感L主要起限流作用，防止充电电流过大对次级储能装置造成不利影响，二极管模块D的作用是在半导体开关器件T断开时起续流作用。其整个电路的作用是通过一定的控制方式给次级储能装置充电，一方面需要保证不会对次级储能装置造成不利影响，另一方面需要保证充电的快速性。

次级储能装置3一般为电容型储能装置，在设计时一般需考虑后续脉冲放电的波形等方面设计次级储能装置的电压、大小等参数，其主要作用是给后级脉冲放电电路提供能量，在实施例中第一储能元件C₁和第二储能元件C₂构成一个次级储能装置，在充电时，两个储能元件并联充电，在放电时，两个储能元件串联放电。

倍压放电电路4包括：晶闸管阀T₃、晶闸管阀T₄和负载；晶闸管阀T₃的正极与第一储能元件C₁的正极相连，晶闸管阀T₃的负极与第二储能元件C的负极相连，晶闸管阀T₄的正极与第二储能元件C₂的正极相连，晶闸管阀T₄的负极与负载的正极相连，负载的负极与第一储能元件C₁的负极相连，晶闸管阀T₃和晶闸管阀T₄的触发极对应倍压放电电路的控制端；该电路的作用主要是结合充电电路，通过晶闸管阀T₁、T₂，晶闸管阀T₃、T₄的导通关断时序来联合第一储能元件C₁和第二储能元件C₂实现倍压输出，在给次级储能装置充电时，导通晶闸管阀T₁、T₂，在需要产生脉冲波形时，关断晶闸管T₁、T₂，导通晶闸管阀T₃、T₄，放电结束后，断开晶闸管阀T₃、T₄，在n(n≥2)倍压放电电路中，一共需要n个电容储能元件，3n-2个晶闸管阀，由于充电阶段和放电阶段的电流不同，所以3n-2个晶闸管阀中有2n-2个晶闸管阀电流应力小，可选择通流能力相对小的普通晶闸管组装成晶闸管阀以节省成本，另外n个晶闸管阀则会直接串联到放电电路中，会承受脉冲电流，需要选择脉冲晶闸管器件。至于倍数的选择，需要结合实际的应用需求和当下的技术条件等方面决定，比如负载需要24kV的电压，而当下能够做到稳定的IGBT串联模块和蓄电池单元是4kV，那么倍数为6是相对合理的。随着技术条件的成熟，稳定的IGBT串联模块和蓄电池单元能够做到6kV，那倍数为4则更为合适。当然还有一些其他因素(比如成本、空间布局等)会影响倍数的选择，这里只是提出一个大致的准则。

如图4所示，控制模块5包括：监测单元51、电流检测单元52、电压检测单元53、第一驱动控制单元54和第二驱动控制单元55；监测单元51的输入端作为控制模块5的第一输入端，用于接收初级储能装置1中电池单元的电压、电流和温度信号，监测单元51的输出端与第一驱动控制单元54的第一输入端连接；监测单元51用于在电压、电流和温度参数异常时通过第一驱动控制单元断开所述充电电路2；电流检测单元52的输入端作为控制模块5的第二输入端，用于接收充电电路2中电感中的电流信号，电流检测单元52的输出端连接至第一驱动控制单元54的第二输入端；电流检测单元52用于根据电感中的电流信号并通过第一驱动控制单元反馈调节电感中电流大小；电压检测单元53的输入端作为控制模块5的第三输入端，用于接收次级储能装置3中第一储能元件C₁和第二储能元件C₂两端的电压信号，电压检测单元53的输出端连接至第一驱动控制单元54的第三输入端，电压检测单元53用于根据电压信号并通过第一驱动控制单元反馈调节储能元件两端的电压大小；第一驱动控制单元54的输出端作为控制模块5的第一输出端，与充电电路2的控制端连接，用于在所述初级储能装置1中储能单元的电压、电流和温度参数异常时断开所述充电电路2、根据电感中的电流信号反馈调节电感中电流大小、根据次级储能装置3中第一储能元件C₁和第二储能元件C₂两端的电压信号反馈调节储能元件两端的电压大小、根据充电启始信号导通第一晶闸管阀T₁和第二晶闸管阀T₂；第二驱动控制单元55的输入端用于接收外部的放电启始信号，第二驱动控制单元55的输出端作为控制模块5的第二输出端，第二驱动控制单元55用于将放电启始信号传输至倍压放电电路4的控制端。

为了更进一步的描述本发明实施例提供的高压大功率充放电电路，现将详细说明系统搭建中需要注意的问题：

当最终负载端的放电电压为U时，电容器储能元件C₁和C₂两端的电压为U/2。为了保证最终脉冲电流的波形和现有方案不会有差别，则需要满足C₁//C₂＝C；其中，C为不采用倍压方案时所需要电容器储能装置的大小，由于要求C₁和C₂大小相等，则C₁＝C₂＝2C，那么在C₁和C₂并联充电时，其并联等效电容的大小为C_P＝C₁+C₂＝4C，此时两组电容器的能量为C_P(U/2)²/2，化简得到能量为CU²/2，和现有方案的电容器的能量相同，能够保证最终产生的脉冲电流波形和现有方案不会有差别。而在充电阶段，对于两个电容器储能装置有

其中i为电容器的充电电流，上式可以变形为i＝2CdU/dt，为了保证能够快速给电容器充电，充电时间t不应大于现有方案的充电时间，这样就会使得恒流充电时的电流数值至少为现有方案的两倍，对前级的充电电路的通流能力有看更高的要求，不过其解决方案已在前面的描述中提及。

本发明实施例提供的高压大功率充放电电路在正常工作时，其控制策略如下：

(1)触发晶闸管阀T₁、T₂，使其闭合，充电电路通过恒压、恒流、恒功率或者多种控制方法综合等充电方式对第一储能元件C₁和第二储能元件C₂进行充电，当次级储能元件两端电压达到设定值时，停止充电，断开T₁、T₂，其次级储能元件串联形成的次级储能装置电压的设定值一般为1-100kV，具体视科研或技术的需求而定。

(2)当需要给负载放电时，触发晶闸管阀T₃、T₄，使其闭合，此时第一储能元件C₁和第二储能元件C₂串联，通过支路C₁-T₃-C₂-T₄-负载进行放电，放电结束后，断开T₃、T₄。

由于晶闸管阀T₁、T₂仅在次级储能装置充电时工作，那么通过T₁、T₂的电流的是电容器的充电电流，所以对T₁、T₂通流能力的要求不是十分苛刻，并且其耐压变为U/2，增加T₁、T₂并不会带来过高的成本，选择或制作通流能力、耐压能力一般的普通晶闸管阀即可。T₃和T₄在放电时工作，那么通过T₃、T₄的电流是脉冲电流，电流上升率高，峰值电流大，而其耐压为U/2，需选择或制作耐压能力不高但能通脉冲电流的脉冲晶闸管阀。

在对次级储能装置充电时，需要求T₁和T₂同时导通和关断，在对负载放电时，需要求T₃和T₄同时导通和关断，这样便对触发的同步性提出了一定的要求。为了保证触发的同步性一致，在开始设计T₁和T₂、T₃和T₄时应尽可能地保持晶闸管阀结构上的对称，一方面是尽量购买同一批次、参数相近的晶闸管器件，保证串联形成的晶闸管阀上的多个晶闸管器件分散性小，另一方面是在安装上采用相同的工艺和布局；另外，可以利用高压电缆穿过多个磁环，将电缆传输的脉冲电流耦合到变压器的次级作为驱动能量来同时触发导通两个晶闸管阀，此外，为了最大程度上保持同步性，在空间布局上需保持T₁和T₂之间、T₃和T₄之间的距离尽可能近，越近越好，同时需在两个晶闸管阀T₁和T₂之间、T₃和T₄之间安装耐高压的环氧板，防止空气击穿对晶闸管阀造成不利的影响。

为了进一步降低初级储能装置所承受的电压，还可以采用三倍压或者更高倍数的方案，随着倍数的增加，次级储能元件和晶闸管阀的使用数量会随之增加，对触发的一致性和空间布局的要求更高，具体的倍数选择以及空间布局情况需要结合实际的情况，结合系统的稳定性、系统体积和成本，选择最优的方案。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种高压大功率充放电电路，其特征在于，包括：初级储能装置(1)、充电电路(2)、次级储能装置(3)、倍压放电电路(4)和控制模块(5)；

所述充电电路(2)的输入端连接至所述初级储能装置(1)的第一输出端，所述次级储能装置(3)的输入端连接至所述充电电路(2)的第一输出端，所述倍压放电电路(4)的输入端连接至所述次级储能装置(3)的第一输出端，所述控制模块(5)的第一输入端连接至所述初级储能装置(1)的第二输出端，所述控制模块(5)的第二输入端连接至所述充电电路(2)的第二输出端，所述控制模块(5)的第三输入端连接至所述次级储能装置(3)的第二输出端，所述控制模块(5)的第一输出端连接至所述充电电路(2)的控制端，所述控制模块(5)的第二输出端连接至所述倍压放电电路(4)的控制端；

所述充电电路(2)用于将所述初级储能装置(1)中的能量传递给所述次级储能装置(3)；

所述倍压放电电路(4)用于将所述次级储能装置(3)中的能量释放到负载，产生脉冲波形；

所述控制模块(5)用于监测所述初级储能装置(1)中电池单元的电压、电流和温度状况，在信号不正常时断开充电电路，同时检测充电电路中电感的电流和次级储能装置的电压并对其实现闭环控制，还用于在充电时控制充电电路中的两个晶闸管阀的导通状态，在放电时控制倍压放电电路中的两个晶闸管阀的导通状态；

所述次级储能装置(3)包括：第一储能元件(C₁)和第二储能元件(C₂)；第一储能元件(C₁)用于将充电阶段存储的能量在放电阶段释放给负载；第二储能元件(C₂)用于在充电阶段与第一储能元件(C₁)并联充电，且在放电阶段串联放电；

所述充电电路(2)包括：半导体开关模块(T)、电感(L)、二极管模块(D)、第一晶闸管阀(T₁)和第二晶闸管阀(T₂)；半导体开关模块(T)的阳极用于连接所述初级储能装置(1)，半导体开关模块(T)的阴极、二极管模块(D)的阴极以及电感(L)的正极均相连，二极管模块(D)的正极、初级储能装置的负极、第一储能元件(C₁)的负极以及第二晶闸管阀(T₂)的阴极相连，电感(L)的负极、第一晶闸管阀(T₁)的阳极以及第一储能元件(C₁)的正极相连，第一晶闸管阀(T₁)的负极与次级储能装置(C₂)的正极相连，第二晶闸管阀(T₂)的阳极与次级储能装置(C₂)的负极相连，半导体开关模块(T)、第一晶闸管阀(T₁)和第二晶闸管阀(T₂)的触发极为所述充电电路(2)的控制端，半导体开关模块(T)的阳极为所述充电电路(2)第一输入端，第一储能元件(C₁)的正极和第二储能元件(C₂)的正极为所述充电电路(2)第一输出端；

所述倍压放电电路(4)包括：第三晶闸管阀(T₃)和第四晶闸管阀(T₄)；第三晶闸管阀(T₃)的正极与第一储能元件(C₁)的正极相连，第三晶闸管阀(T₃)的负极与第二储能元件(C₂)的负极相连，第四晶闸管阀(T₄)的正极与第二储能元件(C₂)的正极相连，第四晶闸管阀(T₄)的负极与负载的正极相连，负载的负极与第一储能元件(C₁)；

触发第一晶闸管阀(T₁)和第二晶闸管阀(T₂)，使其闭合，充电电路(2)对第一储能元件(C₁)和第二储能元件(C₂)进行充电，当对第一储能元件(C₁)和第二储能元件(C₂)两端电压达到设定值时，停止充电，断开第一晶闸管阀(T₁)和第二晶闸管阀(T₂)；

当需要给负载放电时，触发第三晶闸管阀(T₃)和第四晶闸管阀(T₄)，使其闭合，此时第一储能元件(C₁)和第二储能元件(C₂)串联，通过支路第一储能元件(C₁)-第三晶闸管阀(T₃)-第二储能元件(C₂)-第四晶闸管阀(T₄)-负载进行放电，放电结束后，断开第三晶闸管阀(T₃)和第四晶闸管阀(T₄)。

2.如权利要求1所述的高压大功率充放电电路，其特征在于，所述控制模块(5)包括：监测单元(51)、电流检测单元(52)、电压检测单元(53)、第一驱动控制单元(54)和第二驱动控制单元(55)；

所述监测单元(51)的输入端作为所述控制模块(5)的第一输入端，所述监测单元(51)的输出端与第一驱动控制单元(54)的第一输入端连接；所述监测单元(51)用于在电压、电流和温度参数异常时输出异常信号；

所述电流检测单元(52)的输入端作为所述控制模块(5)的第二输入端，所述电流检测单元(52)的输出端连接至所述第一驱动控制单元(54)的第二输入端；所述电流检测单元(52)用于根据电感中的电流信号输出电流反馈信号；

所述电压检测单元(53)的输入端作为所述控制模块(5)的第三输入端，所述电压检测单元(53)的输出端连接至所述第一驱动控制单元(54)的第三输入端，所述电压检测单元(53)用于根据储能元件两端的电压信号输出电压反馈信号；

所述第一驱动控制单元(54)的第四输入端用于接收外部的充电启始信号，所述第一驱动控制单元(54)的输出端作为所述控制模块(5)的第一输出端，所述第一驱动控制单元(54)用于根据所述异常信号输出用于断开所述充电电路(2)的第一控制信号，根据所述电流反馈信号输出用于反馈调节电感中电流大小的第二控制信号，根据所述电压反馈信号输出用于反馈调节储能元件两端的电压大小的第三控制信号，根据所述充电启始信号输出用于导通第一晶闸管阀(T₁)和第二晶闸管阀(T₂)的第四控制信号；

所述第二驱动控制单元(55)的输入端用于接收外部的放电启始信号，所述第二驱动控制单元(55)的输出端作为所述控制模块(5)的第二输出端，所述第二驱动控制单元(55)用于将放电启始信号传输至所述倍压放电电路(4)的控制端。

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