[發(fā)明專利]一種基于三端口變換器的直流分布式負(fù)載系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410154890.1
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN103904638B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張君君;吳紅飛;曹鋒;胡海兵
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J7/35;H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于三端口變換器的直流分布式負(fù)載系統(tǒng)，包括直流輸入電源(10)、功率變換單元(20)和負(fù)載(30)，其特征在于：所述功率變換單元(20)包括N個子三端口變換器，所述負(fù)載(30)包括N個子負(fù)載，N為大于1的自然數(shù)，直流輸入電源的輸出作為系統(tǒng)輸入端電壓母線，每個子三端口變換器的輸入端均連接至輸入端電壓母線，每個子三端口變換器的儲能端均連接至儲能端電壓母線，每個子三端口變換器的輸出端均串接一個子負(fù)載。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三端口變換器的直流分布式負(fù)載系統(tǒng)，其特征在于：所述直流輸入電源(10)為直流電壓源或可再生能源電源，可以是單個電源也可以由多個電源串并聯(lián)構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三端口變換器的直流分布式負(fù)載系統(tǒng)，其特征在于：所述三端口變換器為隔離型三端口直流變換器或非隔離型三端口直流變換器。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三端口直流變換器，其特征在于：所述三端口直流變換器包括一個直流電壓輸入端、一個輸出端和一個儲能端，其中儲能端是雙向功率端口，輸出端是單向功率端口或雙向功率端口。

5.一種基于權(quán)利要求1所述的基于三端口變換器的直流分布式負(fù)載系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所有子三端口變換器的控制方法相同，其控制過程分為如下兩種情況：

A.當(dāng)儲能裝置處于充電狀態(tài)時，各子三端口變換器采用儲能端均流的控制策略，具體控制過程如下：

以各子三端口變換器儲能端電流的平均值或最大值作為儲能端均流母線電壓信號i_{b_bus}，該信號作為各子三端口變換器儲能端電流的給定信號，與各子三端口變換器儲能端電流反饋信號i_b經(jīng)過儲能端均流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后得到兩者的誤差信號v_BCS，該誤差信號與基準(zhǔn)電壓v_inref疊加后作為該子三端口變換器輸入端電壓的給定信號，與該子三端口變換器輸入端電壓反饋信號v_in經(jīng)過輸入端電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后得到兩者的誤差信號v_c，該誤差信號作為輸入端電壓的控制信號與載波信號交截得到驅(qū)動信號，從而實(shí)現(xiàn)該子三端口變換器的控制；

B.當(dāng)儲能裝置處于放電狀態(tài)時，各子三端口變換器采用按照各自輸出功率大小分配輸入端功率的控制策略，具體控制過程如下：

將各子三端口變換器的儲能端電流i_b除以各自的輸出功率p_o進(jìn)行標(biāo)幺化，得到各子三端口變換器的儲能端電流標(biāo)幺值i^*_b，以各子三端口變換器儲能端電流標(biāo)幺值的平均值或最大值作為儲能端標(biāo)幺均流母線電壓信號i^*_{b_bus}，該信號作為各子三端口變換器儲能端標(biāo)幺電流的給定信號，與各子三端口變換器儲能端標(biāo)幺電流信號i^*_b經(jīng)過儲能端標(biāo)幺電流均流調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后得到兩者的誤差信號v_BCS，該誤差信號與基準(zhǔn)電壓v_inref疊加后作為該子三端口變換器輸入端電壓的給定信號，與該子三端口變換器輸入端電壓反饋信號v_in經(jīng)過輸入端電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后得到兩者的誤差信號v_c，該誤差信號作為輸入端電壓的控制信號與載波信號交截得到驅(qū)動信號，從而實(shí)現(xiàn)該子三端口變換器的控制。