[發(fā)明專利]實現(xiàn)電能存儲與再生雙向DC/DC變流器方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410210912.1
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN103972914A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧永紅;張全柱;馬紅梅;黃成玉
• 申請（專利權(quán)）人: 華北科技學(xué)院
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/12
• 代理公司: 合肥順超知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 周發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)電能存儲與再生的系統(tǒng)，尤其涉及到實現(xiàn)電能存儲與再生雙向DC/DC變流器方法。

背景技術(shù)

城市軌道交通作為大運量、快速、準(zhǔn)時的公共交通工具，需要頻繁起動和制動，由于傳統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)不能反向回收能量，故車輛再生制動時產(chǎn)生的多余能量都被浪費，不但浪費能源而且還增加了其他用電設(shè)備的運行負擔(dān)。不能回收的能量只能通過熱能的形式散發(fā)在空氣中，從而增加了通風(fēng)系統(tǒng)的顯負荷。因此本文研究城市軌道交通再生制動能量存儲技術(shù)，把制動時產(chǎn)生的能量合理利用起來，達到節(jié)約能源的目的；同時可以去掉車載制動電阻，實現(xiàn)車輛輕量化，提高城市軌道交通的運載能力；還可以穩(wěn)定直流電網(wǎng)的供電電壓；減少空氣制動的使用，從而減少機車的閘瓦的使用，從而降低車輛的維護工作量，減少隧道內(nèi)粉塵，并且改善車輛運行環(huán)境，提高乘客舒適度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)㈣F軌電機車制動產(chǎn)生的能量儲存再利用的系統(tǒng)，即實現(xiàn)電能存儲與再生雙向DC/DC變流器方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實現(xiàn)電能存儲與再生雙向DC/DC變流器方法，其特征在于，包括：分布式發(fā)電電路、超級電容器儲能系統(tǒng)、逆變電路及負載；所述超級電容器儲能系統(tǒng)包括：超級電容器組、充放電電路；所述分布式發(fā)電電路正極端通過直流母線電壓外環(huán)與逆變電路相連；所述分布式發(fā)電電路負極端通過電感電流內(nèi)環(huán)與逆變電路相連；所述超級電容組與充放電電路相連；所述充放電電路兩端分別通過直流母錢與電感電流跨接于分布式發(fā)電電路與逆變電路之間；所述逆變電路與負載相連。

優(yōu)選的，所述充放電電路為非隔離型雙向Buck-Boost電路。

優(yōu)選的，所述超級電容組包括若干個電容組。

本發(fā)明的有益效果：將非隔離型雙向Buck-Boost電路應(yīng)用到超級電容器的充放電過程中，采用電壓電流雙閉環(huán)控制策略可以在各種擾動條件下保證直流母線電壓的波動，提高整個系統(tǒng)的運行性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體說明。

圖1為本發(fā)明的總體框圖。

圖2非隔離型雙向Buck-Boost電路圖。

具體實施效果

參見圖1，包括：分布式發(fā)電電路、超級電容器儲能系統(tǒng)、逆變電路及負載；超級電容器儲能系統(tǒng)包括：超級電容器組、充放電電路；分布式發(fā)電電路正極端通過直流母線電壓外環(huán)與逆變電路相連；分布式發(fā)電電路負極端通過電感電流內(nèi)環(huán)與逆變電路相連；超級電容組與充放電電路相連；充放電電路兩端分別通過直流母錢與電感電流跨接于分布式發(fā)電電路與逆變電路之間；逆變電路與負載相連。

參見圖2，該電路能夠?qū)崿F(xiàn)兩象限運行，即變換器兩端電壓方向不變，電流方向可變，在功能上相當(dāng)于Buc變換器和Boost變換器的組合。當(dāng)開關(guān)管S1以一定占空比開關(guān)，D2為續(xù)流二級管時，變換器等效為Buck變換器，能量由Udc流向Usc,超級電容器組吸收能量；當(dāng)開關(guān)管S2以一定占空比開關(guān)，D1為續(xù)流二極管時，變換器等效為Boost變換器，能量由Usc流向Udc，超級電容器組釋放能量。換言之，當(dāng)直流母線電壓升高或降低時，通過控制兩個開關(guān)管的通斷即可實現(xiàn)超級電容器組的儲能或釋能，從而抑制直流母線電壓的波動，提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

最后所應(yīng)說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。