[發明專利]一種基于飛輪儲能的交流電源及其控制方法

有效

• 申請號: 201410610662.0
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104333257B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 康龍云;陳凌宇;李臻
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02M7/64
• 分類號: H02M7/64
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種基于飛輪儲能的交流電源，其特征在于包括電源模塊、控制器、飛輪儲能模塊、開關和負載；電源模塊與負載模塊通過開關連接，飛輪儲能模塊與負載并聯連接；控制器采樣電源模塊輸出，并輸出控制信號，控制電源模塊中逆變器的動作；當負載較重甚至過載時，感應電機連接的飛輪釋放機械能，通過感應電機轉化為電能，同交流電源一起給負載供電，減少交流電源支路的電流，有效防止過電流的產生；電源模塊包括直流電源、逆變器、濾波電感；直流電源、逆變器和濾波電感依次串聯連接；逆變器采用三相全橋拓撲結構，具體是采用智能功率模塊，其中集成了驅動和保護電路；濾波電感用于濾除電流中雜波；飛輪儲能模塊包括感應電機、飛輪、旁路電感、旁路電容；整個飛輪儲能模塊連接在濾波電感的輸出側；感應電機輸入的電源經過濾波電感后接到感應電機的電源輸入端；飛輪則是作為感應電機的負載；旁路電感和旁路電容串聯連接作為一個整體與感應電機的輸入端連接；所述負載連接在濾波電感的輸出端，在負載與濾波電感之間串聯有開關K1；K1閉合時，負載運行工作；斷開時，負載與電路斷開連接。

2.根據權利要求1所述的基于飛輪儲能的交流電源，其特征在于控制器采用TI公司的DSP作為核心控制芯片，型號為TMS320F2812；控制器采樣得到經過濾波電感后電路輸出的電壓和電流作為控制器的輸入，輸出逆變器(Inv)的各個開關管的控制信號，作為驅動信號連接到逆變器的驅動信號輸入端，使逆變器輸出正弦電流驅動負載以及感應電機。

3.權利要求1所述的基于飛輪儲能的交流電源的控制方法，其特征在于控制器采樣得到逆變器輸出三相u、v、w電壓中的v_uv、v_wv和三相電流中的i_u、i_w，將i_uv_uv+i_wv_wv這個值賦為p；將p值與0進行比較：如果p>0,對p乘以增益K；如果p<0，對i_u、i_w進行Park變換，得到i_α、i_β；經過這個運算，并定義其結果為irms，將irms與輸入的目標電流值ith的差值經過PI控制，其輸出和pK相加，其和定義為finv，finv經過限幅器之后便得到控制的目標三相電流和三相電壓，從而形成完整的閉環控制。