[實(shí)用新型]多路直流輸入雙向儲(chǔ)能變流器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420078803.4
• 申請(qǐng)日: 2014-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN203761297U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉曙光;王毅;張志宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇金思源電力科技有限公司;上海綠色環(huán)保能源有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/797
• 分類號(hào): H02M7/797;H02J3/38;H02J3/32;H02H7/10
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 何朝旭

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種變流器，尤其是一種多路直流輸入雙向儲(chǔ)能變流器，屬于輸變電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

分布式發(fā)電系統(tǒng)中，隨著太陽輻射量（或者風(fēng)力）的不斷變化，光伏（或風(fēng)力）發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能也在不斷變化，導(dǎo)致發(fā)電具有隨機(jī)性、間歇性特征，由此決定了其規(guī)模化發(fā)展必然會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來顯著影響，必須有先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)作支撐。

申請(qǐng)?zhí)枮?00610039109、201010134390、201220053412的中國專利分別公開了《具備離網(wǎng)/并網(wǎng)、充電控制及功率調(diào)節(jié)功能的光伏變流裝置》、《并網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)》、《一種儲(chǔ)能變流器》。這些變流器或者只適用于并網(wǎng)運(yùn)行，不能用于離網(wǎng)運(yùn)行；或者不能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

申請(qǐng)?zhí)枮?01120472058.8 的中國專利公開了一種分布式電源系統(tǒng)蓄電池儲(chǔ)能變流器，包括蓄電池、直流斷路器、軟啟動(dòng)電路、第一直流接觸器、母線電容、三相全橋電路、控制器、并網(wǎng)濾波電路、三相隔離變壓器、第一交流接觸器、第一交流斷路器、第二交流接觸器和第二交流斷路器；該變流器雖然具備獨(dú)立供電和并網(wǎng)功能，但無法適于多路直流電源使用，存在明顯的局限性。

申請(qǐng)?zhí)枮?01010596017.X 的中國專利申請(qǐng)公開了《100KVA微網(wǎng)儲(chǔ)能雙向變流器》，包括控制器、三相橋式逆變器、適配器和隔離變壓器；該變流器雖然即可并網(wǎng)也可離網(wǎng)，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于其直流電路的單一性，決定了不能同時(shí)用于多種種類的儲(chǔ)能電池；此外，其防孤島保護(hù)主要為主動(dòng)式，被動(dòng)式孤島保護(hù)未做說明。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種即可并網(wǎng)又可離網(wǎng)工作，并且適于多路不同種類直流電源的多路直流輸入雙向儲(chǔ)能變流器。

為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的基本技術(shù)方案為：一種多路直流輸入雙向儲(chǔ)能變流器，包括蓄電池、DC/DC雙向升降壓電路、三相全橋電路、三相隔離變壓器和濾除高次諧波的并網(wǎng)濾波電路，蓄電池經(jīng)直流斷路器和第一直流接觸器接至DC/DC雙向升降壓電路的直流端，第一直流接觸器上并聯(lián)由第二直流接觸器、電力二極管和軟啟動(dòng)電阻串聯(lián)組成的軟啟動(dòng)電路，DC/DC雙向升降壓電路并聯(lián)接至三相全橋電路的直流端，三相全橋電路的交流端經(jīng)并網(wǎng)濾波電路接至三相隔離變壓器的初級(jí)，三相隔離變壓器的次級(jí)依次經(jīng)第一交流接觸器、第一交流斷路器、第二交流接觸器與第二交流斷路器連至三相電網(wǎng)。

工作中，當(dāng)變流器從電網(wǎng)吸收能量時(shí)，運(yùn)行在整流狀態(tài)，同時(shí)DC/DC雙向升降壓電路實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的降壓充電；反之，若變流器向電網(wǎng)饋送能量，變流器工作于有源逆變狀態(tài)，DC/DC雙向升降壓電路實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的升壓發(fā)電。當(dāng)檢測(cè)到孤島效應(yīng)后，由控制器斷開第二交流接觸器以斷開本地負(fù)荷與電網(wǎng)，使變流器工作在孤島運(yùn)行狀態(tài)，為本地負(fù)荷提供穩(wěn)定的電能，DC/DC雙向升降壓電路實(shí)現(xiàn)蓄電池對(duì)負(fù)載的升壓發(fā)電。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的完善是， DC/DC雙向升降壓電路包括電感L、降壓絕緣柵雙極型晶體管VT1、降壓續(xù)流二極管VD2、升壓絕緣柵雙極型晶體管VT2和升壓續(xù)流二極管VD1，蓄電池的正極通過電感L接至降壓絕緣柵雙極型晶體管VT1的柵極和升壓絕緣柵雙極型晶體管VT2的漏極，蓄電池的負(fù)極與升壓絕緣柵雙極型晶體管VT2的柵極相連，升壓絕緣柵雙極型晶體管VT2反并聯(lián)降壓續(xù)流二極管VD2，降壓絕緣柵雙極型晶體管VT1反并聯(lián)升降壓續(xù)流二極管VD1，降壓絕緣柵雙極型晶體管VT1的漏極與升壓絕緣柵雙極型晶體管VT2的柵極接至電容C兩端。

蓄電池放電時(shí)，通過控制升壓絕緣柵雙極型晶體管VT2的占空比以及升壓續(xù)流二極管VD1來實(shí)現(xiàn)電路的升壓；蓄電池充電時(shí)，通過控制降壓絕緣柵雙極型晶體管VT1的占空比以及降壓續(xù)流二極管VD2來實(shí)現(xiàn)電路的降壓。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的完善是，三相全橋電路包括6個(gè)絕緣柵雙極型晶體管，其中每?jī)蓚€(gè)絕緣柵雙極型晶體管串聯(lián)后再相互并聯(lián)，每個(gè)絕緣柵雙極型晶體管反并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管。

通過控制器控制6個(gè)絕緣柵雙極型晶體管的開關(guān)時(shí)間，由此控制交流端輸出SVPWM波，在一個(gè)正弦周期中，每個(gè)橋壁上的兩個(gè)開關(guān)管交替導(dǎo)通各180°，各橋臂開始導(dǎo)電的角度差為120°，任意時(shí)段有三個(gè)橋臂同時(shí)導(dǎo)通。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的完善是，三相全橋電路的交流端通過并網(wǎng)濾波電路接三相隔離變壓器的初級(jí)，三相隔離變壓器為D/Y型三相隔離變壓器。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的完善是，第一交流斷路器的輸出端并聯(lián)本地負(fù)載，第二交流斷路器的輸出端并聯(lián)避雷器。