[發明專利]一種模塊化儲能變換器的組合控制方法

在審

• 申請號: 201710383109.1
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107294387A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 張振亞;張曌;豐瀚麟;謝少軍;曹赟
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;南京麥格安倍電氣科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/34
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 施昊

1.一種模塊化儲能變換器的組合控制方法，所述模塊化儲能變換器包括低壓側緩沖電容(C_c)、低壓側蓄電池、蓄電池側解耦電容(C₁)、第一低壓側濾波電感(L₁)、第二低壓側濾波電感(L₂)、低壓側等效漏感(L_r)、第一低壓側上開關管(S_1u)、第一低壓側下開關管(S_1d)、第二低壓側上開關管(S_2u)、第二低壓側下開關管(S_2d)、功率變壓器(T)、高壓側上開關管(S_3u)、高壓側下開關管(S_3d)、第一高壓側半橋電容(C₂)、第二高壓側半橋電容(C₃)以及母線側解耦電容(C₄)，第一低壓側上開關管(S_1u)的發射極連接第一低壓側下開關管(S_1d)的集電極，第二低壓側上開關管(S_2u)的發射極連接第二低壓側下開關管(S_2d)的集電極，第一低壓側上開關管(S_1u)的集電極連接第二低壓側上開關管(S_2u)的集電極和低壓側緩沖電容(C_c)的第一端，第一低壓側下開關管(S_1d)的發射極連接第二低壓側下開關管(S_2d)的發射極和低壓側緩沖電容(C_c)的第二端，低壓側蓄電池的正極連接蓄電池側解耦電容(C₁)的第一端、第一低壓側濾波電感(L₁)的第一端和第二低壓側濾波電感(L₂)的第一端，低壓側蓄電池的負極連接蓄電池側解耦電容(C₁)的第二端和低壓側緩沖電容(C_c)的第二端，第一低壓側濾波電感(L₁)的第二端經低壓側等效漏感(L_r)與功率變壓器(T)原邊的同名端連接，第一低壓側濾波電感(L₁)的第二端連接第一低壓側上開關管(S_1u)的發射極，第二低壓側濾波電感(L₂)的第二端連接第二低壓側上開關管(S_2u)的發射極和功率變壓器(T)原邊的異名端，高壓側上開關管(S_3u)的發射極連接高壓側下開關管(S_3d)的集電極和功率變壓器(T)副邊的同名端，第一高壓側半橋電容(C₂)的第一端連接高壓側上開關管(S_3u)的集電極和母線側解耦電容(C₄)的第一端，第一高壓側半橋電容(C₂)的第二端連接功率變壓器(T)副邊的異名端和第二高壓側半橋電容(C₃)的第一端，第二高壓側半橋電容(C₃)的第二端連接高壓側下開關管(S_3d)的發射極和母線側解耦電容(C₄)的第二端，母線側解耦電容(C₄)的兩端接入直流母線，其特征在于：模塊化儲能變換器的組合方式包括各模塊化儲能變換器的低壓側串聯、并聯或分立以及各模塊化儲能變換器的高壓側串聯或并聯，多個模塊化儲能變換器組合時，選擇其中一個變換器作為主模塊，其余變換器為從模塊；各模塊化儲能變換器的控制環路包括緩沖電容電壓匹配環、直流母線電壓外環、電池電流內環以及均流/均壓環；所述緩沖電容電壓匹配環用于保證低壓側緩沖電容(C_c)的電壓與直流母線電壓相匹配，緩沖電容電壓匹配環采集低壓側緩沖電容(C_c)的電壓，該電壓值與匹配值比較后經調節器輸出，該輸出值作為變換器低壓側各開關管占空比的控制信號；所述直流母線電壓外環和電池電流內環用于控制變換器功率傳遞的大小和方向，對于主模塊，其直流母線電壓外環采樣直流母線電壓，該電壓值與基準電壓比較后經調節器輸出，該輸出值組作為電池電流內環的基準信號，電池電流內環采樣低壓側蓄電池的電流，該電流值與基準信號比較后經調節器輸出，產生變換器高、低壓側驅動信號的移相控制信號，而對于從模塊，其直流母線電壓外環被屏蔽，其電池電流內環的基準信號來源于主模塊的直流母線電壓外環的輸出；所述均壓/均流環用于保證各模塊化儲能變換器間高壓側電壓和電流的均衡，均壓/均流環采樣變換器高壓側的電壓/電流信號，將該電壓/電流信號與主模塊高壓側的電壓/電流信號比較后經調節器輸出，將輸出信號疊加在該變換器電池電流內環的基準信號上，實現對電池電流內環的基準信號的修正。