[實(shí)用新型]一種新能源發(fā)電用高效雙向變換電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720320373.6
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207218536U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪義旺;張波;唐厚君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州市職業(yè)大學(xué);上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 蘇州銘浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32246
• 代理人: 吳音

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種新能源發(fā)電控制變換電路技術(shù)，具體的說(shuō)涉及一種新能源發(fā)電用高效雙向變換電路。

背景技術(shù)

隨著常規(guī)化石能源的日益短缺和環(huán)境問(wèn)題的突出，新能源作為一種新型可再生清潔能源獲得越來(lái)越重視，并獲得了規(guī)模化的應(yīng)用與推廣。太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電作為新能源發(fā)電的重要應(yīng)用形式，近年來(lái)發(fā)展迅速，其技術(shù)也不斷更新進(jìn)步。同時(shí)由于風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電受到環(huán)境因素等的影響，其發(fā)電輸出存在一定的波動(dòng)和隨機(jī)性。在實(shí)際的發(fā)電工程應(yīng)用中，常需要通過(guò)控制電路實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)和太陽(yáng)能電池組件輸出電能的控制和管理，以便其更好地應(yīng)用到不同的用電系統(tǒng)中。對(duì)于一些直流應(yīng)用場(chǎng)合，往往需要采用儲(chǔ)能裝置對(duì)光伏發(fā)電進(jìn)行存儲(chǔ)和保持穩(wěn)定電壓輸出，在這些應(yīng)用場(chǎng)合一般需要兩個(gè)及以上的變換控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于一些需要儲(chǔ)能和直流供電的場(chǎng)合，如采用兩個(gè)獨(dú)立的DC/DC控制電路，一方面會(huì)增加系統(tǒng)的成本和整體體積，另一方面也會(huì)降低系統(tǒng)的整體效率，如采用單一的雙向變換電路，則可以在實(shí)現(xiàn)功能的同時(shí)，提高系統(tǒng)的效率、降低成本和提高系統(tǒng)的整體功率密度。雙向Cuk電路具有電流連續(xù)、電壓變比寬等優(yōu)點(diǎn)，在一些場(chǎng)合獲得了較好的應(yīng)用。但由于一些光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用要求限制，常規(guī)的基本型雙向Cuk無(wú)法很好的滿足其應(yīng)用需求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種新能源發(fā)電用高效雙向變換電路，該控制電路可以根據(jù)新能源發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用需求，通過(guò)對(duì)電路工作狀態(tài)的改變使其工作在不同的模式，實(shí)現(xiàn)“一路多能”，可以大幅提高系統(tǒng)的性價(jià)比和滿足不同新能源發(fā)電工程應(yīng)用需求。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種新能源發(fā)電用高效雙向變換電路，包括全控開(kāi)關(guān)器件K0、全控開(kāi)關(guān)器件K1、全控開(kāi)關(guān)器件K2、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S0、隔離電路、隔離/非隔離選擇開(kāi)關(guān)S1、電容C0、電容C1、電容C2、電感L1、電感L2、二極管D1、二極管D2、接口0、接口1、觸點(diǎn)1、觸點(diǎn)2、觸點(diǎn)S1_a、觸點(diǎn)S1_b、觸點(diǎn)a_1和觸點(diǎn)b_1；觸點(diǎn)1端與新能源發(fā)電輸入接口相連接、觸點(diǎn)2與接口1相連接；所述隔離電路包括變壓器Ti和電容Ci；所述電感L1、全控開(kāi)關(guān)器件K1、電容C1、二極管D2、電感L2、電容C2組成正向Cuk變換電路；所述電感L1、二極管D1、電容C1、全控開(kāi)關(guān)器件K2、電感L2、電容C2組成反向Cuk變換電路。

優(yōu)選的，所述隔離/非隔離選擇開(kāi)關(guān)S1分別與觸點(diǎn)S1_a或是S2_b相連接，開(kāi)關(guān)連接到隔離電路時(shí)，實(shí)現(xiàn)電路的隔離功能；所述電感L1、全控開(kāi)關(guān)器件K1、電容C1、變壓器Ti、電容Ci、二極管D2、電感L2、電容C2組成正向Cuk變換電路。

優(yōu)選的，所述隔離/非隔離選擇開(kāi)關(guān)S1分別與觸點(diǎn)S1_a或是S2_b相連接，開(kāi)關(guān)連接到隔離電路時(shí)，實(shí)現(xiàn)電路的隔離功能；所述電感L1、二極管D1、電容C1、變壓器Ti、電容Ci、全控開(kāi)關(guān)器件K2、電感L2、電容C2組成反向Cuk變換電路。

由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型方案的一種新能源發(fā)電用高效雙向變換電路，通過(guò)單一變換電路實(shí)現(xiàn)多種電能變換和管理功能，可以降低常規(guī)光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本，提高系統(tǒng)整體效率，同時(shí)也可以減小系統(tǒng)裝置的整體體積和提升功率密度比。電路可以在多種工作模式間實(shí)現(xiàn)靈活轉(zhuǎn)換，并可以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵接口間的電氣隔離功能，適合在太陽(yáng)能路燈等多種場(chǎng)合推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型的一種新能源發(fā)電用高效雙向變換電路的電路組成結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型的一種新能源發(fā)電用高效雙向變換電路的工作模式組成圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

附圖1為本實(shí)用新型所述的一種新能源發(fā)電用高效雙向變換電路，包括全控開(kāi)關(guān)器件K0、全控開(kāi)關(guān)器件K1、全控開(kāi)關(guān)器件K2、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)S0、隔離電路、隔離/非隔離選擇開(kāi)關(guān)S1、電容C0、電容C1、電容C2、電感L1、電感L2、二極管D1、二極管D2、接口0、接口1、觸點(diǎn)1、觸點(diǎn)2、觸點(diǎn)S1_a、觸點(diǎn)S1_b、觸點(diǎn)a_1和觸點(diǎn)b_1；觸點(diǎn)1端與新能源發(fā)電輸入接口相連接、觸點(diǎn)2與接口1相連接；所述隔離電路包括變壓器Ti和電容Ci。

所述電感L1、全控開(kāi)關(guān)器件K1、電容C1、二極管D2、電感L2、電容C2組成正向Cuk變換電路；所述電感L1、二極管D1、電容C1、全控開(kāi)關(guān)器件K2、電感L2、電容C2組成反向Cuk變換電路。