[實用新型]一種直流能源路由器

有效

• 申請號: 201721143779.8
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN207559667U
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 張航;呂新春;魯純
• 申請（專利權）人: 湖南利能科技股份有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J13/00
• 代理公司: 長沙思創聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 43215
• 代理人: 肖文祥;張英

本實用新型公開了一種直流能源路由器，包括主電路、驅動電路和控制電路；主電路包括輸入端口、降壓式變換電路(BUCK電路)和輸出端口；所述的輸入端口用于連接外部的直流微電源；所述的輸出端口用于連接外部的直流母線；所述的降壓式變換電路包括阻塞二極管(D1)、繼電保護開關(EMI)、通道開關(SSI)、IGBT、續流二極管(D2)、電感(L1)和電容(C1)；驅動模塊輸出電平信號到繼電保護開關和通道開關，驅動電路輸出PWM信號到IGBT的控制端(即IGBT的G極)。該直流能源路由器易于實施，采用多個開關實現路由器通道的投切，可靠性高。

技術領域

本實用新型涉及一種直流能源路由器。

背景技術

現有的直流微電網由直流微電源、儲能裝置、負荷等構成，直流微電源包括風電、太陽能、燃料電池等分布式能源，類型較多，且具有間歇性、隨機性的特點，輸出電壓存在不穩定、電壓水平不一致的問題，各直流能源不能直接匯集，無法對各直流能源實行統一調配控制。目前普遍的解決方案是各分布式能源通過電力電子變換裝置電壓進行DC/DC變換連接到直流母線，直流母線再通過電力電子變換裝置為不同電壓等級的交直流負載提供電能，所述微電源輸出電壓和功率由各獨立微電源控制器調節。

目前已有最相近似的方案是公開號為CN105932779A的專利中提到了一種微電網的能量路由器，其包括直流母線、發電設備可控開關組、并網轉換模塊和電力控制系統等。分布式發電設備、用電負載、電網直接與路由器連接，所述路由器集成度高，可滿足特定需求，但同時存在輸入接口不統一、可移植性差、不利于擴展的問題，難以適應微電網靈活控制的要求。

現有技術雖可解決多種分布式能源的接入問題，但同時存在控制不夠靈活，不能提供統一的接口，可移植性、可擴展性較差，無法對微網電力潮流分布進行動態控制的問題。

因此，有必要設計一種直流能源路由器。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種直流能源路由器，該直流能源路由器易于實施，采用多個開關實現路由器通道的投切，可靠性高。

實用新型的技術解決方案如下：

一種直流能源路由器單元(簡稱路由器單元，下同)，包括主電路、驅動電路和控制電路；

主電路包括輸入端口、降壓式變換電路(BUCK電路)和輸出端口；

所述的輸入端口用于接連接外部的直流微電源，；

所述的輸出端口用于接連接外部的直流母線；

所述的降壓式變換電路包括阻塞二極管(D1)、繼電保護開關(EMI)、通道開關(SSI)、IGBT、續流二極管(D2)、電感(L1)和電容(C1)；阻塞二極管、繼電保護開關、通道開關和IGBT串接在輸入端口的正端與續流二極管的陰極之間；電感接在續流二極管的陰極與輸出端口的正端之間；電容與輸出端口并聯；輸入端口的負端和輸出端口的負端均與續流二極管的陽極相連；

驅動電路與控制模塊相連，并受控于控制模塊；驅動電路的3個輸出端分別接繼電保護開關、通道開關和IGBT的控制端；驅動模塊輸出電平信號到繼電保護開關和通道開關，驅動電路輸出PWM信號到IGBT的控制端(即IGBT的G極)。

阻塞二極管(D1)、繼電保護開關(EMI)、通道開關(SSI)、IGBT可以依次串聯，也可以隨意串聯，不改變其電氣特性。

所述的直流能源路由器還包括用于采集反饋電壓或電流信號的數據采集電路；數據采集電路與控制模塊相連。

數據采集電路包括第一電壓檢測電路、第二電壓檢測電路和電流反饋電路；第一電壓檢測電路和第二電壓檢測電路分別用于檢測輸入端口與輸出端口的電壓，電流反饋電路用于檢測輸出端口的輸出電流。

驅動電路通過IGBT驅動模塊與IGBT的控制端連接。