[發明專利]一種儲能變流器及其控制方法

在審

• 申請號: 201811315257.0
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109217673A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 賈要勤;陳真
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M7/5387;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種儲能變流器，其特征在于，包括斬波模塊、逆變模塊、檢測電路和控制電路，其中：

所述斬波模塊與直流儲能單元連接，用于將直流儲能單元輸入的第一直流電轉換為第二直流電輸出給逆變模塊；

所述逆變模塊與所述斬波模塊連接，用于將所述斬波模塊輸出的第二直流電轉換成第一交流電并輸出給檢測電路；

所述檢測電路分別與所述斬波模塊和逆變模塊連接，用于分別檢測所述斬波模塊和逆變模塊的電路信息，所述電路信息包括電壓和電流，即斬波模塊和逆變模塊的電壓和電流；

所述控制電路分別與所述斬波模塊、逆變模塊和檢測電路連接，用于根據接收到的第一直流電和第二直流電信息產生斬波控制信號，實現對斬波模塊輸出第二直流電的控制，且用于根據逆變模塊輸出的第一交流電電路信息產生逆變控制信號，以控制所述逆變模塊產生需要的第二交流電，逆變模塊產生第二交流電輸出給電網。

2.根據權利要求1所述的一種儲能變流器，其特征在于，所述斬波模塊包括四路直流變換電路、緩起電路、四路蓄電池支撐電容、四路升壓電感四路蓄電池升壓支撐電容及母線穩壓電容，其中：

所述四路直流變換電路，用于將接入的第一電壓轉換到輸入到逆變電路的第二電壓，其中四路斬波電路的輸出并聯共同維持母線電壓；

緩起電路，包括接觸器和緩起電阻，用于蓄電池啟動環節；

四路蓄電池支撐電容，用于維持四路接入第一電壓恒定；

四路升壓電感，用于將第一電壓轉換到第二電壓，與IGBT開關電路構成boost升壓電路；每個升壓電路需要兩個IGBT開關，構成半橋電路，其中每個上橋臂IGBT的陰極為斬波電路輸出正極，每個下橋臂IGBT的陽極為斬波電路輸出負極；

四路蓄電池升壓支撐電容及母線穩壓電容，用于維持第二電壓穩定；

對于斬波模塊的電量檢測電路，包括每一路蓄電池的第一電壓檢測電路，升壓電感的電流檢測電路，母線電容的電壓檢測電路：

運算放大電路，與所述斬波電路連接，用于將電壓電流信號進行放大并輸出；

電壓跟隨電路，與運算放大電路連接，用于阻抗匹配；

反向比例電路和采樣電路，所述電壓跟隨電路之后接入反相比例電路，之后接入采樣電路，反相比例電路將電壓跟隨電路輸出的電壓轉換為符合采樣電路要求的電壓后輸出，經過采樣電路轉換為數字信號。

3.根據權利要求1所述的一種儲能變流器，其特征在于，所述逆變模塊包括三相全橋電路、三相LC濾波器、三相隔離交流變壓器、逆變驅動電路和三相接入緩起電路，其中：

所述三相全橋電路，其中開關管為IGBT，經逆變控制得到三相交流輸出；三相LC濾波器，濾除控制輸出的高次諧波；三相隔離交流變壓器，用于隔離變流器和電網，保證整流器的正常工作；由所述三相全橋電路與三相LC濾波器構成逆變主電路，用于通過輸出第二直流電輸出可靠穩定第一交流電，第一交流電經過三相隔離交流變壓器輸出第二交流電；

所述逆變驅動電路，其輸入為控制電路，對接到的控制信號進行處理，輸出可靠穩定的控制信號；

對逆變模塊的電量檢測電路，包括三相逆變輸出電容電壓即第一交流電，三相逆變輸出電感電流，變壓器輸出三相電壓即第二交流電；

三相接入緩起電路，包括緩起電阻與接觸器，避免變流器接入電網過程中出現的電流過沖。

4.根據權利要求1所述的一種儲能變流器，其特征在于，所述變流器還包括：

數據通信電路，其一方面用于發送控制電路信息，發送給與所述變流器連接的外部設備，包括監控系統與上層控制系統，另一方面用于接收外部控制指令，并把控制指令發送給控制電路；

地址配置接口，其與所述控制電路連接，用于與配置在變流柜相應位置的地址接口配合連接，進而將所述地址接口所反映的位置信息反饋給所述控制電路。

5.根據權利要求4所述的一種儲能變流器，其特征在于，所述變流器具備以太網、CAN通信接口和RS485接口。

6.根據權利要求1所述的一種儲能變流器，其特征在于，所述直流儲能單元及交流的接入部分電路中均連接有接觸器，實現每路直流儲能單元及交流的接入部分的單獨控制，并且根據實時電池電量優化每路充放電電流分配。