[發(fā)明專利]一種雙端三電平儲(chǔ)能變流器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011217304.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN114448242A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁曉龍;馬澤;馬中華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京機(jī)械設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): H02M3/158
• 分類號(hào): H02M3/158;H02M3/335;H02M7/483
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 竇艷鵬

本發(fā)明涉及一種雙端三電平儲(chǔ)能變流器，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中工頻變壓器體積重量大、成本高，電磁干擾和能量損耗大，不適用在對(duì)功率密度要求較高的場(chǎng)合的問(wèn)題。雙端三電平儲(chǔ)能變流器，包括：直流端；雙路全橋隔離電路，連接在直流端與T型逆變電路之間，用于基于驅(qū)動(dòng)電路輸出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行脈寬調(diào)制控制，實(shí)現(xiàn)DCDC變換；T型逆變電路，用于輸出/輸入交流電壓信號(hào)，其中，T型逆變電路還用于基于驅(qū)動(dòng)電路輸出的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)輸出/輸入交流電壓三種工作模式的切換；控制電路和驅(qū)動(dòng)電路。實(shí)現(xiàn)了輕便、高效率、高功率密度且系統(tǒng)損耗低的雙端三電平儲(chǔ)能變流器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙端三電平儲(chǔ)能變流器。

背景技術(shù)

儲(chǔ)能變流器是一種連接直流母線與交流母線的能量雙向轉(zhuǎn)換裝置，是多能源微電網(wǎng)的重要組成部分，可廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、多能源供電系統(tǒng)、微電網(wǎng)等領(lǐng)域。

供電系統(tǒng)通過(guò)雙向儲(chǔ)能變流器，連接直流母線與交流母線，將光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、新能源電池與市電電網(wǎng)、柴油發(fā)電機(jī)組等傳統(tǒng)供電設(shè)備連接組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，具備電能自由接入、多種電源熱備份、能量自動(dòng)轉(zhuǎn)換和高效的調(diào)控調(diào)度能力，可適用于不同環(huán)境、不同任務(wù)條件下的多樣化用電需求，提高供電系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。

傳統(tǒng)的儲(chǔ)能變流器往往采用工頻變壓器在電網(wǎng)端進(jìn)行隔離和升壓變換，工頻變壓器體積重量大、成本高，電磁干擾和能量損耗大，不適用在對(duì)功率密度要求較高的場(chǎng)合。綜合以上，目前迫切需要一種輕便型、高效率、高功率密度并低系統(tǒng)損耗的儲(chǔ)能變流器。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明實(shí)施例旨在提供一種雙端三電平儲(chǔ)能變流器，用以解決現(xiàn)有工頻變壓器體積重量大、成本高，電磁干擾和能量損耗大，不適用在對(duì)功率密度要求較高的場(chǎng)合的問(wèn)題。

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種雙端三電平儲(chǔ)能變流器，包括：

直流端，用于輸入/輸出直流電壓，直流端正、負(fù)端之間并聯(lián)有電容C1；

雙路全橋隔離電路，連接在所述直流端與T型逆變電路之間，用于基于驅(qū)動(dòng)電路輸出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，進(jìn)行脈寬調(diào)制控制，實(shí)現(xiàn)DCDC變換；

T型逆變電路，用于輸出/輸入交流電壓信號(hào)，其中，所述T型逆變電路還用于基于驅(qū)動(dòng)電路輸出的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)輸出/輸入交流電壓三種工作模式的切換；

控制電路，用于對(duì)儲(chǔ)能變流器電路中電壓/電流進(jìn)行采樣，并根據(jù)所述采樣信息運(yùn)算得到控制電路控制信號(hào)；

驅(qū)動(dòng)電路，用于基于所述控制電路控制信號(hào)產(chǎn)生所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述采樣信息包括所述直流端輸入/輸出直流電壓、電流，所述雙路全橋隔離電路中高壓母線和低壓母線電壓、電流值，所述T型逆變電路交流端兩端電壓、電流值；所述控制電路通過(guò)所述采樣信息調(diào)整切換電壓U_G；

所述控制電路通過(guò)比較所述切換電壓U_G與所述雙路全橋隔離電路中高壓母線和低壓母線電壓、電流值的大小，產(chǎn)生對(duì)所述T型逆變電路的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路基于所述T型逆變電路控制信號(hào)產(chǎn)生所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述雙路全橋隔離電路包括開關(guān)管S3～S10、高頻變壓器T1和電容C3～C5；

所述開關(guān)管S3的集電極和所述開關(guān)管S4的發(fā)射極分別與所述直流端的正、負(fù)端相連；

所述開關(guān)管S3的發(fā)射極與所述開關(guān)管S4的集電極相連，所述開關(guān)管S5的發(fā)射極與所述開關(guān)管S6的集電極相連，其中，所述開關(guān)管S4的集電極和所述開關(guān)管S6的集電極分別與所述高頻變壓器T1原邊相連；

所述開關(guān)管S7的發(fā)射極與所述開關(guān)管S8的集電極相連，所述開關(guān)管S8的集電極與所述高頻變壓器T1副邊的一端相連；