[發明專利]一種基于電力網絡的多端口變換器及其控制方法

在審

• 申請號: 202111160773.2
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113922417A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 李朋;郭家虎;王俏
• 申請（專利權）人: 華昇智能（廣東）設備有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/36;H02J3/28
• 代理公司: 廣東省中源正拓專利代理事務所(普通合伙) 44748
• 代理人: 黨沖

本發明公開了一種基于電力網絡的多端口變換器及其控制方法，涉及微電網技術領域，能夠通過多端口控制模塊對外部供電模塊的識別，采集識別單元還可以獲取與外部供電模塊的輸入電壓Us；當輸入電壓Us在輸入電壓閾值范圍(U1，U2)內時，控制單元開通外部供電模塊與輸出負荷端的開關，實現外部供電模塊與輸出負荷端的直接供電；當輸入電壓Us在輸入電壓閾值范圍(U1，U2)外時，控制單元發送調節信號至調壓單元；調壓單元接收到調節信號后，啟動調壓單元內部的變壓器，將輸入電壓Us調節至輸入電壓閾值范圍(U1，U2)內，完成多端口變換器在連接不同的能源供應端時使用統一的配置也能滿足要求。

技術領域

本發明涉及微電網技術領域，具體是一種基于電力網絡的多端口變換器及其控制方法。

背景技術

直流微電網因其能夠高效、可靠地接納風力、光能等分布式可再生能源發電系統、儲能單元、電動汽車及其它直流用電負荷，所以，在實際應用中得到了較為廣泛的應用。而為了將發電設備與多個儲能元件進行有效結合，通常需要用到多端口變換器，因為多端口變換器能夠利用單級功率變換單元連接多個電源，所以，多端口變換器能夠對儲能發電設備和多個儲能元件中的能量進行集中控制，從而達到提高能源利用率的目的。

但是，現有的多端口變換器均需要數量較多的開關管才能保證多端口變換器的正常、穩定運行，且多端口變換器在連接不同的能源供應端時通常需要不同的配置才能滿足要求。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種基于電力網絡的多端口變換器及其控制方法，該基于電力網絡的多端口變換器控制方法能夠通過多端口控制模塊對外部供電模塊的識別，采集識別單元還可以獲取與外部供電模塊的輸入電壓Us，控制單元設定正常電壓下限值U1以及正常電壓上限值U2；當輸入電壓Us在輸入電壓閾值范圍(U1，U2)內時，控制單元開通外部供電模塊與輸出負荷端的開關，實現外部供電模塊與輸出負荷端的直接供電；當輸入電壓Us在輸入電壓閾值范圍(U1，U2)外時，控制單元發送調節信號至調壓單元；調壓單元接收到調節信號后，啟動調壓單元內部的變壓器，將輸入電壓Us調節至輸入電壓閾值范圍(U1，U2)內，完成多端口變換器在連接不同的能源供應端時使用統一的配置也能滿足要求。

一種基于電力網絡的多端口變換器控制方法，包括以下步驟：

步驟一：采集識別單元識別連接萬向變化插座上的插頭的標簽，并在識別后反饋對接成功信號完成多端口控制模塊對外部供電模塊的識別；

步驟二：采集識別單元還用于獲取與外部供電模塊的輸入電壓Us，控制單元設定正常電壓下限值U1以及正常電壓上限值U2；

步驟三：當輸入電壓Us在輸入電壓閾值范圍(U1，U2)內時，控制單元開通外部供電模塊與輸出負荷端的開關，實現外部供電模塊與輸出負荷端的直接供電；

當輸入電壓Us在輸入電壓閾值范圍(U1，U2)外時，控制單元發送調節信號至調壓單元；

步驟四：調壓單元接收到調節信號后，啟動調壓單元內部的變壓器，將輸入電壓Us調節至輸入電壓閾值范圍(U1，U2)內。

進一步地，所述標簽內嵌在插頭內部，所述標簽包括“光伏標簽”、“風力標簽”以及“其他標簽”。

進一步地，多端口控制模塊連接有能源接入端，所述多端口控制模塊通過能源接入端與外部供電模塊連接，所述外部供電模塊包括光伏發電單元、風力發電單元及其他供電單元。

進一步地，還包括儲能模塊，當外部負載沒有進行連接且外部供電模塊與多端口控制模塊進行連接時，控制單元發送儲能信號至儲能模塊，儲能模塊進行電量儲存。

進一步地，所述儲能模塊用于為采集識別單元供電。

本發明還提出一種基于電力網絡的多端口變換器。

一種基于電力網絡的多端口變換器，包括：