專利名稱：一種用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功率變換技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器。
背景技術(shù)：
在可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中，由于其出力隨機(jī)波動(dòng)、間歇，與負(fù)荷難于實(shí)時(shí)匹配，因此需要相應(yīng)的電能存儲(chǔ)機(jī)制配合來協(xié)同系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，蓄電池、超級(jí)電容和超導(dǎo)線圈等不同的儲(chǔ)能介質(zhì)在存儲(chǔ)效率、存儲(chǔ)容量、功率密度以及響應(yīng)時(shí)間等方面又存在著明顯的差異性和互補(bǔ)性，單一儲(chǔ)能技術(shù)很可能難以滿足具體應(yīng)用所提出的所有技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能要求，以較為常見的兩類儲(chǔ)能介質(zhì)為例蓄電池響應(yīng)速度慢、使用壽命短，作為單一儲(chǔ)能介質(zhì)應(yīng)用在快速響應(yīng)以及功率吞吐比較頻繁的場(chǎng)合時(shí)效果比較差；超級(jí)電容能量存儲(chǔ)密度低、價(jià)格高，作為單一儲(chǔ)能介質(zhì)不適宜應(yīng)用在大容量、大功率充放電場(chǎng)合，因此采用單一儲(chǔ)能技術(shù)無法充分發(fā)揮儲(chǔ)能介質(zhì)本身的優(yōu)勢(shì)并且無法滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性要求，造成儲(chǔ)能介質(zhì)的應(yīng)用受到比較大的局限。對(duì)于響應(yīng)速度快、能量密度低的I型儲(chǔ)能介質(zhì)應(yīng)用于快速響應(yīng)以及功率吞吐比較頻繁的場(chǎng)合能夠更好的利用其優(yōu)勢(shì)；然而對(duì)于響應(yīng)速度慢、能量密度高的II型儲(chǔ)能介質(zhì)，則適合應(yīng)用于大功率充放電以及響應(yīng)速度要求稍低的場(chǎng)合。兩種儲(chǔ)能介質(zhì)的特性差別較大，如何充分利用兩者的優(yōu)勢(shì)對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)來說非常重要。
采用混合儲(chǔ)能技術(shù)可以最大程度發(fā)揮不同儲(chǔ)能介質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，提高混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性?？梢?，混合儲(chǔ)能技術(shù)在儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用。常規(guī)的混合儲(chǔ)能功率變換器主要有無源級(jí)聯(lián)、有源級(jí)聯(lián)和有源并聯(lián)等三種結(jié)構(gòu)，無源級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)由于直流工作電壓變化范圍比較窄，對(duì)于超級(jí)電容等響應(yīng)速度快、能量密度低的I型儲(chǔ)能介質(zhì)其容量利用率低；在有源級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)中，以雙儲(chǔ)能介質(zhì)結(jié)構(gòu)為例，如圖I所示，雙儲(chǔ)能介質(zhì)分別為I型儲(chǔ)能介質(zhì)和II型儲(chǔ)能介質(zhì)，當(dāng)I型儲(chǔ)能介質(zhì)通過變換器接入，則對(duì)變換器瞬態(tài)響應(yīng)性能、峰值功率能力要求很高，且不利于工況敏感的II型儲(chǔ)能介質(zhì)長(zhǎng)期正常工作，從而影響儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定性；而如果將I型儲(chǔ)能介質(zhì)和II型儲(chǔ)能介質(zhì)位置互換，當(dāng)大容量的II型儲(chǔ)能介質(zhì)通過變換器接入必然會(huì)引起較大的能量損失，降低儲(chǔ)能系統(tǒng)效率。在有源并聯(lián)結(jié)構(gòu)中，以雙儲(chǔ)能介質(zhì)結(jié)構(gòu)為例，如圖2所示，由于所采用的變換器均為全功率變換，整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的變換器成本較高，可靠性問題以及能量損耗問題更加嚴(yán)重，同時(shí)I型儲(chǔ)能介質(zhì)對(duì)應(yīng)的變換器瞬態(tài)響應(yīng)性能和峰值功率能力要求很高，不易達(dá)到。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種高效率、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且可靠性高的用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器，該變換器應(yīng)用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中，可以獲取快速的系統(tǒng)響應(yīng)和較高的儲(chǔ)能效率。
一種用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器，包括穩(wěn)流電路單元和與之相連的穩(wěn)壓電路單元；所述的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)包括一 I型儲(chǔ)能介質(zhì)和η個(gè)II型儲(chǔ)能介質(zhì)，η為大于O的自然數(shù)；所述的穩(wěn)流電路單元用于通過控制各II型儲(chǔ)能介質(zhì)的電流大小，來調(diào)節(jié)部分功率變換器的輸出功率Po在各儲(chǔ)能介質(zhì)上的功率分配；所述的穩(wěn)壓電路單元用于構(gòu)造部分功率變換器的輸出直流母線電壓Vtl，且在I型儲(chǔ)能介質(zhì)正常工作情況下對(duì)輸出直流母線電壓Vtl進(jìn)行穩(wěn)壓控制。所述的穩(wěn)流電路單元由η個(gè)穩(wěn)流模塊組成；其中，所述的穩(wěn)流模塊的輸入端與對(duì)應(yīng)的II型儲(chǔ)能介質(zhì)的正極相連，各穩(wěn)流模塊的正輸出端共連且為穩(wěn)流電路單元的正輸出端，各穩(wěn)流模塊的負(fù)輸出端共連且為穩(wěn)流電路單元的負(fù)輸出端。
所述的穩(wěn)流模塊由電感L2和兩個(gè)開關(guān)管S3 S4組成；其中，電感L2的一端為穩(wěn)流模塊的輸入端，開關(guān)管S3的輸入端為穩(wěn)流模塊的正輸出端，開關(guān)管S4的輸出端為穩(wěn)流模塊的負(fù)輸出端，電感L2的另一端與開關(guān)管S3的輸出端和開關(guān)管S4的輸入端相連；開關(guān)管S3和開關(guān)管S4的控制端均接收外部設(shè)備提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。所述的穩(wěn)壓電路單元由電感L1、穩(wěn)壓電容Cs、輸出電容Ctl和兩個(gè)開關(guān)管S1 S2組成；其中，穩(wěn)壓電容Cs的一端與開關(guān)管S1的輸入端、輸出電容Ctl的一端和穩(wěn)流電路單兀的正輸出端相連，穩(wěn)壓電容Cs的另一端與電感L1的一端、穩(wěn)流電路單兀的負(fù)輸出端和I型儲(chǔ)能介質(zhì)的正極相連，電感L1的另一端與開關(guān)管S1的輸出端和開關(guān)管S2的輸入端相連,開關(guān)管S2的輸出端與輸出電容Ctl的另一端以及各儲(chǔ)能介質(zhì)的負(fù)極相連；開關(guān)管S1和開關(guān)管S2的控制端均接收外部設(shè)備提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。所述的開關(guān)管S1接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與開關(guān)管S2接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位互補(bǔ)。所述的開關(guān)管S3接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與開關(guān)管S4接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位互補(bǔ)。由于部分功率變換器的輸出直流母線電壓Vtl和輸出功率Ptl是根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)指令確定的，本發(fā)明充分考慮了 I型儲(chǔ)能介質(zhì)能量密度低，響應(yīng)時(shí)間快，工作電壓范圍寬的特點(diǎn)，將其與穩(wěn)壓電容串聯(lián)來構(gòu)建穩(wěn)定的輸出直流母線電壓Vtl;本發(fā)明通過調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電路單元中開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比，使得I型儲(chǔ)能介質(zhì)在正常工作范圍內(nèi)都能夠保證輸出直流母線電壓Vtl恒定，在保證儲(chǔ)能介質(zhì)的高利用率的同時(shí)使得變換器輸出直流母線電壓Vtl無明顯波動(dòng)。同時(shí)本發(fā)明考慮到II型儲(chǔ)能介質(zhì)能量密度高，響應(yīng)時(shí)間慢的特點(diǎn)，將其通過穩(wěn)流模塊引入，并利用穩(wěn)流模塊的級(jí)聯(lián)來擴(kuò)大系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量，通過控制II型儲(chǔ)能介質(zhì)的輸出電流來調(diào)節(jié)輸出功率Po在儲(chǔ)能系統(tǒng)各儲(chǔ)能介質(zhì)上的功率分配。本發(fā)明部分功率變換器工作時(shí)，功率是可以雙向流動(dòng)的，既可以由I型儲(chǔ)能介質(zhì)與II型儲(chǔ)能介質(zhì)對(duì)外提供功率，也能夠由外部發(fā)電系統(tǒng)向I型儲(chǔ)能介質(zhì)與II型儲(chǔ)能介質(zhì)提供功率。如果I型儲(chǔ)能介質(zhì)或者II型儲(chǔ)能介質(zhì)的容量足夠大，也可以互相充放電，從而保證了整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)功率的有效合理分配。本發(fā)明的有益技術(shù)效果為(I)本發(fā)明充分考慮了 I型儲(chǔ)能介質(zhì)，其能量密度低，響應(yīng)時(shí)間快，工作電壓范圍寬的特點(diǎn)，將其與穩(wěn)壓電容串聯(lián)，在保證儲(chǔ)能介質(zhì)的高利用率的同時(shí)使得變換器輸出直流母線電壓無明顯波動(dòng)，降低了儲(chǔ)能介質(zhì)所需容量以及整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本，同時(shí)提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)響應(yīng)速度。(2)本發(fā)明中利用II型儲(chǔ)能介質(zhì)能量密度高，響應(yīng)時(shí)間慢的特點(diǎn)，將其通過穩(wěn)流模塊引入，與I型儲(chǔ)能介質(zhì)一起，共同構(gòu)造穩(wěn)定的直流母線電壓輸出以及合理的功率分配，實(shí)現(xiàn)了 I型儲(chǔ)能介質(zhì)和II型儲(chǔ)能介質(zhì)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。(3)本發(fā)明中穩(wěn)流電路單元的引入實(shí)現(xiàn)了部分功率變換，穩(wěn)流模塊中開關(guān)管電壓峰值穩(wěn)定在穩(wěn)壓電容電壓，大大降低了其電壓應(yīng)力，使高性能的開關(guān)管器件的應(yīng)用成為可能，從而減小開關(guān)管的導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗，進(jìn)一步減小了變換器的損耗，提高了工作效率。(4)本發(fā)明中穩(wěn)流模塊的級(jí)聯(lián)可以擴(kuò)大系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量，滿足大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用。
(5)本發(fā)明穩(wěn)流電路單元可以根據(jù)系統(tǒng)指令，通過控制II型儲(chǔ)能介質(zhì)的輸出電流，對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率進(jìn)行有效合理的分配。(6)本發(fā)明中穩(wěn)壓電路單元和穩(wěn)流電路單元的控制方式是相互獨(dú)立的，在輸出直流母線電壓穩(wěn)定時(shí)，穩(wěn)壓電路單元甚至可以開環(huán)運(yùn)行，而不會(huì)對(duì)整個(gè)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率分配造成影響，提高了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的可靠性。(7)本發(fā)明中無需額外的功率開關(guān)和電感元件，附件元件少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電路中無能量損耗元件，可提高混合儲(chǔ)能變換器的效率。
圖I為傳統(tǒng)有源級(jí)聯(lián)式功率變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為傳統(tǒng)有源并聯(lián)式功率變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明部分功率變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明部分功率變換器第一換流階段過程的原理示意圖。圖5為本發(fā)明部分功率變換器第二換流階段過程的原理示意圖。圖6為本發(fā)明部分功率變換器第三換流階段過程的原理示意圖。圖7為本發(fā)明部分功率變換器第四換流階段過程的原理示意圖。圖8為本發(fā)明級(jí)聯(lián)式部分功率變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案及其相關(guān)原理進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例I如圖3所示，一種用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器，包括穩(wěn)流電路單元100和與之相連的穩(wěn)壓電路單元200 ;本實(shí)施例中的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)由一超級(jí)電容SC和一蓄電池B組成。穩(wěn)流電路單元100用于通過控制蓄電池B的電流Ib大小，來調(diào)節(jié)部分功率變換器的輸出功率Po在混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中各儲(chǔ)能介質(zhì)上的功率分配；本實(shí)施方式中，其由電感L2和兩個(gè)IGBT管S3 S4組成；其中，電感L2的一端與蓄電池B的正極相連，IGBT管S3的集電極為穩(wěn)流電路單元的正輸出端，IGBT管S4的發(fā)射極為穩(wěn)流電路單元的負(fù)輸出端，電感L2的另一端與IGBT管S3的發(fā)射極和開關(guān)管S4的集電極相連；IGBT管S3和IGBT管S4的門極均接收外部設(shè)備提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，且兩者接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位互補(bǔ)。穩(wěn)壓電路單元200用于構(gòu)造部分功率變換器的輸出直流母線電壓Vtl,且在超級(jí)電容SC正常工作情況下對(duì)輸出直流母線電壓Vtl進(jìn)行穩(wěn)壓控制；本實(shí)施方式中，其由電感U、穩(wěn)壓電容Cs、輸出電容Ctl和兩個(gè)IGBT管S1 S2組成；其中，穩(wěn)壓電容Cs的一端與IGBT管S1的集電極、輸出電容Ctl的一端和穩(wěn)流電路單兀的正輸出端相連,穩(wěn)壓電容Cs的另一端與電感L1的一端、穩(wěn)流電路單元的負(fù)輸出端和超級(jí)電容SC的正極相連，電感L1的另一端與IGBT管S1的發(fā)射極和IGBT管S2的集電極相連，IGBT管S2的發(fā)射極與輸出電容Ctl的另一端、超級(jí)電容SC的負(fù)極和蓄電池B的負(fù)極相連；輸出電容Ctl的兩端接負(fù)載Rtl, IGBT管S1和IGBT管S2的門極均接收外部設(shè)備提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，且兩者接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位互補(bǔ)。 本實(shí)施方式的部分功率變換器在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)依次完成以下四個(gè)換流過程(I)開關(guān)管S1關(guān)斷與開關(guān)管S2開通之間的換流過程，如圖4所示換流前，電路處于S1導(dǎo)通、S2關(guān)斷、S3導(dǎo)通、S4關(guān)斷的穩(wěn)定工作狀態(tài)。當(dāng)S1關(guān)斷、S2導(dǎo)通時(shí)，S1上電壓迅速上升，S2上電壓迅速下降至零，由于輸出電容Ctl的作用，S1兩端電壓被箝位在設(shè)定的輸出直流母線電壓值，實(shí)現(xiàn)了 S1的軟箝位關(guān)斷。一部分能量開始從超級(jí)電容SC向電感L1轉(zhuǎn)移，另一部分能量從蓄電池B和電感L2向負(fù)載Rtl和穩(wěn)壓電容Cs轉(zhuǎn)移。(2)開關(guān)管S3關(guān)斷與開關(guān)管S4開通之間的換流過程，如圖5所示當(dāng)S3關(guān)斷、S4導(dǎo)通時(shí)，S3上電壓迅速上升，S4上電壓迅速下降至零，由于穩(wěn)壓電容Cs的作用，s3兩端電壓被箝位在一定電壓值，實(shí)現(xiàn)了 S3的軟箝位關(guān)斷。并且，此電壓值要遠(yuǎn)小于輸出直流母線電壓值，從而減小了 S3的電壓應(yīng)力。一部分能量從超級(jí)電容SC向電感L1和負(fù)載Rtl轉(zhuǎn)移，一部分能量從蓄電池B向電感L1、電感L2以及負(fù)載Rtl轉(zhuǎn)移，另一部分能量從穩(wěn)壓電容Cs向負(fù)載Rtl轉(zhuǎn)移。(3)開關(guān)管S2關(guān)斷與開關(guān)管S1開通之間的換流過程，如圖6所示當(dāng)S2關(guān)斷、S1導(dǎo)通時(shí)，S2上電壓迅速上升，S1上電壓迅速下降至零，由于輸出電容Ctl的作用，S2兩端電壓被箝位在設(shè)定的輸出直流母線電壓值，實(shí)現(xiàn)了 S2的軟箝位關(guān)斷。一部分能量從超級(jí)電容SC和電感L1向負(fù)載Rtl轉(zhuǎn)移，一部分能量從蓄電池B向電感L2和負(fù)載Rci轉(zhuǎn)移，另一部分能量從穩(wěn)壓電容Cs向負(fù)載Rtl轉(zhuǎn)移。(4)開關(guān)管S4關(guān)斷與開關(guān)管S3開通之間的換流過程，如圖7所示當(dāng)S4關(guān)斷、S3導(dǎo)通時(shí)，S4上電壓迅速上升，S3上電壓迅速下降至零，由于穩(wěn)壓電容Cs的作用，s4兩端電壓被箝位在一定電壓值，實(shí)現(xiàn)了 S4的軟箝位關(guān)斷。并且，此電壓值要遠(yuǎn)小于輸出直流母線電壓值，從而減小了 S4的電壓應(yīng)力。一部分能量從超級(jí)電容SC和電感L1向負(fù)載Rtl轉(zhuǎn)移，另一部分能量從蓄電池B和電感L2向負(fù)載Rtl和穩(wěn)壓電容Cs轉(zhuǎn)移。本實(shí)施方式中由于穩(wěn)壓電容Cs與超級(jí)電容SC串聯(lián)，因此當(dāng)超級(jí)電容SC正常工作時(shí)，通過控制開關(guān)管S2驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比(見下式)，可以保證輸出直流母線電壓Vtl無明顯波動(dòng)； V0 = vc+vsc V0 = —1 \( ■
ι-a其中V。為穩(wěn)壓電容Cs的電壓，Vs。為超級(jí)電容SC的電壓，d為開關(guān)管S2驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比，V0為輸出直流母線電壓。超級(jí)電容SC響應(yīng)速度快的特性能夠確保儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠快速的響應(yīng)系統(tǒng)指令；同時(shí)由于穩(wěn)壓電容的作用將開關(guān)管S3和開關(guān)管S4關(guān)斷電壓箝位在一個(gè)較低的電壓值,大大降低了其電壓應(yīng)力，使高性能的開關(guān)管器件的應(yīng)用成為可能，從而減小開關(guān)管的導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗，進(jìn)一步減小了變換器的損耗，提高了工作效率。本實(shí)施方式穩(wěn)流電路單元中由于電感L2的存在，故可以根據(jù)系統(tǒng)指令獲取混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中各儲(chǔ)能介質(zhì)的出力，通過控制蓄電池B的輸出電流Ib(見下式)來達(dá)到控制其出力的目的；
權(quán)利要求
1.一種用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器，其特征在于包括穩(wěn)流電路單元和與之相連的穩(wěn)壓電路單元； 所述的穩(wěn)流電路單元用于通過控制各II型儲(chǔ)能介質(zhì)的電流大小，來調(diào)節(jié)部分功率變換器的輸出功率Po在各儲(chǔ)能介質(zhì)上的功率分配； 所述的穩(wěn)壓電路單元用于構(gòu)造部分功率變換器的輸出直流母線電壓Vtl，且在I型儲(chǔ)能介質(zhì)正常工作情況下對(duì)輸出直流母線電壓Vtl進(jìn)行穩(wěn)壓控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器，其特征在于所述的穩(wěn)流電路單元由η個(gè)穩(wěn)流模塊組成；其中，所述的穩(wěn)流模塊的輸入端與對(duì)應(yīng)的II型儲(chǔ)能介質(zhì)的正極相連，各穩(wěn)流模塊的正輸出端共連且為穩(wěn)流電路單元的正輸出端，各穩(wěn)流模塊的負(fù)輸出端共連且為穩(wěn)流電路單元的負(fù)輸出端為混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中II型儲(chǔ)能介質(zhì)的個(gè)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器，其特征在于所述的穩(wěn)流模塊由電感L2和兩個(gè)開關(guān)管S3 S4組成；其中，電感L2的一端為穩(wěn)流模塊的輸入端，開關(guān)管S3的輸入端為穩(wěn)流模塊的正輸出端，開關(guān)管S4的輸出端為穩(wěn)流模塊的負(fù)輸出端，電感L2的另一端與開關(guān)管S3的輸出端和開關(guān)管S4的輸入端相連；開關(guān)管S3和開關(guān)管S4的控制端均接收外部設(shè)備提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器，其特征在于所述的穩(wěn)壓電路單元由電感L1、穩(wěn)壓電容Cs、輸出電容Ctl和兩個(gè)開關(guān)管S1 S2組成；其中，穩(wěn)壓電容Cs的一端與開關(guān)管S1的輸入端、輸出電容Ctl的一端和穩(wěn)流電路單兀的正輸出端相連，穩(wěn)壓電容Cs的另一端與電感L1的一端、穩(wěn)流電路單元的負(fù)輸出端和I型儲(chǔ)能介質(zhì)的正極相連，電感L1的另一端與開關(guān)管S1的輸出端和開關(guān)管S2的輸入端相連,開關(guān)管S2的輸出端與輸出電容Ctl的另一端以及各儲(chǔ)能介質(zhì)的負(fù)極相連；開關(guān)管S1和開關(guān)管S2的控制端均接收外部設(shè)備提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器，其特征在于所述的開關(guān)管S1接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與開關(guān)管S2接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位互補(bǔ)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器，其特征在于所述的開關(guān)管S3接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與開關(guān)管S4接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相位互補(bǔ)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于混合儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)同出力的部分功率變換器，包括穩(wěn)流電路單元和與之相連的穩(wěn)壓電路單元；穩(wěn)流電路單元用于通過控制各II型儲(chǔ)能介質(zhì)的電流大小，來調(diào)節(jié)功率變換器的輸出功率在混合儲(chǔ)能系統(tǒng)中各儲(chǔ)能介質(zhì)上的功率分配；穩(wěn)壓電路單元用于構(gòu)造穩(wěn)定的輸出直流母線電壓。本發(fā)明利用I型儲(chǔ)能介質(zhì)與穩(wěn)壓電容串聯(lián)，提高了I型儲(chǔ)能介質(zhì)的電壓利用率、儲(chǔ)能效率以及輸出直流母線電壓的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了I型儲(chǔ)能介質(zhì)和II型儲(chǔ)能介質(zhì)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；利用穩(wěn)流電路單元實(shí)現(xiàn)了部分功率變換，降低了開關(guān)管的電壓應(yīng)力，減小了開關(guān)管的損耗，提高了整個(gè)變換器的效率，優(yōu)化了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率分配，提高了混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)H02M3/07GK102832808SQ201210318460
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者鄧焰, 吳建德, 陶勇, 劉全偉, 彭浩 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)