[发明专利]一种改进型离网斯特林供电系统结构及控制方法

权利要求书

1.一种改进型离网斯特林供电系统结构，其特征在于包括：

斯特林发动机系统；

连接斯特林发动机系统，用以在斯特林发动机启动时对由斯特林发动机系统输出的交流电能进行直流逆变且在斯特林发动系统启动前接收蓄电池输出的直流电能的双向PWM逆变器；

经直流母线连接双向PWM逆变器，用以在斯特林发动机启动状态时存储双向PWM逆变器输出的直流电能且斯特林发动启动前向所述双向PWM逆变器提供直流电能的蓄电池；

连接直流母线，用以检测直流电压的直流母线电压检测单元；

通过直流母线连接双向PWM逆变器和控制器，用于对双向PWM逆变器整流后或蓄电池输出的直流电能进行逆变后供给用户的用户侧逆变器；

分别连接直流母线及卸荷电阻，用以调节卸荷电阻的卸荷控制器；

分别连接双向PWM逆变器、用户侧逆变器及直流母线电压检测单元，用于根据直流母线电压控制双向PWM逆变器、用户侧逆变器工作状态的控制器。

2.根据权利要求1所述的一种改进型离网斯特林供电系统结构，其特征在于还包括分别连接蓄电池以及控制器，用以实时监测蓄电池状态、保证蓄电池工作安全的蓄电池在线监测系统。

3.根据权利要求2所述的一种改进型离网斯特林供电系统结构，其特征在于所述蓄电池在线监测系统实时监测蓄电池的状态至少包括蓄电池电压、充放电电流和蓄电池温度。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种改进型离网斯特林供电系统结构，其特征在于所述控制器分别连接蓄电池在线监测单元、直流母线电压检测单元以及卸荷控制器，用于根据直流母线电压检测单元传输过来的直流母线电压以及蓄电池在线监测单元实时传输过来的蓄电池状态信息，通过发送控制信号给卸荷控制器，实现对卸荷电阻的工作状态调节。

5.根据权利要求1所述的一种改进型离网斯特林供电系统结构，其特征在于还包括：

连接用户侧逆变器，用以对用户侧逆变器输出的直流电能进行整流的滤波器；

连接于滤波器与用户之间，用以调整直流电压的变压器。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种改进型离网斯特林供电系统结构，其特征在于所述斯特林发动机系统包括斯特林发动机和三相异步电机。

7.一种基于权利要求1所述的改进型离网斯特林供电系统结构的供电系统控制方法，其特征在于步骤包括：

S1：直流母线电压检测单元实时采集直流母线电压，执行S2；

S2：蓄电池在线监测单元实时检测蓄电池电压、充放电电流和蓄电池温度，执行S3；

S3：控制器控制双向PWM逆变器将直流母线传输过来的电压进行逆变后输出给三相异步电机用于电能转换以及为三相异步电机持续提供无功功率，同时控制用户侧逆变器将直流母线传输过来的电压进行逆变后持续供电给用户，执行S4；

S4：三相异步电机工作在电动状态，将双向PWM逆变器传输过来的交流电能转换为机械能后带动斯特林发动机启动，执行S5；

S5：斯特林发动机启动完成后，三相异步电机工作在发电状态，将斯特林发动机传输过来的机械能转换为电能，执行S6；

S6：双向PWM逆变器对三相异步电机传输过来的交流电进行整流后输出至直流母线，同时控制器根据直流母线电压检测单元传输过来的直流母线电压以及蓄电池在线监测单元传输过来的蓄电池电压，对蓄电池进行充电，并保持直流母线输送的电能等于蓄电池充电电能与供电给用户的电能之和，执行S7；

S7：控制器根据直流电压变送器传输过来的直流母线电压以及蓄电池在线监测单元所传输过来的蓄电池电压，当前蓄电池电压达到蓄电池额定电压，停止对蓄电池充电，同时控制器通过控制卸荷控制单元通过调节卸荷电阻进一步调节蓄电池的充电电流，卸放直流母线多余电能。

8.根据权利要求7所述基于改进型离网斯特林供电系统结构的供电系统控制方法，其特征在于还包括步骤S8：控制器根据蓄电池在线监测单元采集的蓄电池电压、充放电电流和蓄电池温度，当蓄电池电压低于某一阈值电压时，停止蓄电池放电。