[发明专利]直流母线微电网系统

权利要求书

1.一种直流母线微电网系统，包括两直流母线、能量管理控制器，其特征在于，所述两直流母线的电压分别设置为750V、375V，呈两倍关系；

所述能量管理控制器用于检测所述两直流母线的实时电压，维持两者电压两倍关系；

还包括隔离直流变换器，该变换器包括前级部分的CL-LLC变换器电路、后级部分的多路DCDC变换器电路、控制器，所述控制器包括PI控制器、PWM模块1、PWM模块2，其中，

所述前级的CL-LLC变换器电路，其输入端与储能设备连接，其输出端与所述后级的多路DCDC变换器连接，为后级提供稳定的直流电压；

所述后级的多路DCDC变换器电路设计有桥结构、两个电感和两个电容，其通过电感与端口电路连接；

桥结构的第一个桥臂中点与一组电感串联组成一个输出端口，即接口1；

桥结构的另外一个桥臂中点与另外一组电感串联组成另外一个输出端口，即接口2；

两组电容的正端分别连接至各自组的电感，电容的负端与桥臂负端相连形成公共接口，即接口3；

桥结构的左边桥臂和与之连接的电感电容组成一组回路，通过对桥臂的开关管控制，实现输出电压、电流控制；

桥结构的右边桥臂和与之相连的电感电容组成另一组回路，通过对桥臂的开关管控制，实现输出电压、电流控制；

两组回路独立运行，相互不产生影响；

所述控制器包括母线电压自动恒压控制模块，母线电压自动恒压控制模块用于实现当母线电压大于允许值时隔离直流变换器转为充电运行，当检测到母线电压小于允许值时隔离直流变换器转换为放电运行；

所述能量管理控制器检测到两条母线电压发生倍数偏离，即750V母线或者375V母线出现电压偏离时，控制器通过闭环控制发送不同的控制指令给后级的多路DCDC变换器电路，将两个输出接口强制设置为750V、375V，以维持两条母线的倍数关系。

2.如权利要求1所述的直流母线微电网系统，其特征在于，所述母线电压自动恒压控制模块的算法过程具体为：

当母线电压大于充电状态下垂算法低压边界值、并且小于母线高压待机阈值、同时电池侧电压小于电池高压待机阈值时，变换器工作在充电状态，能量从高压母线流向低压电池，充电电流为下垂算法所得；当母线电压大于充电状态下垂算法高压边界值时，充电电流为设置的最大充电电流；

当母线电压小于放电状态下垂算法高压边界值、并且大于母线低压待机阈值、同时电池侧电压大于电池低压待机阈值时，变换器工作在放电状态，能量从低压电池流向高压母线，放电电流为下垂算法所得；当母线电压小于放电状态下垂算法低压边界值时，放电电流为设置的最大放电电流；

当母线电压大于高压保护阈值，或者母线电压小于低压保护阈值，或者电池电压大于高压保护阈值，或者电池电压小于低压保护阈值时，变换器保护停机；

当母线电压在高压保护阈值与高压待机阈值之间，或者母线电压在充电状态下垂电压下边界与放电状态下垂电压上边界之间，或者母线电压在低压待机阈值与低压保护阈值之间，或者电池电压在高压保护阈值与高压待机阈值之间，或者电池电压在低压待机阈值与低压保护阈值之间时，变换器处于待机状态，储能设备的电池与母线之间没有能量交换。

3.如权利要求1所述的直流母线微电网系统，其特征在于，变换器控制器通过负序电流控制软件，将负序电流控制为0，以保持两条环网的电压倍数稳定，所述负序电流控制软件为：

V₇₅₀为“750V”母线实时电压，V₃₇₅为“375V”母线实时电压，Ip3为公共的接口3的负序电流；控制器将“375V”母线电压值乘以2与“750V”母线电压求差，将差值再与负序电流求和；将这个差值经过PI控制器以后发给PWM模块1用于控制直流变换器“750V”接口1的电流；将这个差值经过以下公式计算后发给PWM模块2用于控制“375V”接口2的电流

其中I_cmd为发送给PWM模块2的控制指令，ΔI为PI控制器输出。