[发明专利]一种能量双向流动节能装置及其能量双向流动控制方法

说明书

本发明涉及一种能量双向流动节能装置及其能量双向流动控制方法，其特点是该装置由蓄电池、能量双向流动DC/DC变换器、开关1‑4和控制电路组成。当开关1、3闭合时，能量通过DC/DC变换器向负载供电；当开关1、4闭合时，能量从高压侧向低压侧流动时，输入电源通过DC/DC变换器给蓄电池充电，能量从低压侧流向高压侧时，蓄电池放电通过DC/DC变换器反馈回输入端；当开关2、3闭合时，蓄电池作为供电电源通过DC/DC变换器向负载供电。本发明适用场合多，控制灵活度高、结构简单，造价低。

技术领域

本发明涉及一种能量双向流动节能装置及其能量双向流动方法，具体涉及一种基于双向全桥DC/DC软开关高频拓扑的能量双向流动的方法及装置。

背景技术

能量路由器具有各种类型的分布式电源、储能设备和新型负载提供所需的电能接口形式。传统电源装置都是单向能量流动。当蓄电池作为储能设备时，需要对蓄电池进行充放电管理，当供电正常时，向蓄电池充电，当供电故障时，蓄电池提供电能，如果完成蓄电池的充、放电必须需要两套装置，各自内部需要复杂的控制电路，且需要价格较高的主功率器件以及与之配套的驱动电路、保护电路，散热部件及箱体，增加体积和重量，提高了系统的成本。双向双桥DC/DC变换器能够根据需要调节能量双向传输，实现轻量化和微型化。近年来被广泛应用于直流不停电电源系统、航天电源系统、直流电机驱动系统、混合能源电动汽车等场合。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单，控制方式灵活、造价低，适用范围广的能使能量双向流动的电源装置及其能量双向流动控制方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种能量双向流动节能装置，DC/DC变换器的正负输入端接有开关1、开关2，正负输出端接有开关3、4；控制电路通过开关1-4，在开关1、3闭合时，电源输入(高压侧)连接开关1端子1、1’上，负载连接开关3端子3、3’上，能量由电源输入(高压侧)通过DC/DC变换器向负载供电；在开关2、3’闭合时，蓄电池(低压侧)连接开关2端子2、2’上，负载连接开关3端子3、3’上，能量由蓄电池(低压侧)通过DC/DC变换器向负载供电；在开关1、4闭合时，电源输入(高压侧)连接开关1端子1、1’上，蓄电池(低压侧)连接开关3端子3、3’上，能量由电源输入(高压侧)通过DC/DC变换向蓄电池(低压侧)充电，能量由蓄电池(低压侧)通过DC/DC变换器向输入电源(高压侧)流动。所述DC/DC变换器由8个开关管S₁-S₈、2个隔直电容C₁、C₂、高频变压器T组成。隔直电容C₁连接到S₁-S₄组成全桥电路1，隔直电容C₂连接到S₅-S₈组成的全桥电路2，中间通过高频变压器T连接形成通路。

一种能量双向流动节能装置，所述开关1-4为联动双投开关，包括联动的电磁线圈控制的继电器、接触器，用于不同工况下工作模式的切换：(1)当供电正常情况下，开关1、3闭合，输入电源向负载供电；(2)在供电正常需向蓄电池充电情况下，开关1、4闭合，输入电源(高压侧)给蓄电池(低压侧)充电；(3)反向馈能情况下，开关1、4闭合，蓄电池(低压侧)能量反向向输入电源(高压侧)流动；(4)在供电故障情况下，开关2、3闭合，由蓄电池向负载提供能量。

一种能量双向流动节能装置，所述的高频变压器集成有漏感，用于能量双向流动过程中能量的传递与储存。