[实用新型]高效宽输入能量双向流动的供电电源

说明书

本实用新型涉及电源技术领域，公开了一种高效宽输入能量双向流动的供电电源，在该电源中储能电池组通过直流断路器与电磁干扰滤波器连接，电磁干扰滤波器通过双向直流/直流变流器与第一双向H桥变流器连接，第一双向H桥变流器通过高频变压器模块与第二双向H桥变流器连接，第二双向H桥变流器通过双向直流/交流模块与正弦波滤波器连接，正弦波滤波器与负载连接，或者通过隔离并网变压器与负载或者电网连接，第二控制系统与双向直流/交流模块连接，第一控制系统均与上述其他器件连接，第一控制系统和第二控制系统连接。本实用新型能适应和调节不同规格输入的电源以及能量的双向流动。

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种高效宽输入能量双向流动的供电电源。

背景技术

随着全球经济的不断发展和世界人口的不断增长，人类越来越离不开电能。可现在随着科技的快速发展，太阳能光伏发电、风电发电的充分利用、再生能量、电网或者其它供电电源结合各种储能电池电能的充分利用等等，使人类面对许许多多的供电问题：(1)电能需求的不断增长，而随着传统的化石能源煤、石油、天然气的不断消耗，且它们具有不可再生性，它们已不可能满足我们所有的供电需求；(2)随着太阳能光伏发电以及风电发电的普及，再生能量的充分利用，但发出的电能和再生能量以及其它电源的能量不会及时利用完，也不是所有的这类电能，都能及时回馈电网，同时由于在不同地区这种电能利用类型不同、电压等级不同，也是急需要充分利用。外加上工业应用过程中产生的再生能量、城市轨道交通过程产生的再生能量、风电发电以及其它途径产生的能量和储能电池的能量等等，也都面临这样的问题；(3)随着整个社会节能意识的提高，将生活中和各种生产中，尤其各种工业生产中产生的电能，包含各种太阳能光伏和风电发电以及其它发电，不能及时回馈电网的能量，全部存储到各种储能电池中，这些储能电池中存储的能量，也是急需解决它们的充分利用问题；(4)在无供电电网地区人类的活动日益增加(野外探险、旅游等等)，也要满足他们的一些日常用电需求，也是需要储能电池供电；(5)随着城市化进程的加快、智能家居的加速发展、智慧城市的迅速发展，以及电动汽车的普及，一方面急需一种便捷快速的充供电方式满足供电需求，另外电动汽车也是可以作为电能的一种运载工具，可以充分利用电动汽车电池里面的电能。要充分利用这些电能，或者要充分利用各种储能电池里面的电能，面临一个最关键的问题是：目前市场上各种光伏和风电发电以及储能电池电源的供电范围非常宽(直流100-1200V(volt，伏特))，而工业应用中需要的是交流400V/660V/1140V的三相交流电或其它等级的直流电压，我们有必要设计实用新型一种能适应宽输入范围的供电电源来满足这些需求，从而尽快占领这些市场，以获得高的经济效益。同时进一步能实现能量的双向传动，把工业用负载中或者城市轨道交通中等产生的再生能量充分利用起来。

而现在的供电电源存在的最主要问题是：将储能电池的电压等级为直流100-1200V分成两种供电电源规格，如图1和图2所示，即直流100-600V和直流600-1200V两种输入电压规格等级。

1、对于直流100-600V输入的供电电源，设计一个升压斩波电路，将输入的直流100-600V电源升压并稳定到直流600V，提供给逆变器，输出直接负载给工频变压器，间接负载为电机，开关电源等；

2、对于直流600-1200V输入的供电电源，设计降压斩波电路，将输入的直流600-1200V电源降压并稳定到直流600V，提供逆变器,输出直接负载给工频变压器，间接负载为电机，开关电源等；

3、由于供电电源输出侧直接负载为工频变压器，间接负载为电机，开关电源等，相对于供电电源容量为10kVA(千伏特*安培)时，要满足间接负载中电动机的启动电流需求，对于直流600V输入时，最大电流为36A(安培),这样对于最低直流100V输入时候，如图1储能电池及升压斩波电路的最大电流高达220A以上，对于一般的升压斩波电路难以实现；

4、上述两种供电电源都不能实现能量的双向流动，不能将负载中的再生能量存储到电池组中，不仅浪费能源，还需要外接能耗电阻将这些再生能量消耗到，增加电源的不稳定性。