[发明专利]一种双端三电平储能变流器

说明书

本发明涉及一种双端三电平储能变流器，属于电力电子技术领域，解决了现有技术中工频变压器体积重量大、成本高，电磁干扰和能量损耗大，不适用在对功率密度要求较高的场合的问题。双端三电平储能变流器，包括：直流端；双路全桥隔离电路，连接在直流端与T型逆变电路之间，用于基于驱动电路输出的第一驱动信号，进行脉宽调制控制，实现DCDC变换；T型逆变电路，用于输出/输入交流电压信号，其中，T型逆变电路还用于基于驱动电路输出的第二驱动信号，实现输出/输入交流电压三种工作模式的切换；控制电路和驱动电路。实现了轻便、高效率、高功率密度且系统损耗低的双端三电平储能变流器。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种双端三电平储能变流器。

背景技术

储能变流器是一种连接直流母线与交流母线的能量双向转换装置，是多能源微电网的重要组成部分，可广泛应用于光伏发电、风力发电、多能源供电系统、微电网等领域。

供电系统通过双向储能变流器，连接直流母线与交流母线，将光伏发电、风力发电、新能源电池与市电电网、柴油发电机组等传统供电设备连接组网，实现能量的双向流动，具备电能自由接入、多种电源热备份、能量自动转换和高效的调控调度能力，可适用于不同环境、不同任务条件下的多样化用电需求，提高供电系统的可靠性、稳定性与经济性。

传统的储能变流器往往采用工频变压器在电网端进行隔离和升压变换，工频变压器体积重量大、成本高，电磁干扰和能量损耗大，不适用在对功率密度要求较高的场合。综合以上，目前迫切需要一种轻便型、高效率、高功率密度并低系统损耗的储能变流器。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种双端三电平储能变流器，用以解决现有工频变压器体积重量大、成本高，电磁干扰和能量损耗大，不适用在对功率密度要求较高的场合的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种双端三电平储能变流器，包括：

直流端，用于输入/输出直流电压，直流端正、负端之间并联有电容C1；

双路全桥隔离电路，连接在所述直流端与T型逆变电路之间，用于基于驱动电路输出的第一驱动信号，进行脉宽调制控制，实现DCDC变换；

T型逆变电路，用于输出/输入交流电压信号，其中，所述T型逆变电路还用于基于驱动电路输出的第二驱动信号，实现输出/输入交流电压三种工作模式的切换；

控制电路，用于对储能变流器电路中电压/电流进行采样，并根据所述采样信息运算得到控制电路控制信号；

驱动电路，用于基于所述控制电路控制信号产生所述第一驱动信号和所述第二驱动信号。

进一步地，所述采样信息包括所述直流端输入/输出直流电压、电流，所述双路全桥隔离电路中高压母线和低压母线电压、电流值，所述T型逆变电路交流端两端电压、电流值；所述控制电路通过所述采样信息调整切换电压U_G；

所述控制电路通过比较所述切换电压U_G与所述双路全桥隔离电路中高压母线和低压母线电压、电流值的大小，产生对所述T型逆变电路的控制信号，驱动电路基于所述T型逆变电路控制信号产生所述第二驱动信号。

进一步地，所述双路全桥隔离电路包括开关管S3～S10、高频变压器T1和电容C3～C5；

所述开关管S3的集电极和所述开关管S4的发射极分别与所述直流端的正、负端相连；

所述开关管S3的发射极与所述开关管S4的集电极相连，所述开关管S5的发射极与所述开关管S6的集电极相连，其中，所述开关管S4的集电极和所述开关管S6的集电极分别与所述高频变压器T1原边相连；

所述开关管S7的发射极与所述开关管S8的集电极相连，所述开关管S8的集电极与所述高频变压器T1副边的一端相连；