[发明专利]一种直流微电网发输配电系统

权利要求书

1.一种直流微电网发输配电系统，其特征在于，包括氢燃料发电机组、DC/DC转换装置、DC750V直流微电网和用户用电转换设备；其中，所述DC750V直流微电网的直流母线中设置有电池储能系统；所述电池储能系统包括储能电池组和双向DC/DC充放电装置；

所述氢燃料发电机组发电经各自对应的DC/DC转换装置并入DC750V直流微电网，当所述DC750V直流微电网的电压发生突变，则并联于所述DC750V直流微电网的储能电池组通过双向DC/DC充放电装置动态调节所述DC750V直流微电网的直流母线上的电压；具体地，当所述用户用电转换设备的负载突增时，氢燃料发电机组由于动态响应时间慢，特性软，所述直流微电网母线的电压下降，则所述储能电池组通过双向DC/DC充放电装置将电池能放电回馈到所述直流母线上；当所述用户用电转换设备的负载突减时，氢燃料发电机组由于动态响应时间慢，特性软，所述直流母线的电压上升，则所述DC750V直流微电网通过双向DC/DC充放电装置将多余的电能输出给储能电池组；

同时所述DC750V直流微电网经对应的双向DC/DC充放电装置对储能电池组充电，所述储能电池组输电给用户用电转换设备；

其中，所述DC/DC转换装置包括第一DC/DC功率整流模块、第一均流滤波电感和第一电流传感器，所述第一DC/DC功率整流模块与所述第一均流滤波电感的一端连接，所述第一均流滤波电感的另一端与所述第一电流传感器连接；所述双向DC/DC充放电装置包括第二DC/DC功率整流模块、第二均流滤波电感和第二电流传感器，所述第二DC/DC功率整流模块与所述第二均流滤波电感的一端连接，所述第二均流滤波电感的另一端与所述第二电流传感器连接；

所述第一DC/DC功率整流模块或所述第二DC/DC功率整流模块都包括前级PWM斩波升降压单元和后级双向隔离DC/DC变换单元；

所述前级PWM斩波升降压单元包括升压电路和降压电路，所述升压电路和所述降压电路并联连接；

前级PWM斩波升降压单元具体为：IGBT器件T1反并联二极管后发射极与二极管D2的阳极并联在直流母线的负极，集电极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极经电感L2连接至后级双向隔离DC/DC变换单元；同时，反并联二极管后的IGBT器件T1的集电极还连接与电感L1的一端，电感L1的另一端与反并联二极管后的IGBT器件T2的集电极并联在直流母线的正极，IGBT器件T2的发射极经电感L3连接至后级双向隔离DC/DC变换单元；同时，IGBT器件T2的发射极还与二极管D2的阴极连接；

当所述氢燃料发电机组的输出电压低于DC375V时，则所述升压电路对所述输出电压进行斩波升压到DC375V；当所述氢燃料发电机组的输出电压高于DC375V时，则所述降压电路对所述输出电压进行斩波降压到DC375V，为所述后级双向隔离DC/DC变换单元提供稳定的直流母线的电压源；

所述后级双向隔离DC/DC变换单元包括H桥PWM逆变电路、单相高频隔离整流变压器、单相桥式高频整流变换电路和LC滤波电路；

当所述后级双向隔离DC/DC变换单元接收到所述直流母线的电压源后，通过H桥PWM逆变电路处理为PWM高频交流方波脉冲，并经高频整流变压器隔离升压，单相桥式高频整流变换电路整流，LC滤波电路滤波后得到稳定的直流母线电压。

2.根据权利要求1所述的一种直流微电网发输配电系统，其特征在于，所述后级双向隔离DC/DC变换单元包括2个H桥，每个H桥包括4个IGBT，所述IGBT型号选用FF300R17KE3，所述IGBT的工作频率为16KHZ、直流母线纹波系数≤2%以及静态稳压控制精度≤±1%。

3.根据权利要求1所述的一种直流微电网发输配电系统，其特征在于，所述LC滤波电路中的电容器选用2只并联的420uF/1200V的薄膜型高频滤波电容器，总电容为840uF。

4.根据权利要求1所述的一种直流微电网发输配电系统，其特征在于，所述PWM高频交流方波脉冲的频率为16.5KHZ。