[发明专利]一种光伏储能单极性三端口功率变换器

权利要求书

1.一种光伏储能单极性三端口功率变换器，其特征在于：包括第一拓扑电路和第二拓扑电路，其中：

所述第一拓扑电路包括一蓄电池、与该蓄电池连接的电容器组、电感组及连接在电容器组和电感组之间的开关管；

所述第二拓扑电路包括并联于所述第一拓扑电路中的三相逆变桥，依次设置连接于所述第一拓扑电路和三相逆变桥之间的一光伏电源、第一电感和二极管组，以及与该三相逆变桥连接的三相电网。

2.根据权利要求1所述的一种光伏储能单极性三端口功率变换器，其特征在于，所述电容器组包括第一电容器和第二电容器；所述电感组包括第二电感和第三电感，其中；

所述第二电感、开关管及第一电容器依次与所述蓄电池形成串联电路，所述第二电容器并联在第三电感和开关管的两端，且所述开关管、第三电感与第一电容器形成节点，所述蓄电池的正极与第二电感的正极相连。

3.根据权利要求2所述的一种光伏储能单极性三端口功率变换器，其特征在于：所述三相逆变桥依次包括第一至六开关管，所述第一开关管与第四开关管串接并分别接入第三电感和第二电容器之间；

所述第三开关管与第六开关管串接、第五开关管与第二开关管串接并依次与所述第一开关管与第四开关管并联，所述第一开关管、第三开关管及第五开关管上端连接形成节点A、第四开关管、第六开关管及第二开关管下端连接形成节点B；

所述二极管组包括第一至三二极管，所述第一二极管与第一开关管和第四开关管之间形成第一节点、第二二极管与第三开关管和第六开关管之间形成第二节点、第三二极管与第五开关管和第二开关管之间形成第三节点，所述节点均接入所述三相电网；

所述第一至三二极管均依次连接所述第一电感及光伏电源，所述蓄电池与第一电容器及光伏电源的负极接入节点B。

4.根据权利要求3所述的一种光伏储能单极性三端口功率变换器的控制方法，其特征在于，包括所述第一拓扑电路、第二拓扑电路及第一拓扑电路和第二拓扑电路整体的工作状态，其中：

所述第一拓扑电路的工作状态可以由所述三相逆变桥的直通状态和非直通状态划分，在直通状态下第一拓扑电路中的蓄电池和第一、第二电容器向第二、第三电感充电，在非直通状态下第一拓扑电路的工作状态有两种：

第一种为蓄电池和第二、第三电感向第一、第二电容器及三相电网充电状态；

第二种为光伏电源和第一电感向第一拓扑电路中的蓄电池充电状态；

所述第二拓扑电路的工作状态包括三相逆变桥在通断状态下具有的两种工作状态：

第一种为光伏电源向第一电感充电状态；

第二种为光伏电源和第一电感通过二极管组及导通的所述开关管向三相电网及蓄电池充电状态；

所述整体工作状态包括三相逆变桥为直通状态，在该状态下，蓄电池和第一、第二电容器向第二电感和第三电感充电，光伏电源通过相应所述二极管和逆变桥导通的下桥臂开关管向第一电感充电；

所述三相逆变桥为第一非直通状态，在该状态下，光伏电源和第一电感通过相应所述二极管和开关管向蓄电池以及三相电网供电；

所述三相逆变桥为第二和第三非直通状态，在该状态下，光伏电源通过相应所述二极管和导通的三相逆变桥下桥臂的开关管形成回路向第一电感充电。

5.根据权利要求4所述的一种光伏储能单极性三端口功率变换器的控制方法，其特征在于，所述第一拓扑电路在直通状态和非直通状态的限定条件为：第二电感、第三电感和第一电容器、第二电容器分别具有相同的电感量L和电容量C，有对称性和等效电路。