[发明专利]低功耗单相储能变换器及其控制方法与控制系统

摘要

本发明公开了一种低功耗单相储能变换器及其控制方法与控制系统。变换器包括AC/DC变换模块、DC/DC变换模块和储能体，单相交流连接AC/DC变换模块的输入端，AC/DC变换模块的输出端连接DC/DC变换模块的输入端，DC/DC变换模块的输出端连接储能体，储能体包括串接的第一储能体和第二储能体，第一储能体的负极端连接第二储能体的正极端。本发明针对单相交流提出一种低功耗单相储能变换器，其DC/DC变换部分采用独创的可以实现电池模组冗余和串联的拓扑结构，降低了系统对直流电压波动的限制。并且DC/DC变换模块的功率开关不需要全时工作在高频状态，较大的提高了系统的效率，降低了功率损耗。

主权项

1.一种低功耗单相储能变换器的控制方法，其特征在于它基于一种低功耗单相储能变换器，变换器包括AC/DC变换模块、DC/DC变换模块和储能体，单相交流连接AC/DC变换模块的输入端，AC/DC变换模块的输出端连接DC/DC变换模块的输入端，DC/DC变换模块的输出端连接储能体，储能体包括串接的第一储能体(111)和第二储能体(112)，第一储能体(111)的负极端连接第二储能体(112)的正极端，其中：AC/DC变换模块包括桥式全控整流电路，所述桥式全控整流电路包括第一功率开关管(101)、第二功率开关管(102)、第三功率开关管(103)和第四功率开关管(104)；DC/DC变换模块包括第五功率开关管(105)、第六功率开关管(106)、第七功率开关管(107)、第八功率开关管(108)，AC/DC变换模块的正电压输出端分别连接第五功率开关管(105)、第六功率开关管(106)的一端；第五功率开关管(105)的另一端：一方面通过第七功率开关管(107)接回AC/DC变换模块的低电压输出端，另一方面连接第一储能体(111)的正极端；第六功率开关管(106)的另一端：一方面通过第八功率开关管(108)接回AC/DC变换模块的低电压输出端，另一方面接于第一储能体(111)和第二储能体(112)之间；第二储能体(112)的负极端接回AC/DC变换模块的低电压输出端；所述AC/DC变换模块还包括第一滤波电容(113)，所述第一滤波电容(113)接于桥式全控整流电路直流输出侧两端，用于平抑直流电压；所述DC/DC变换模块还包括第一滤波电感(109)和第二滤波电感(110)，所述第一储能体(111)的正极端通过第一滤波电感(109)分别连接第五功率开关管(105)和第七功率开关管(107)，所述第二储能体(112)的负极端通过第二滤波电感(110)接回AC/DC变换模块的低电压输出端；第一滤波电感(109)和第二滤波电感(110)用于平滑电流波形，限制电流的突变，所述控制方法包括三种工作模式：在工作模式一中，第六功率开关管(106)和第八功率开关管(108)处于常断开状态，第五功率开关管(105)和第七功率开关管(107)处于交替导通状态，第一储能体(111)和第二储能体(112)呈串联状态，二者共同参与电能变化；在工作模式二中，第六功率开关管(106)处于常断开状态，第八功率开关管(108)处于常导通状态，第五功率开关管(105)和第七功率开关管(107)处于交替导通状态，仅第一储能体(111)参与电能转换；在工作模式三中，第五功率开关管(105)和第七功率开关管(107)处于常断开状态，第六功率开关管(106)和第八功率开关管(108)处于交替导通状态，仅第二储能体(112)参与电能转换；交替导通状态是指：当一个功率开关管导通时，另一个功率开关管断开；当一个功率开关管断开时，另一个功率开关管导通。