逆向?qū)ǎ?br>[0120] 模式cl8 :三相三電平雙向整流單元不導(dǎo)通，自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變 換單元和單相全橋雙向逆變單元正向?qū)?，三相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元逆向?qū)ǎ?br>[0121] 模式cl9 :三相三電平雙向整流單元不導(dǎo)通，自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變 換單元和三相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元正向?qū)?，單相全橋雙向逆變單元逆向?qū)ǎ?br>[0122] 模式c20:三相三電平雙向整流單元不導(dǎo)通，自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變 換單元正向?qū)?，三相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元和單相全橋雙向逆變單元逆向?qū)ǎ?br>[0123] 模式c21:三相三電平雙向整流單元和三相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元逆向?qū)ǎ?自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變換單元和單相全橋雙向逆變單元不導(dǎo)通；
[0124] 模式c22:三相三電平雙向整流單元和單相全橋雙向逆變單元逆向?qū)ǎ约ぼ?啟動推挽式全橋DC/DC雙向變換單元和三相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元不導(dǎo)通；
[0125] 模式c23:三相三電平雙向整流單元和三相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元逆向?qū)ǎ?自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變換單元不導(dǎo)通，單相全橋雙向逆變單元正向?qū)ǎ?br>[0126] 模式c24:三相三電平雙向整流單元和單相全橋雙向逆變單元逆向?qū)?，自激?啟動推挽式全橋DC/DC雙向變換單元不導(dǎo)通，三相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元正向?qū)ǎ?br>[0127] 模式c25:三相三電平雙向整流單元、單相全橋雙向逆變單元和三相諧振軟開關(guān) 雙向逆變單元逆向?qū)ǎ约ぼ泦油仆焓饺珮駾C/DC雙向變換單元不導(dǎo)通。
[0128] 能量從輸入端流向輸出端為正向?qū)?，?1"表示；能量從輸出端流向輸入端為 逆向?qū)?，?-1"表示；沒有能量流經(jīng)為不導(dǎo)通，用"0"表示；則應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的能源 路由器裝置的工作模式如表1所示：
[0129] 表1應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的能源路由器裝置的工作模式
[0130]
【主權(quán)項】
1. 一種應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的能源路由器裝置，其特征在于，包括=相=電平雙向整流 單元、六相交錯DC/DC雙向變換單元、自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變換單元、S相諧 振軟開關(guān)雙向逆變單元、單相全橋雙向逆變單元、高壓直流母線和低壓直流母線； 所述的S相S電平雙向整流單元的輸入端接入10KV配電網(wǎng)，S相S電平雙向整流單 元的輸出端連接高壓直流母線，自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變換單元的輸入端和六 相交錯DC/DC雙向變換單元的輸入端分別連接高壓直流母線，自激軟啟動推挽式全橋DC/ DC雙向變換單元的輸出端連接直流負載、分布式直流發(fā)電設(shè)備或第一儲能設(shè)備，六相交錯 DC/DC雙向變換單元的輸出端分別連接低壓直流母線，S相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元的輸 入端和單相全橋雙向逆變單元的輸入端連接低壓直流母線，=相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元 的輸出端連接=相交流負載、分布式=相交流發(fā)電設(shè)備或第二儲能設(shè)備，單相全橋雙向逆 變單元的輸出端連接單相交流負載、分布式單相交流發(fā)電設(shè)備或第=儲能設(shè)備； 所述的S相S電平雙向整流單元，用于實現(xiàn)10KV配電網(wǎng)和高壓直流電之間的相互電 力變換，實現(xiàn)其工作在整流工作模式或者逆變工作模式； 所述的六相交錯DC/DC雙向變換單元，用于實現(xiàn)高壓直流電與低壓直流電之間的相互 電力變換，實現(xiàn)其工作在升壓工作模式或者降壓工作模式； 所述的自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變換單元，用于實現(xiàn)高壓直流電與240V直流 電壓之間的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)其工作在升壓工作模式或者降壓工作模式；實現(xiàn)為分布式直流 發(fā)電設(shè)備、直流負載或者第一儲能設(shè)備提供適當?shù)闹绷麟妷海? 所述的S相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元，用于實現(xiàn)低壓直流電與380V、50HZ交流電之間 的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)其工作在整流工作模式或者逆變工作模式； 所述的單相全橋雙向逆變單元，用于實現(xiàn)低壓直流電與220V、50監(jiān)交流電壓之間的相 互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)其工作在整流工作模式或者逆變工作模式； 所述的高壓直流母線，用于穩(wěn)定S相S電平雙向整流單元的輸出電壓、六相交錯DC/DC 雙向變換單元的輸入電壓和自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變換單元的輸入電壓； 所述的低壓直流母線：用于穩(wěn)定六相交錯DC/DC雙向變換單元的輸出電壓、S相諧振 軟開關(guān)雙向逆變單元的輸入電壓和單相全橋雙向逆變單元的的輸入電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的能源路由器裝置，其特征在于，所述的 S相S電平雙向整流單元、六相交錯DC/DC雙向變換單元、自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙 向變換單元、=相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元和單相全橋雙向逆變單元均有正向?qū)?、逆?導(dǎo)通和不導(dǎo)通=種能量流動工作模式，其中，能量從輸入端流向輸出端為正向?qū)?，能量?輸出端流向輸入端為逆向?qū)ǎ瑳]有能量流經(jīng)為不導(dǎo)通，根據(jù)各單元能量流動工作模式不 同，形成應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的能源路由器裝置的不同工作模式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的能源路由器裝置，其特征在于，所述的 六相交錯DC/DC雙向變換單元，包括高頻逆變模塊、高頻變壓器模塊和整流輸出模塊； 所述的高頻逆變模塊的輸入端連接高壓直流母線，高頻逆變模塊的輸出端連接至高頻 變壓器模塊的輸入端；高頻變壓器模塊的輸出端連接整流輸出模塊的輸入端；整流輸出模 塊的輸出端連接低壓直流母線； 所述的高頻逆變模塊，用于實現(xiàn)高壓直流電與高壓交流電相互轉(zhuǎn)換，有逆變模式和整 流模式兩種工作模式，工作在逆變模式時，用于將高壓直流電逆變?yōu)楦邏航涣麟姡还ぷ髟谡? 流模式時，用于將高壓交流電整流為高壓直流電； 所述的高頻變壓器模塊，用于實現(xiàn)高壓交流電與低壓交流電相互轉(zhuǎn)換； 所述的整流輸出模塊，用于實現(xiàn)低壓交流電與低壓直流電相互轉(zhuǎn)換，有逆變模式和整 流模式兩種工作模式，工作在整流模式時，用于將低壓交流電整流為低壓直流電；工作在逆 變模式時，用于將低壓直流電逆變?yōu)榈蛪褐绷麟姟?br>4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的能源路由器裝置，其特征在于，所述的 六相交錯DC/DC雙向變換單元的控制電路，包括DSP、驅(qū)動電路、電源電路和采樣電路； 所述的采樣電路的輸入端分別連接高壓直流母線和低壓直流母線，采樣電路的輸出端 連接DSP的輸入端，DSP的輸出端連接驅(qū)動電路的輸入端，驅(qū)動電路的輸出端分別連接六相 交錯DC/DC雙向變換單元的高頻逆變模塊和整流輸出模塊，電源電路分別連接至DSP、驅(qū)動 電路、采樣電路； 所述的DSP，用于產(chǎn)生驅(qū)動六相交錯DC/DC雙向變換單元的絕緣柵雙極型晶體管的PWM 信號； 所述的驅(qū)動電路，用于放大DSP產(chǎn)生的驅(qū)動六相交錯DC/DC雙向變換單元的絕緣柵雙 極型晶體管的PWM信號，控制高頻逆變模塊及整流輸出模塊的絕緣柵雙極型晶體管開通或 者關(guān)斷； 所述的電源電路，用于為DSP、采樣電路、驅(qū)動電路提供電能； 所述的采樣電路，用于采集高壓直流母線的電壓信號和電流信號、低壓直流母線的電 壓信號和電流信號，并傳輸至DSP。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的能源路由器裝置，其特征在于，所述的 六相交錯DC/DC雙向變換單元的控制方法，包括W下步驟： 步驟1 ;對六相交錯DC/DC雙向變換單元進行初始化，對高壓直流母線等效電容和低壓 直流母線等效電容進行預(yù)充電； 步驟2;采樣電路采集高壓直流母線的電壓信號和低壓直流母線的電壓信號，并傳輸 至 DSP ; 步驟3 ;DSP計算高壓直流母線和低壓直流母線實時流過的有功功率和無功功率，判斷 六相交錯DC/DC雙向變換單元的能量流動方向，并向驅(qū)動電路輸出PWM信號，若能量由六相 交錯DC/DC雙向變換單元的輸入端流向輸出端，則為降壓工作模式，執(zhí)行步驟4,若能量由 六相交錯DC/DC雙向變換單元的輸出端流向輸入端，則為升壓工作模式，執(zhí)行步驟5,否則， 若沒有能量流過六相交錯DC/DC雙向變換單元，則為停機模式； 步驟4 ;六相交錯DC/DC雙向變換單元在降壓工作模式下工作，六相交錯DC/DC雙向變 換單元的高頻逆變模塊按不同工作模態(tài)工作，整流輸出模塊處于自然整流狀態(tài)； 步驟5 ;六相交錯DC/DC雙向變換單元在升壓工作模式下工作，六相交錯DC/DC雙向變 換單元的整流輸出模塊按不同工作模態(tài)工作，高頻逆變模塊處于自然整流狀態(tài)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的能源路由器裝置，該裝置包括三相三電平雙向整流單元、六相交錯DC/DC雙向變換單元、自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變換單元、三相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元、單相全橋雙向逆變單元、高壓直流母線和低壓直流母線；三相三電平雙向整流單元、六相交錯DC/DC雙向變換單元、自激軟啟動推挽式全橋DC/DC雙向變換單元、三相諧振軟開關(guān)雙向逆變單元和單相全橋雙向逆變單元均有正向?qū)?、逆向?qū)ê筒粚?dǎo)通三種能量流動工作模式，根據(jù)各單元能量流動工作模式不同，形成應(yīng)用于能源互聯(lián)網(wǎng)的能源路由器裝置的不同工作模式。
【IPC分類】H02J3-38, H02J3-02
【公開號】CN104682430
【申請?zhí)枴緾N201510082066
【發(fā)明人】孫秋野, 張化光, 陳磊, 杜蘅, 馬大中, 黃博南, 劉振偉, 滕菲, 羅艷紅
【申請人】東北大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月16日