具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓?fù)潆娐返闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子變換領(lǐng)域，具體涉及一種具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓?fù)潆娐贰?br>【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)面臨著最高用電負(fù)荷持續(xù)增加、間歇式能源接入占比擴(kuò)大、調(diào)峰手段有限等諸多挑戰(zhàn)；而優(yōu)質(zhì)、自愈、安全、清潔、經(jīng)濟(jì)、互動(dòng)是我國(guó)智能電網(wǎng)的設(shè)定目標(biāo)，儲(chǔ)能技術(shù)尤其大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)具備的諸多特性得以在發(fā)電、輸電、配電、用電四大環(huán)節(jié)得到廣泛應(yīng)用，可以說(shuō)儲(chǔ)能環(huán)節(jié)是構(gòu)建智能電網(wǎng)及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
[0003]儲(chǔ)能系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)重要的組成部分，可以有效地實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理，消除晝夜間峰谷差，平滑負(fù)荷。智能電網(wǎng)的核心技術(shù)之一就是儲(chǔ)能技術(shù)，通過(guò)遍布電網(wǎng)的儲(chǔ)能節(jié)點(diǎn)，智能電網(wǎng)可以對(duì)能源進(jìn)行更有效的調(diào)度，使得整個(gè)電網(wǎng)的能源效率提高，然而目前儲(chǔ)能三相逆變器在國(guó)內(nèi)技術(shù)還沒(méi)有成熟。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓?fù)潆娐?，?shí)現(xiàn)電池可以直接向三相電網(wǎng)傳輸能量，相電網(wǎng)可以直接給電池進(jìn)行充電，有效的實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓?fù)潆娐?，其特點(diǎn)是，該電路包含:逆變電路和整流電路；
[0006]上述逆變電路包含:
[0007]Boost升壓電路，其輸入端電路連接電池，接收電池電壓并升壓至母線電壓；
[0008]第一母線電容，其輸入端電路連接Boost升壓電路，接收母線電壓；
[0009]三相逆變橋，其輸入端電路連接第一母線電容輸出端，輸出端電路連接三相電網(wǎng)，將母線電壓逆變?yōu)殡娋W(wǎng)電壓，并饋入三相電網(wǎng)；
[0010]上述整流電路包含:
[0011]三相整流橋，其輸入端電路連接三相電網(wǎng)，接收電網(wǎng)電壓整流為母線電壓；
[0012]第二母線電容，其輸入端電路連接三相整流橋，接收母線電壓；
[0013]Buck降壓電路，其輸入端電路連接第二母線電容的輸出端，輸出端電路連接電池，將母線電壓降壓轉(zhuǎn)換為電池電壓，并為電池充電。
[0014]上述Boost升壓電路和Buck降壓電路至電池之間分別設(shè)有濾波解耦電路。
[0015]上述濾波解耦電路包含與電池并聯(lián)的第一電容Cl。
[0016]上述第一母線電容包含串聯(lián)連接的第二電容C2和第三電容C3。
[0017]上述第二母線電容包含串聯(lián)連接的第二電容C2和第三電容C3。
[0018]上述的Boost升壓電路包含:與電池形成環(huán)路的第一電感LI和第一開(kāi)關(guān)管Q1，與第一開(kāi)關(guān)管Ql并聯(lián)連接的第一二極管Dl，電路連接第一電感LI和第一母線電容輸入端之間的第二開(kāi)關(guān)管Q2，與第二開(kāi)關(guān)管Q2并聯(lián)連接的第二二極管D2 ;
[0019]第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2的觸發(fā)端接DSP發(fā)出的PWM信號(hào)，控制第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2的導(dǎo)通或關(guān)斷；并通過(guò)調(diào)節(jié)第一開(kāi)關(guān)管Ql的占空比將電池電壓升壓至母線電壓；
[0020]第一開(kāi)關(guān)管Ql處于導(dǎo)通狀態(tài)，第二開(kāi)關(guān)管Q2處于關(guān)斷狀態(tài)；第一開(kāi)關(guān)管Q1、第一電感LI和電池環(huán)路連通，電池的電池電壓由第一開(kāi)關(guān)管Ql升壓至母線電壓后存儲(chǔ)于第一電感LI ;第一開(kāi)關(guān)管Ql處于關(guān)斷狀態(tài)，第二開(kāi)關(guān)管Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)；第一電感LI中的母線電壓通過(guò)第二二極管D2輸出至第一母線電容。
[0021]上述的Buck降壓電路包含:與電池形成環(huán)路的第一電感LI和第一開(kāi)關(guān)管Ql，與第一開(kāi)關(guān)管Ql并聯(lián)連接的第一二極管Dl，電路連接第一電感LI和第二母線電容輸出端之間的第二開(kāi)關(guān)管Q2，與第二開(kāi)關(guān)管Q2并聯(lián)連接的第二二極管D2 ;
[0022]第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2的觸發(fā)端接DSP發(fā)出的PWM信號(hào)，控制第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2的導(dǎo)通或關(guān)斷；并通過(guò)調(diào)節(jié)第二開(kāi)關(guān)管Q2的占空比將母線電壓降壓至電池電壓；
[0023]第二開(kāi)關(guān)管Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，第一開(kāi)關(guān)管Ql處于關(guān)斷狀態(tài)；第二開(kāi)關(guān)管Q2將第二母線電容輸出的母線電壓壓降至電池電壓，第一電感LI接收并存儲(chǔ)電池電壓；第二開(kāi)關(guān)管Q2處于關(guān)斷狀態(tài)，第一開(kāi)關(guān)管Ql處于導(dǎo)通狀態(tài)；第一電感LI輸出電池電壓至電池進(jìn)行充電。
[0024]上述三相逆變橋包含:R相逆變電路、S相逆變電路和T相逆變電路；
[0025]上述R相逆變電路包含:第一 R相開(kāi)關(guān)管、第二 R相開(kāi)關(guān)管、第三R相開(kāi)關(guān)管和第四R相開(kāi)關(guān)管；第一 R相開(kāi)關(guān)管漏極、第二 R相開(kāi)關(guān)管漏極和第四R相開(kāi)關(guān)管源極接第一母線電容，第一 R相開(kāi)關(guān)管源極接第四R相開(kāi)關(guān)管漏極和第三R相開(kāi)關(guān)管漏極，第三R相開(kāi)關(guān)管源極接第二 R相開(kāi)關(guān)管源極；第一 R相開(kāi)關(guān)管源極連接至三相電網(wǎng)；
[0026]上述S相逆變電路包含:第一 S相開(kāi)關(guān)管、第二 S相開(kāi)關(guān)管、第三S相開(kāi)關(guān)管和第四S相開(kāi)關(guān)管；第一 S相開(kāi)關(guān)管漏極、第二 S相開(kāi)關(guān)管漏極和第四S相開(kāi)關(guān)管源極接第一母線電容，第一 S相開(kāi)關(guān)管源極接第四S相開(kāi)關(guān)管漏極和第三S相開(kāi)關(guān)管漏極，第三S相開(kāi)關(guān)管源極接第二 S相開(kāi)關(guān)管源極；第一 S相開(kāi)關(guān)管源極連接至三相電網(wǎng)；
[0027]上述T相逆變電路包含:第一 T相開(kāi)關(guān)管、第二 T相開(kāi)關(guān)管、第三T相開(kāi)關(guān)管和第四T相開(kāi)關(guān)管；第一 T相開(kāi)關(guān)管漏極、第二 T相開(kāi)關(guān)管漏極和第四T相開(kāi)關(guān)管源極接第一母線電容，第一 T相開(kāi)關(guān)管源極接第四T相開(kāi)關(guān)管漏極和第三T相開(kāi)關(guān)管漏極，第三T相開(kāi)關(guān)管源極接第二 T相開(kāi)關(guān)管源極；第一 T相開(kāi)關(guān)管源極連接至三相電網(wǎng)。
[0028]上述三相整流橋包含:R相整流電路、S相整流電路和T相整流電路；
[0029]上述R相整流電路包含:第一 R相開(kāi)關(guān)管、第二 R相開(kāi)關(guān)管、第三R相開(kāi)關(guān)管和第四R相開(kāi)關(guān)管；第一 R相開(kāi)關(guān)管漏極、第二 R相開(kāi)關(guān)管漏極和第四R相開(kāi)關(guān)管源極接第二母線電容，第一 R相開(kāi)關(guān)管源極接第四R相開(kāi)關(guān)管漏極和第三R相開(kāi)關(guān)管漏極，第三R相開(kāi)關(guān)管源極接第二 R相開(kāi)關(guān)管源極；第一 R相開(kāi)關(guān)管源極連接至三相電網(wǎng)；
[0030]上述S相整流電路包含:第一 S相開(kāi)關(guān)管、第二 S相開(kāi)關(guān)管、第三S相開(kāi)關(guān)管和第四S相開(kāi)關(guān)管；第一 S相開(kāi)關(guān)管漏極、第二 S相開(kāi)關(guān)管漏極和第四S相開(kāi)關(guān)管源極接第二母線電容，第一 S相開(kāi)關(guān)管源極接第四S相開(kāi)關(guān)管漏極和第三S相開(kāi)關(guān)管漏極，第三S相開(kāi)關(guān)管源極接第二 S相開(kāi)關(guān)管源極；第一 S相開(kāi)關(guān)管源極連接至三相電網(wǎng)；
[0031]上述T相整流電路包含:第一 T相開(kāi)關(guān)管、第二 T相開(kāi)關(guān)管、第三T相開(kāi)關(guān)管和第四T相開(kāi)關(guān)管；第一 T相開(kāi)關(guān)管漏極、第二 T相開(kāi)關(guān)管漏極和第四T相開(kāi)關(guān)管源極接第二母線電容，第一 T相開(kāi)關(guān)管源極接第四T相開(kāi)關(guān)管漏極和第三T相開(kāi)關(guān)管漏極，第三T相開(kāi)關(guān)管源極接第二 T相開(kāi)關(guān)管源極；第一 T相開(kāi)關(guān)管源極連接至三相電網(wǎng)。
[0032]上述Boost升壓電路與Buck降壓電路的電路結(jié)構(gòu)相同或采用同一個(gè)電路；
[0033]上述第一母線電容與第二母線電容的電路結(jié)構(gòu)相同或采用同一個(gè)電路；
[0034]上述三相逆變橋與三相整流橋的電路結(jié)構(gòu)相同或采用同一個(gè)電路。
[0035]本實(shí)用新型具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓?fù)潆娐泛同F(xiàn)有技術(shù)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型通過(guò)逆變電路實(shí)現(xiàn)電池可以直接向三相電網(wǎng)傳輸能量；通過(guò)整流電路三相電網(wǎng)可以直接給電池進(jìn)行充電，同時(shí)配合DSP數(shù)字控制算法，可以有效的實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)；實(shí)現(xiàn)高價(jià)賣電，低價(jià)買電，讓客戶獲得更大收益；
[0036]本實(shí)用新型的逆變電路和整流電路采用同一個(gè)電路結(jié)構(gòu)，電路拓?fù)浜?jiǎn)單實(shí)用，進(jìn)一步降低機(jī)器的尺寸重量和成本。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1為本實(shí)用新型具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓?fù)潆娐返碾娐吠負(fù)鋱D；
[0038]圖2為本實(shí)用新型具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓?fù)潆娐分须姵貙⒛芰看鎯?chǔ)在升壓電感中過(guò)程示意圖；
[0039]圖3為本實(shí)用新型具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓?fù)潆娐分须姼兄械哪芰筐伻肽妇€電容和饋入三相電網(wǎng)的過(guò)程示意圖；
[0040]圖4為本實(shí)用新型具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓?fù)潆娐分腥嚯娋W(wǎng)經(jīng)過(guò)整流后存儲(chǔ)到母線電壓，并經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)管給電感存儲(chǔ)能量的過(guò)程示意圖；
[0041]圖5為本實(shí)用新型具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓?fù)潆娐分须姼嗅尫拍芰拷o電池充電的過(guò)程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。
[0043]如圖1所示，公開(kāi)了一種具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓?fù)潆娐返膶?shí)施例，該具有能量雙向流動(dòng)的三相逆變器拓