基于多端口户用型能源路由器的直流环网架构的制作方法

文档序号:14184541阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于多端口户用型能源路由器的直流环网架构,其特征在于:设有直流母线,由直流母线构成环网,直流环网上设置若干多端口能源路由器,间隔多端口能源路由器之间设置有分段开关,该直流母线通过DC/AC换流器连接至外部的交流母线。

2.如权利要求1所述的基于多端口户用型能源路由器的直流环网架构,其特征在于:所述直流环网为低压直流环网。

3.如权利要求1所述的基于多端口户用型能源路由器的直流环网架构,其特征在于:外部各类发电系统、储能系统通过所述各个多端口能源路由器接入该直流环网,同时,外部各类负载通过就近的多端口能源路由器获得能源,形成小型局域直流配电网。

4.如权利要求1所述的基于多端口户用型能源路由器的直流环网架构,其特征在于:所述多端口能源路由器,包括多端口DC/DC部分、抑制直流母线波动部分、DC/AC变换侧部分、直流侧输入输出部分;

所述多端口DC/DC部分为路由器的DC/DC低压侧,由多条独立支路组成,支路之间并联连接,各支路均采用非隔离型双向DC/DC变换拓扑,直接与外部的光伏单元、风能单元、储能单元相连;

所述DC/AC变换侧部分,将交流侧电网与高压侧直流母线连接,采用两电平三相半桥拓扑结构;

所述抑制直流母线波动部分包括电容C4,该电容C4并联在直流母线的正、负极;

所述直流侧输入输出部分,通过导线直接连接至直流环网。

5.如权利要求4所述的基于多端口户用型能源路由器的直流环网架构,其特征在于:多端口DC/DC部分是由三条独立支路(#2,3,5)组成,为#2端口支路、#3端口支路、#5端口支路,每条支路配置电感及电容,其中以#2端口支路为例,每个支路结构

包括一L1,为回路储能电感,所述回路储能电感与所述#2端口支路接入储能单元串接;

包括一C1,为回路输入侧滤波电容,所述回路输入侧滤波电容与所述#2端口接入储能单元并接;

包括由两组IGBT模块构成的支路;所述两组IGBT模块之间通过节点A连接,同时各自另一端分别连接至直流母线的正、负极;所述节点A连接至所述L1为回路储能电感的能量输出侧;每个IGBT模块反向并接一续流二极管;第五IGBT(VS5)反向并接第五续流二极管(VD5),第六IGBT(VS6)反向并接第六续流二极管VD6,构成两组IGBT模块,所述第五IGBT(VS5)的集电极连接至直流母线的正极,所述第六IGBT(VS6)发射极连接至直流母线的负极。

6.如权利要求4所述的基于多端口户用型能源路由器的直流环网架构,其特征在于:所述DC/AC变换侧部分包括依序串接的功率模块、LC滤波回路、隔离变压器、#4交流侧输出端口;

通过功率模块连接至直流母线的正、负极;该功率模块包括6个IGBT(VS7-VS12)以及6个续流二极管(VD7-VD12),所述6个IGBT为第七IGBT(VS7)、第九IGBT(VS9)、第十一IGBT(VS11)、第八IGBT(VS8)、第十IGBT(VS10)、第十二IGBT(VS12),所述6个续流二极管为第七续流二极管(VD7)、第八续流二极管(VD8),第九续流二极管(VD9)、第十续流二极管(VD10),第十一续流二极管(VD11)、第十二续流二极管(VD12):每个桥臂由IGBT功率管及反并联的二极管组成,同桥臂的上下两个功率之间存在死区时间可防止同时导通;

所述同桥臂的上下两个功率之间为:上下的第七续流二极管(VD7)、第八续流二极管(VD8),第九续流二极管(VD9)、第十续流二极管(VD10),第十一续流二极管(VD11)、第十二续流二极管(VD12)之间;

所述第七IGBT(VS7)、第九IGBT(VS9)、第十一IGBT(VS11)的集电极连接至直流母线的正极,所述第八IGBT(VS8)、第十IGBT(VS10)、第十二IGBT(VS12)发射极连接至直流母线的负极;所述第七IGBT(VS7)、第九IGBT(VS9)、第十一IGBT(VS11)的发射极分别与所述第八IGBT(VS8)、第十IGBT(VS10)、第十二IGBT(VS12)的集电极共点;

由L4与C5组成的LC滤波回路,对功率模块输出波形滤波处理使趋向正弦波,向变压器T1输出平滑的正弦波;

通过#4交流侧输出端口将变压器T1输出的交流连接至公共电网或者负载。

7.如权利要求4所述的基于多端口户用型能源路由器的直流环网架构,其特征在于:直流侧输入输出部分为#1端口,通过导线直接连接至直流环网。

8.如权利要求1至7任一所述的基于多端口户用型能源路由器的直流环网架构,其特征在于:将构造多端口户用型能源路由器直流环网架构经过直流传输线路与多端口户用型能源路由器直流环网架构形成互联,组成多层次的直流系统。

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