一种多新能源并联同时供电升压型高频环节直流变换器

文档序号:35974850发布日期:2023-11-09 17:06阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多新能源并联同时供电升压型高频环节直流变换器,其特征在于:这种直流变换器的拓扑结构是由n输入单输出全桥高频逆变电路、高频变压器、高频整流电路、输出滤波电容依序级联构成,并且n输入单输出全桥高频逆变电路的每一路输入端均与各自的依序级联构成的输入滤波电容、储能电感和有源钳位电路相级联,n为大于1的自然数;所述的n输入单输出全桥高频逆变电路的左上桥臂和右上桥臂均由n个共源极的承受单向电压应力、双向电流应力的高频功率开关组成,左下桥臂和右下桥臂均由一个承受单向电压应力、双向电流应力的高频功率开关组成;所述的有源钳位电路是由源极、漏极分别对应于全桥高频逆变电路正、负直流母线的钳位开关与承受直流电压的钳位电容串联组成,高频整流电路为由两个高频整流二极管组成的全波式电路或四个高频整流二极管组成的全桥式电路;半个开关周期ts/2内,选择开关s11、s12、…、s1n分别导通的时间ton1、ton2、…、tonn即为多输入源电压ui1、ui2、…、uin分别对电感l1、l2、…、ln的充磁(储能)时间,选择开关s31、s32、…s3n分别导通的时间toff1、toff2、…toffn即为电感l1、l2、…、ln分别与ui1、ui2、…、uin一起向输出滤波电容cdc和负载rl释能的时间,存在ton1+toff1=ton2+toff2=…=ton2+toff2=ts/2,第1、2、…、n路输入源的占空比为d1=2ton1/ts、d2=2ton2/ts、…、dn=2tonn/ts,第m(m=1,2,…,n)路输入源对lm的储能与释能相平衡,即tonmuim=toffm(uon1/n2-uim),输出电压udc与n路输入源电压ui1、ui2、…、uin和占空比d1、d2、…、dn的关系为udc=(ui1n2/n1)/(1-d1)=(ui2n2/n1)/(1-d2)=…=(uinn2/n1)/(1-dn),d1≠d2≠…≠dn,n1、n2分别为高频变压器原、副边绕组匝数;n路输入源电压ui1、ui2、…、uin并联同时对输出负载供电。

2.根据权利要求1所述的一种多新能源并联同时供电升压型高频环节直流变换器,其特征在于:这种直流变换器的拓扑结构后序级联一个单相/具有中点电位平衡电路的三相spwm逆变电路,并且在其中间直流母线上直接或通过一个双向buck/boost充放电直流变换电路并接储能电池,以构成多新能源并联同时供电升压直流变换器型单相/三相高频环节逆变器;这种多新能源并联同时供电型单相/三相高频环节逆变器采用最大功率输出能量管理控制策略,n路输入源工作在最大输出功率状态,根据输出交流负载功率与n路输入源最大输出功率之和的相对大小实时控制储能电池或双向buck/boost充放电直流变换器的输出功率大小和流向,实现三种工作模式的平滑无缝切换,n路输入源最大输出功率之和大于输出交流负载功率时剩余功率直接或通过双向buck/boost充放电直流变换器对储能电池充电,n路输入源最大输出功率之和小于输出交流负载功率时储能电池直接或通过双向buck/boost充放电直流变换器放电补足输出交流负载所需的不足功率,n路输入源最大输出功率之和等于输出交流负载功率时储能电池既不充电也不放电;第1、2、…、n路输入源经最大功率点跟踪后的电流基准信号ii1r、ii2r、…、iinr与各路输入电流反馈信号ii1f、ii2f、…、iinf分别通过比例积分调节器1、2、…、n后输出电流误差放大信号i1e、i2e、…ine,i1e、i1e+i2e、…、i1e+i2e+…+ine分别与锯齿形载波uc交截输出pwm信号uhf1、uhf2、…、uhfn,uc经下降沿二分频电路输出的信号uk1及其反向信号uk2分别作为功率开关s2、s4的控制信号,uhf1、uhf2、…、uhfn及其反相信号分别与uk1、uk2相与并经或门电路输出s11、s12、…、s1n的控制信号,s11、s12、…、s1n的控制信号经非门后输出s31、s32、…、s3n的控制信号,uhf1、uhf2、…、uhfn分别经非门后输出钳位开关sc1、sc2、…、scn的控制信号;双向buck/boost充放电直流变换器的输出电压反馈信号udcf与基准电压udcr通过误差放大器后生成电压误差放大信号ue,ue与三角波uc交截生成放电开关sb1的控制信号,反相后输出充电开关sb2的控制信号,以确保输出直流母线电压udc的稳定。


技术总结
本发明涉及一种多新能源并联同时供电升压型高频环节直流变换器,其拓扑结构是由多输入单输出全桥高频逆变电路、高频变压器、高频整流电路、输出滤波电容依序级联构成,多输入单输出全桥高频逆变电路的每一路输入端均与各自的依序级联构成的输入滤波电容、储能电感和有源钳位电路相级联,后序级联一个单相/具有中点电位平衡电路的三相SPWM逆变电路并在直流母线上直接或通过一个双向Buck/Boost充放电直流变换电路并接储能电池以构成多新能源并联同时供电升压直流变换器型单相/三相高频环节逆变器。这种变换器具有高频电气隔离、拓扑简洁、多输入源并联同时对负载供电、占空比调节范围宽、变换效率高、成本低等优点,在多新能源供电系统领域有重要应用价值。

技术研发人员:屈艾文,陈道炼
受保护的技术使用者:福州大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1