宽输入双向供电电源装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电源技术领域，公开了一种宽输入双向供电电源装置的控制方法，用于控制宽输入双向供电电源装置，该方法包括：当该装置向负载或者电网提供能量时，控制第一双向多相多重斩波模块和第二双向多相多重斩波模块使储能电池组输出第一直流电压给双向直流/交流模块，控制双向直流/交流模块将第一直流电压转换成第一交流电压；当该装置存储能量时，控制双向直流/交流模块将负载或者电网提供的第二交流电压转换成第二直流电压，控制第一双向多相多重斩波模块和第二双向多相多重斩波模块将第二直流电压输出给储能电池组。本发明专利技术能适应和调节不同规格输入的电源以及能量的双向流动。

Control Method of Wide Input Bidirectional Power Supply Device

【技术实现步骤摘要】
宽输入双向供电电源装置的控制方法
本专利技术涉及电源
，尤其涉及一种宽输入双向供电电源装置的控制方法。
技术介绍
随着全球经济的不断发展和世界人口的不断增长，人类越来越离不开电能。可现在随着科技的快速发展，太阳能光伏发电、风电发电的充分利用、再生能量、电网或者其它供电电源结合各种储能电池组电能的充分利用等等，使人类面对许许多多的供电问题：(1)电能需求的不断增长，而随着传统的化石能源煤、石油、天然气的不断消耗，且它们具有不可再生性，它们已不可能满足我们所有的供电需求；(2)随着太阳能光伏发电以及风电发电的普及，再生能量的充分利用，但发出的电能和再生能量以及其它电源的能量不会及时利用完，也不是所有的这类电能，都能及时回馈电网，同时由于在不同地区这种电能利用类型不同、电压等级不同，也是急需要充分利用。外加上工业应用过程中产生的再生能量、城市轨道交通过程产生的再生能量、风电发电以及其它途径产生的能量和储能电池组的能量等等，也都面临这样的问题；(3)随着整个社会节能意识的提高，将生活中和各种生产中，尤其各种工业生产中产生的电能，包含各种太阳能光伏和风电发电以及其它发电，不能及时回馈电网的能量，全部存储到各种储能电池组中，这些储能电池组中存储的能量，也是急需解决它们的充分利用问题；(4)在无供电电网地区人类的活动日益增加(野外探险、旅游等等)，也要满足他们的一些日常用电需求，也是需要储能电池组供电；(7)随着城市化进程的加快、智能家居的加速发展、智慧城市的迅速发展，以及电动汽车的普及，一方面急需一种便捷快速的充供电方式满足供电需求，另外电动汽车也是可以作为电能的一种运载工具，可以充分利用电动汽车电池里面的电能。要充分利用这些电能，或者要充分利用各种储能电池组里面的电能，面临一个最关键的问题是：目前市场上各种光伏和风电发电以及储能电池组电源的供电范围非常宽(直流100-1200V(volt，伏特))，而工业应用中需要的是400V/660V/1140V的三相交流电，我们有必要设计专利技术一种能适应宽输入范围的供电电源来满足这些需求，从而尽快占领这些市场，以获得高的经济效益。同时进一步能实现能量的双向传动，把工业用负载中或者城市轨道交通中等产生的再生能量充分利用起来。而现在的供电电源存在的最主要问题是：将储能电池组的电压等级为直流100-1200V分成两种供电电源规格，请参阅图1和图2，图1为本专利技术提供的传统的低电压区间供电电源装置，图2为本专利技术提供的的传统的高电压区间供电电源装置。如图1和图2所示，即直流100-600V和直流600-1200V两种输入电压规格等级。1、对于直流100-600V输入的供电电源，设计一个升压斩波电路，将输入的直流100-600V电源升压并稳定到直流600V，提供给逆变器，输出直接负载给隔离并网变压器，间接负载为电机，开关电源等；2、对于直流600-1200V输入的供电电源，设计降压斩波电路，将输入的直流600-1200V电源降压并稳定到直流600V，提供逆变器,输出直接负载给隔离并网变压器，间接负载为电机，开关电源等；3、由于供电电源输出侧直接负载为隔离并网变压器，间接负载为电机，开关电源等，相对于供电电源容量为10kVA(千伏特*安培)时，要满足间接负载中电动机的启动电流需求，对于直流600V输入时，最大电流为36A(ampere，安培),这样对于最低直流100V输入时候，如图1储能电池组及升压斩波电路的最大电流高达220A以上，对于一般的升压斩波电路难以实现；4、上述两种供电电源都不能实现能量的双向流动，不能将负载中的再生能量存储到电池组中，不仅浪费能源，还需要外接能耗电阻将这些再生能量消耗到，增加电源的不稳定性。这使得这些供电电源装置不能适应宽输入电源，也不能通用，使用过程中，还必须区分开，往往需要采购两种不同规格的这种供电电源，增加了成本，也增加了应用维修管理成本，不能够广泛应用到各种工业生产中，还不能实现能量的双向传动。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种宽输入双向供电电源装置的控制方法，可解决现有技术中供电电源装置不能适应宽输入电源以及不能实现能量的双向传动的技术问题。本专利技术提供了一种宽输入双向供电电源装置的控制方法，用于控制宽输入双向供电电源装置，该装置包括：储能电池组、直流断路器、电磁干扰滤波器、第一双向多相多重斩波模块、电感模块、第二双向多相多重斩波模块、双向直流/交流模块、正弦波滤波器、隔离并网变压器、第一控制系统和第二控制系统；所述储能电池组的正负极两端通过所述直流断路器与所述电磁干扰滤波器连接，所述电磁干扰滤波器与所述第一双向多相多重斩波模块连接，所述第一双向多相多重斩波模块通过所述电感模块与所述第二双向多相多重斩波模块连接，所述第二双向多相多重斩波模块与所述双向直流/交流模块连接，所述双向直流/交流模块与所述正弦波滤波器连接，所述正弦波滤波器与负载连接以及通过所述隔离并网变压器与负载或者电网连接，所述第一控制系统与所述第一双向多相多重斩波模块和所述第二双向多相多重斩波模块连接，所述第二控制系统与所述双向直流/交流模块连接，所述第一控制系统和所述第二控制系统连接；该方法包括：当该装置向负载或者电网提供能量时，控制所述第一双向多相多重斩波模块和所述第二双向多相多重斩波模块使所述储能电池组输出第一直流电压给所述双向直流/交流模块，控制所述双向直流/交流模块将所述第一直流电压转换成第一交流电压；当该装置存储能量时，控制所述双向直流/交流模块将负载或者电网提供的第二交流电压转换成第二直流电压，控制所述第一双向多相多重斩波模块和所述第二双向多相多重斩波模块将所述第二直流电压输出给所述储能电池组。可选的，所述第一双向多相多重斩波模块和所述第二双向多相多重斩波模块均包括至少一个相结构，所述电感模块包括至少一个电感器，电感器的数量与两个双向多相多重斩波模块中相结构的最大数量相同，同一个双向多相多重斩波模块中的多个相结构均并联，电容器与所述相结构并联，两个不同双向多相多重斩波模块中的相结构通过电感器连接。可选的，所述相结构包括两个开关管，每个双向多相多重斩波模块的每个相结构的上开关管的集电极均与电容器的一端连接，其发射极与下开关管的集电极连接，下开关管的发射极与电容器的另一端连接，两个双向多相多重斩波模块中的电容器的另一端相互连接，电感器的两端均分别连接在两个不同双向多相多重斩波模块中相结构的两个开关管之间。可选的，当所述第一双向多相多重斩波模块和所述第二双向多相多重斩波模块中相结构的数量相同时，两个双向多相多重斩波模块中每个对应顺序的相结构的两个开关管之间均通过一个电感器连接。可选的，当其中一个双向多相多重斩波模块的相结构为一个时，另一个双向多相多重斩波模块的相结构为至少两个时，各电感器的一端均与其中一个双向多相多重斩波模块的相结构连接，各电感器的另一端分别与另一个双向多相多重斩波模块的各相结构的两个开关管之间连接。可选的，所述双向直流/交流模块包括至少一个相结构，多个相结构并联，每个所述相结构的上开关管的集电极均与所述第二双向多相多重斩波模块中的电容器的一端连接，每个所述相结构的下开关管的发射极均与所述第二双向多相多重斩波模块中的电容器的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽输入双向供电电源装置的控制方法，其特征在于，用于控制宽输入双向供电电源装置，该装置包括：储能电池组(1)、直流断路器(2)、电磁干扰滤波器(3)、第一双向多相多重斩波模块(4)、电感模块(5)、第二双向多相多重斩波模块(6)、双向直流/交流模块(7)、正弦波滤波器(8)、隔离并网变压器(9)、第一控制系统(10)和第二控制系统(11)；所述储能电池组(1)的正负极两端通过所述直流断路器(2)与所述电磁干扰滤波器(3)连接，所述电磁干扰滤波器(3)与所述第一双向多相多重斩波模块(4)连接，所述第一双向多相多重斩波模块(4)通过所述电感模块(5)与所述第二双向多相多重斩波模块(6)连接，所述第二双向多相多重斩波模块(6)与所述双向直流/交流模块(7)连接，所述双向直流/交流模块(7)与所述正弦波滤波器连接，所述正弦波滤波器与负载连接以及通过所述隔离并网变压器(9)与负载或者电网连接，所述第一控制系统(10)与所述第一双向多相多重斩波模块(4)和所述第二双向多相多重斩波模块(6)连接，所述第二控制系统(11)与所述双向直流/交流模块(7)连接，所述第一控制系统(10)和所述第二控制系统(11)连接；该方法包括：当该装置向负载或者电网提供能量时，控制所述第一双向多相多重斩波模块(4)和所述第二双向多相多重斩波模块(6)使所述储能电池组(1)输出第一直流电压给所述双向直流/交流模块(7)，控制所述双向直流/交流模块(7)将所述第一直流电压转换成第一交流电压；当该装置存储能量时，控制所述双向直流/交流模块(7)将负载或者电网提供的第二交流电压转换成第二直流电压，控制所述第一双向多相多重斩波模块(4)和所述第二双向多相多重斩波模块(6)将所述第二直流电压输出给所述储能电池组(1)。...

【技术特征摘要】
1.一种宽输入双向供电电源装置的控制方法，其特征在于，用于控制宽输入双向供电电源装置，该装置包括：储能电池组(1)、直流断路器(2)、电磁干扰滤波器(3)、第一双向多相多重斩波模块(4)、电感模块(5)、第二双向多相多重斩波模块(6)、双向直流/交流模块(7)、正弦波滤波器(8)、隔离并网变压器(9)、第一控制系统(10)和第二控制系统(11)；所述储能电池组(1)的正负极两端通过所述直流断路器(2)与所述电磁干扰滤波器(3)连接，所述电磁干扰滤波器(3)与所述第一双向多相多重斩波模块(4)连接，所述第一双向多相多重斩波模块(4)通过所述电感模块(5)与所述第二双向多相多重斩波模块(6)连接，所述第二双向多相多重斩波模块(6)与所述双向直流/交流模块(7)连接，所述双向直流/交流模块(7)与所述正弦波滤波器连接，所述正弦波滤波器与负载连接以及通过所述隔离并网变压器(9)与负载或者电网连接，所述第一控制系统(10)与所述第一双向多相多重斩波模块(4)和所述第二双向多相多重斩波模块(6)连接，所述第二控制系统(11)与所述双向直流/交流模块(7)连接，所述第一控制系统(10)和所述第二控制系统(11)连接；该方法包括：当该装置向负载或者电网提供能量时，控制所述第一双向多相多重斩波模块(4)和所述第二双向多相多重斩波模块(6)使所述储能电池组(1)输出第一直流电压给所述双向直流/交流模块(7)，控制所述双向直流/交流模块(7)将所述第一直流电压转换成第一交流电压；当该装置存储能量时，控制所述双向直流/交流模块(7)将负载或者电网提供的第二交流电压转换成第二直流电压，控制所述第一双向多相多重斩波模块(4)和所述第二双向多相多重斩波模块(6)将所述第二直流电压输出给所述储能电池组(1)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一双向多相多重斩波模块(4)和所述第二双向多相多重斩波模块(6)均包括至少一个相结构，所述电感模块(5)包括至少一个电感器，电感器的数量与两个双向多相多重斩波模块中相结构的最大数量相同，同一个双向多相多重斩波模块中的多个相结构均并联，电容器与所述相结构并联，两个不同双向多相多重斩波模块中的相结构通过电感器连接。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述相结构包括两个开关管，每个双向多相多重斩波模块的每个相结构的上开关管的集电极均与电容器的一端连接，其发射极与下开关管的集电极连接，下开关管的发射极与电容器的另一端连接，两个双向多相多重斩波模块中的电容器的另一端相互连接，电感器的两端均分别连接在两个不同双向多相多重斩波模块中相结构的两个开关管之间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述第一双向多相多重斩波模块(4)和所述第二双向多相多重斩波模块(6)中相结构的数量相同时，两个双向多相多重斩波模块中每个对应顺序的相结构的两个开关管之间均通过一个电感器连接。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当其中一个双向多相多重斩波模...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓永红，张全柱，孙英娟，马红梅，雷旻，薛伟宁，赵立永，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：河北,13