本发明专利技术公开了一种能量流分层控制的储能型能量路由器，包括：三相整流桥，其交流端连接电网，三相整流桥的直流端为高压侧直流母线；直流变换器，其第一端连接在高压侧直流母线，直流变换器的第二端为低压侧直流母线；传输接口，其连接在低压侧直流母线上，传输接口上设置有双向逆变电路；储能稳压电容C1，其负极选择性连接低压侧直流母线正极或负极，储能稳压电容C1正极选择性连接双向逆变电路的输入端或输出端，且储能稳压电容C1负极连接低压侧直流母线正极和储能稳压电容C1正极连接双向逆变电路的输入端不能同时发生。本发明专利技术的能量路由器能量流可在各个接口设备和直流母线以及电网之间达到平衡，提升电能使用率。提升电能使用率。提升电能使用率。
【技术实现步骤摘要】
一种能量流分层控制的储能型能量路由器
[0001]本专利技术属于能源互联网
，特别是一种能量流分层控制的储能型能量路由器。
技术介绍
[0002]能源互联网是以电力网为基础，利用电力电子技术、信息技术和智能控制技术将电力网、化石燃料网、可再生能源网、分布式储能网等产生或消耗能源的多种网络融合一体而形成的能源高效利用、能量双向流动的能量交换与共享网络。其中，电力网是能源互联网实现能量交换与共享的重要载体和关键枢纽。
[0003]所谓能量路由器是指可以连接两个或以上交流或直流电力网络节点，且能对所连接的不同电网节点之间的电能进行实时调节、分配与主动控制的新型智能化电气设备，是能源互联网中最核心的设备之一。
[0004]能量路由器中供电电源种类繁多，可控程度不同，同时配电网中的微电网部分还存在并网运行与孤岛运行、黑启动等多种运行状态，因此，要求直流配电网中的各供电电源与负载进行分层协调控制策略。在能量分配层面，需要厘清各能量接口单元功率与直流母线电压之间的平衡关系，从而梳理出能量路由器的工作模态，以维持路由器内部功率平衡。在端口接入层面，分别针对蓄电池、超级电容、风力发电、光伏电池板的工作特性，定制化端口接入策略，使各个端口保持稳定工作，并工作在性能和效益的最优区间。
[0005]目前，能量路由器在多种接口之间能流分配问题上存在较多的问题，主要体现在多接口能流对直流母线的冲击，能流无法在各个接口之间进行有效的内部消耗，造成电压干扰、对电网冲击。
技术实现思路
[0006]针对上述技术问题，本专利技术公开了一种能量流分层控制的储能型能量路由器，将各个接口上产生的电能缓冲至低压侧直流母线上的储能稳压电容C1上，再由储能稳压电容C1进行串联充电、并联放电的方式将储能稳定的示范至低压侧直流母线上，如经储能稳压电容C1释放的电能大于接口设备上的电能消耗时，则控制直流变换器和三相整流桥动作，将储能稳压电容C1释放的电能传送至电网或第一储能电容C2中，通过本专利技术的能量流分层控制策略，将路由器直流母线上的电压稳定在一个均衡可控的范围，减少能量损耗，提升能流的就地使用和效率。
[0007]为了实现根据本专利技术的目的，提供了一种能量流分层控制的储能型能量路由器，包括：
[0008]三相整流桥，其交流端连接电网，所述三相整流桥的直流端为高压侧直流母线；
[0009]直流变换器，其第一端连接在所述高压侧直流母线，所述直流变换器的第二端为低压侧直流母线；
[0010]传输接口，其连接在所述低压侧直流母线上，所述传输接口上设置有双向逆变电
路；以及
[0011]储能稳压电容C1，其负极选择性连接所述低压侧直流母线正极或负极，所述储能稳压电容C1正极选择性连接所述双向逆变电路的输入端或输出端，且储能稳压电容C1负极连接低压侧直流母线正极和储能稳压电容C1正极连接双向逆变电路的输入端不能同时发生。
[0012]优选的，所述三相整流桥为双向全桥整流电路，所述高压侧直流母线之间设置一第一储能电容C2，所述低压侧直流母线之间设置一第二储能电容C3。
[0013]优选的，所述直流变换器采用双向直流变换单元，所述直流变换器上设置有零电压软开关电路，所述直流变换器高压侧包括MOS管S1至MOS管S4、第一电感L1，MOS管S1至MOS管S4两端分别并联有电容和二极管，所述第一电感L1第一端连接在MOS管S1和MOS管S2的桥臂中心，所述第一电感L1第二端连接变压器TR高压侧。
[0014]优选的，所述传输接口至少包括一个单相传输端口和一个三相传输端口，所述单相传输端口包括一单相逆变电路，所述三相传输端口包括一三相逆变电路，所述单相逆变电路和三相逆变电路的直流端连接所述低压侧直流母线上。
[0015]优选的，还包括用于接入外部输入电能的输入接口，所述输入接口连接在所述低压侧直流母线上，所述输入接口上设置有升降压电路；所述升降压电路为buck、boost开关电路中的一种或两者的组合。
[0016]优选的，所述三相逆变电路的第一桥臂中心通过第一二极管D1与所述储能稳压电容C1正极连接，所述三相逆变电路的第二桥臂中心通过第二二极管D2与所述储能稳压电容C1正极连接，所述三相逆变电路的第三桥臂中心通过第三二极管D3与所述储能稳压电容C1正极连接，其中第一二极管D1至第三二极管D3的阴极与所述储能稳压电容C1正极连接。
[0017]优选的，所述单相逆变电路的第一桥臂中心通过第四二极管D4与所述储能稳压电容C1正极连接，所述三相逆变电路的第二桥臂中心通过第五二极管D5与所述储能稳压电容C1正极连接，其中第四二极管D4至第五二极管D5的阴极与所述储能稳压电容C1正极连接。
[0018]优选的，所述储能稳压电容C1负极通过MOS管S9连接所述低压侧直流母线正极，所述储能稳压电容C1负极通过MOS管S8连接所述低压侧直流母线负极。
[0019]优选的，所述储能稳压电容C1正极通过一MOS管S7连接所述低压侧直流母线正极，所述第二极管D1至第五二极管D5的阴极与所述储能稳压电容C1正极之间连接一第二电感L2；
[0020]其中，MOS管S9和MOS管S7不能同时导通。
[0021]优选的，所述低压侧直流母线负极连接一第七二极管D7，所述第七二极管D7的阳极与所述低压侧直流母线负极连接，所述第七二极管D7的阴极连接有若干连接端子，所述连接端子与所述单相逆变电路交流端组合形成所述单相传输端口，所述连接端子与所述三相逆变电路交流端组合形成所述三相传输端口，所述连接端子与连接在所述传输接口上设备的感应线圈连接。
[0022]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0023]1、本专利技术的能量路由器能量流可在各个接口设备和直流母线以及电网之间达到平衡，提升电能使用率；
[0024]2、通过转移
‑
吸收
‑
储存
‑
再利用低压侧直流母线上的电能，稳定直流母线电压，提
升个接口电压的使用稳定性，同时提升能量流的就地使用率，减少长距离传输、多次充放电等造成的能量损耗；
[0025]3、本专利技术构建了以储能型能量路由器为核心的能源互联网系统。
[0026]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0027]图1是本专利技术的电路图；
[0028]图2是直流变换器电路图；
[0029]图3是储能稳压电容连接电路示意图
[0030]图4是三相传输端口示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0032]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0033]如图1
‑
4所示的是根本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能量流分层控制的储能型能量路由器，其特征在于，包括：三相整流桥，其交流端连接电网，所述三相整流桥的直流端为高压侧直流母线；直流变换器，其第一端连接在所述高压侧直流母线，所述直流变换器的第二端为低压侧直流母线；传输接口，其连接在所述低压侧直流母线上，所述传输接口上设置有双向逆变电路；以及储能稳压电容C1，其负极选择性连接所述低压侧直流母线正极或负极，所述储能稳压电容C1正极选择性连接所述双向逆变电路的输入端或输出端，且储能稳压电容C1负极连接低压侧直流母线正极和储能稳压电容C1正极连接双向逆变电路的输入端不能同时发生。2.如权利要求1所述的能量流分层控制的储能型能量路由器，其特征在于，所述三相整流桥为双向全桥整流电路，所述高压侧直流母线之间设置一第一储能电容C2，所述低压侧直流母线之间设置一第二储能电容C3。3.如权利要求2所述的能量流分层控制的储能型能量路由器，其特征在于，所述直流变换器采用双向直流变换单元，所述直流变换器上设置有零电压软开关电路，所述直流变换器高压侧包括MOS管S1至MOS管S4、第一电感L1，MOS管S1至MOS管S4两端分别并联有电容和二极管，所述第一电感L1第一端连接在MOS管S1和MOS管S2的桥臂中心，所述第一电感L1第二端连接变压器TR高压侧。4.如权利要求3所述的能量流分层控制的储能型能量路由器，其特征在于，所述传输接口至少包括一个单相传输端口和一个三相传输端口，所述单相传输端口包括一单相逆变电路，所述三相传输端口包括一三相逆变电路，所述单相逆变电路和三相逆变电路的直流端连接所述低压侧直流母线上。5.如权利要求1所述的能量流分层控制的储能型能量路由器，其特征在于，还包括用于接入外部输入电能的输入接口，所述输入接口连接在所述低压侧直流母线上，所述输入接口上设置有升降压电路；所述升降压电路为buck、boost开关电路中的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，徐剑，杨小平，林季凤，陈建会，
申请(专利权)人：大航有能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。