【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电能变换领域，具体为一种基于lcl网络的单级交直流混合多端口变换器。
技术介绍
1、lcl网络是一种滤波器网络，由电感、电容和电抗器组成，在三相系统中，lcl滤波器可以提供更低的阻尼比，相对于传统的l滤波器，其具有更好的滤波效果，lcl网络通常用于改善逆变器的输出电压波形，减小谐波畸变，在实际应用中，它对特定频率的谐波具有良好的抑制效果，同时还能减小电压的闪变。
2、单级交直流混合多端口变换器是一种新型的电能变换装置，可以在一个装置中实现交直流混合供电，具有较高的能量利用率和较小的体积，通过多端口变换器，该装置可以同时为多个负载提供电能，并且可以根据负载的需求进行动态调整。
3、基于多端口变换器的电能路由器具有高集成度和模块化程度，适于集成不同电气特性的能源、储能单元和负载，适合于低压微电网场合。
4、现有基于多端口变换器的电能路由器主要基于以下三种结构：单母线拓扑，双母线拓扑和磁耦合拓扑。
5、单母线拓扑存在一条公共直流或交流电压母线，所有能源、储能单元和负载通过功率变换器连接至母线，各功率变换器需根据连接设备的电气特性进行定制，硬件设计难以标准化，且额外的功率变换导致系统整体效率较低；双母线拓扑中存在两条电压母线，通常为交流+直流或直流+直流，两条母线之间通过双向变换器进行电能转换，系统整体效率也不高；对于磁耦合拓扑，多个有源桥通过多绕组变压器耦合到同一磁芯，磁总线的结构使得各端口之间可实现电能直接交换，但磁耦合的连接方式在很大程度上使功率流的控制变得复杂。>
6、因此，提出一种基于lcl网络的单级交直流混合多端口变换器。
技术实现思路
1、本专利技术提供的专利技术目的在于提供一种基于lcl网络的单级交直流混合多端口变换器，解决上述
技术介绍
中的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于lcl网络的单级交直流混合多端口变换器，包括：
3、lcl导抗网络；
4、储能端口；
5、母线交流端口；
6、母线直流端口；
7、所述母线交流端口的输出端信号连接于lcl导抗网络的输入端，所述lcl导抗网络的输出端信号连接于储能端口的输入端，所述lcl导抗网络的输出端信号连接于母线直流端口的输入端。
8、进一步的，所述lcl导抗网络包括第一电感lx、第二电感ly和电容cxy，所述第二电感ly与电容cxy在储能端口逆变桥的开关频率处谐振，形成电流母线，该电流母线的电流大小由储能端口电压唯一确定。
9、进一步的，所述母线交流端口经ac-ac将低频交流变换为高频交流，所述母线直流端口经dc-ac将直流变换为高频交流。
10、进一步的，所述母线交流端口中ac-ac变频由四象限h桥组成，所述四象限h桥包含s1p,n～s4p,n开关管。
11、进一步的，所述母线直流端口中dc-ac逆变由两象限开关h桥组成，所述两象限开关h桥包含s5～s8开关管。
12、进一步的，所述母线交流端口和母线直流端口变换为高频交流后，串联在电流母线上。
13、进一步的，所述母线交流端口和母线直流端口可直接串联在电流母线上，也可以经变压器变流后再串联。
14、进一步的，所述储能端口中dc-ac由两象限开关h桥组成，所述两象限开关h桥包含q1～q4开关管。
15、进一步的，所述母线交流端口与lcl导抗网络之间通过变压器连接，所述母线直流端口与lcl导抗网络之间通过变压器连接。
16、一种基于lcl网络的单级交直流混合多端口变换器的使用方法，使用了上述中任意一项所述的一种基于lcl网络的单级交直流混合多端口变换器，包括以下步骤：
17、步骤一、变频：通过母线交流端口将变换器连接在交流电源上，通过母线交流端口内部的ac-ac变频，将交流电进行变频输出使用，改变交流电的电压而不改变其本质上是交流的性质，并通过变压器将变频后的交流电进行电压调整；
18、步骤二、存储：将交流电通过lcl导抗网络，改善逆变器的输出电压波形，减小谐波畸变，并通过储能端口内部的dc-ac逆变，使交流电转换成直流电，以便进行存储；
19、步骤三、输出：存储模块中的直流电通过变压器进行电源调整，由母线直流端口内部的dc-ac逆变使直流电变成交流电进行输出使用。
20、本专利技术提供了一种基于lcl网络的单级交直流混合多端口变换器。具备以下有益效果：
21、(1)该基于lcl网络的单级交直流混合多端口变换器，利用lcl导抗网络具有的电流源特性构造电流母线，将交直流端口通过电流母线进行串联，在拓扑架构上，以标准模块连接路由器的每个端口，可根据系统需要增加或减少模块数量，实现高模块化、高通用性和高扩展性，在功率流控制方面，所有端口支持双向功率流动，且所有端口控制解耦。
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1.一种基于LCL网络的单级交直流混合多端口变换器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于LCL网络的单级交直流混合多端口变换器，其特征在于：所述LCL导抗网络(1)包括第一电感Lx、第二电感Ly和电容Cxy，所述第二电感Ly与电容Cxy在储能端口(2)逆变桥的开关频率处谐振，形成电流母线，该电流母线的电流大小由储能端口(2)电压唯一确定。
3.根据权利要求1所述的一种基于LCL网络的单级交直流混合多端口变换器，其特征在于：所述母线交流端口(3)经AC-AC将低频交流变换为高频交流，所述母线直流端口(4)经DC-AC将直流变换为高频交流。
4.根据权利要求1所述的一种基于LCL网络的单级交直流混合多端口变换器，其特征在于：所述母线交流端口(3)中AC-AC变频由四象限H桥组成，所述四象限H桥包含S1p,n～S4p,n开关管。
5.根据权利要求1所述的一种基于LCL网络的单级交直流混合多端口变换器，其特征在于：所述母线直流端口(4)中DC-AC逆变由两象限开关H桥组成，所述两象限开关H桥包含S5～S8开关管。
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