隔离型直流微网制造技术

本实用新型专利技术公开一种隔离型直流微网，其包括多个依次级联的接口电路和一个储能装置，其中，各个接口电路的结构相同，所述接口电路的输入端与各自的直流电源的输出端相连，输出端与所述储能装置的输入端相连；所述储能装置为包含多个接入端口的蓄电池或大电容。本实用新型专利技术的隔离型直流微网利用双向可升降压直流变电路将交流电压转换为可升降的直流电压进行处理，从而实现了双向直流功率传输，其电路结构简单、控制简便、输出电压稳定性好，符合微电网的发展要求，且具有设计结构新颖、通用性强、成本低廉等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子
，具体地，涉及一种隔离型直流微网，其可将多路12V直流从输入端升压至120V直流并送至储能装置、将多路120V直流从输入端降压至12V直流并送至储能装置；或将12V直流从储能装置 升压至120V直流并送至多路输入端、将120V直流从储能装置降压至12V直流并送至多路输入端。
技术介绍
隔离型直流微网是微电网重要组成部分。随着我国微电网的迅猛发展，对于隔离型直流微网的需求越来越旺盛，对隔离型直流微网的功率传输的灵活性要求也越来越高。因此，稳定性好、功率传输灵活的隔离型直流微网符合微电网的发展要求，具有良好的应用前景。为了完成双向功率传输，隔离型直流微网可以采用带隔离型的隔离型直流微网方案和非隔离型的隔离型直流微网方案。与带隔离型的隔离型直流微网相比，非隔离型的隔离型直流微网具有结构简单、成本低廉、电源利用率高、稳定可靠的优点。经过对现有的适合分布直流电网的接口技术的检索发现，文章《永磁风力发电机分布式直流并网动态电压解耦补偿控制》(《电机与控制学报》，20011第5期)中记载的直流变换器结构复杂、功能不全、不能实现双向功率参数、效率较低，且成本较高。为此，需要采用新的隔离型直流微网，以便于简化结构、提高电源利用率、简化控制、保证供电质量。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供一种隔离型直流微网，其能够实现双向直流功率传输，具有结构简单、控制简便、成本低廉等优点。为实现上述目的，本技术提供了一种隔离型直流微网，其包括多个依次级联的接口电路和一个储能装置，其中，各个接口电路的结构相同，所述接口电路的输入端与各自的直流电源的输出端相连，输出端与所述储能装置的输入端相连；所述接口电路为双向直流功率传输开关电路，包括第一电解电容、第二电解电容、第一电阻、第二电阻、第一高频变压器和八个IGBT :所述第一电解电容尚正极与直流电源的输入正极相连，其负极与直流电源的输入负极相连；所述第二电解电容正极与直流电源的输出正极相连，其负极与直流电源的输出负极相连；所述第一电阻为稳定电阻，其两端与所述第一电解电容两端并联；所述第二电阻为稳定电阻，其两端与所述第二电解电容两端并联；所述第一高频变压器的初级绕组两端分别与第一节点和第二节点相连；所述第一高频变压器的次级绕组两端分别与第三节点和第四节点相连；第一 IGBT集电极与所述直流电源的输入正极相连，其发射极与所述第一节点相连；第二 IGBT集电极与所述第一节点相连，其发射极与所述直流电源的输入负极相连；第三IGBT集电极与所述直流电源的输入正极相连，其发射极与所述第二节点相连；第四IGBT集电极与所述第二节点相连，其发射极与所述直流电源的输入负极相连；第五IGBT集电极与所述直流电源的输出正极相连，其发射极与所述第三节点相连；第六IGBT集电极与所述第三节点相连，其发射极与所述直流电源的输出负极相连；第七IGBT集电极与所述直流电源的输出正极相连，其发射极与所述第四节点相连；第八IGBT集电极与所述第四节点相连，其发射极与所述直流电源的输出负极相连；其中，所述第一节点为第一 IGBT与第二 IGBT构成的桥臂中点，所述第二节点为第三IGBT与第四IGBT构成的桥臂中点，所述第三节点为第五IGBT与第六IGBT构成的桥臂中点，所述第四节点为第七IGBT与第八IGBT构成的桥臂中点；所述储能装置为包含多个接入端口的蓄电池或大电容。根据上述的隔离型直流微网，其中，所述第一电解电容和第二电解电容均为2200F，耐压为 450V。根据上述的隔离型直流微网，其中，所述第一电阻和第二电阻均为200kQ，功率为·21根据上述的隔离型直流微网，其中，所述第一高频变压器的变比为I : I。根据上述的隔离型直流微网，其中，所述第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT和第四IGBT的载流量为50A/100°C，耐压为600V，开关频率为20kHz。根据上述的隔离型直流微网，其中，所述单个接口电路的功率为2.0kW。本技术的隔离型直流微网利用双向可升降压直流变电路将交流电压转换为可升降的直流电压进行处理，从而实现了双向直流功率传输，其电路结构简单、控制简便、输出电压稳定性好，符合微电网的发展要求，且具有设计结构新颖、通用性强、成本低廉等优点。附图说明图I为本技术的隔离型直流微网的电路原理图。具体实施方式以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。如图I所示，本技术为一种可将多路12V直流从输入端升压至120V直流送至储能装置、将多路120V直流从输入端降压至12V直流送至储能装置；或将12V直流从储能装置升压至120V直流送至多路输入端、将120V直流从储能装置降压至12V直流送至多路输入端的隔离型直流微网，其包括多个依次级联的接口电路1、2、…、n和一个储能装置。其中，各个接口电路的结构相同，均为双向直流功率传输开关电路，每个接口电路的输入端与各自直流电源的输出端相连，输出端与储能装置的输入端相连。单个接口电路功率等级为 2. Okff0下面以接口电路I为例，详述其具体电路结构。接口电路I为双向直流功率传输开关电路，其包括第一电解电容E1、第二电解电容E2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一高频变压器TRl和八个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，其中，第一电解电容El正极与直流电源的输入正极Pl相连，其负极与直流电源的输入负极NI相连；第二电解电容E2正极与直流电源的输出正极P2相连，其负极与直流电源的输出负极N2相连；第一电阻Rl为稳定电阻，其两端与第一电解电容El两端开联；第二电阻R2为稳定电阻，其两端与第二电解电容E2两端并联；第一高频变压器TRl的初级绕组两端分别与第一节点A和第二节点B相连，第一高频变压器TRl的次级绕组两端分别与第三节点C和第四节点D相连；第一 IGBT SI的集电极与输入正极Pl相连，其发射极与第一节点A相连；第二 IGBT S2的集电极与第 一节点A相连，其发射极与输入负极NI相连；第三IGBTS3的集电极与输入正极Pl相连，其发射极与第二节点B相连；第四IGBTS4的集电极与第二节点B相连，其发射极与输入负极NI相连；第五IGBT S5的集电极与输出正极P2相连，其发射极与第三节点C相连；第六IGBT S6的集电极与第三节点C相连，其发射极与输出负极N2相连；第七IGBT S7的集电极与输出正极P2相连，其发射极与第四节点D相连；第八IGBT S8的集电极与第四节点D相连，其发射极与输出负极N2相连；其中，第一节点A为第一 IGBT SI与第二 IGBT S2构成的桥臂中点，第二节点B为第三IGBT S3与第四IGBT S4构成的桥臂中点，第三节点C为第五IGBT S5与第六IGBT S6构成的桥臂中点，第四节点D为第七IGBT S7与第八IGBT S8构成的桥臂中点。储能装置为包含多个接入端口的蓄电池或大电容。具体地，在本技术中，所采用的各个器件的参数如下第一电解电容E1、第二电解电容E2为2200F，耐压为450V。第一电阻R1、第二电阻R2为200k Q，功率为2W。第一高频变压器TRl的变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离型直流微网，其特征在于，包括多个依次级联的接口电路和一个储能装置，其中，各个接口电路的结构相同，所述接口电路的输入端与各自的直流电源的输出端相连，输出端与所述储能装置的输入端相连；所述接口电路为双向直流功率传输开关电路，包括第一电解电容、第二电解电容、第一电阻、第二电阻、第一高频变压器和八个IGBT：所述第一电解电容尚正极与直流电源的输入正极相连，其负极与直流电源的输入负极相连；所述第二电解电容正极与直流电源的输出正极相连，其负极与直流电源的输出负极相连；所述第一电阻为稳定电阻，其两端与所述第一电解电容两端并联；所述第二电阻为稳定电阻，其两端与所述第二电解电容两端并联；所述第一高频变压器的初级绕组两端分别与第一节点和第二节点相连；所述第一高频变压器的次级绕组两端分别与第三节点和第四节点相连；第一IGBT集电极与所述直流电源的输入正极相连，其发射极与所述第一节点相连；第二IGBT集电极与所述第一节点相连，其发射极与所述直流电源的输入负极相连；第三IGBT集电极与所述直流电源的输入正极相连，其发射极与所述第二节点相连；第四IGBT集电极与所述第二节点相连，其发射极与所述直流电源的输入负极相连；第五IGBT集电极与所述直流电源的输出正极相连，其发射极与所述第三节点相连；第六IGBT集电极与所述第三节点相连，其发射极与所述直流电源的输出负极相连；第七IGBT集电极与所述直流电源的输出正极相连，其发射极与所述第四节点相连；第八IGBT集电极与所述第四节点相连，其发射极与所述直流电源的输出负极相连；其中，所述第一节点为第一IGBT与第二IGBT构成的桥臂中点，所述第二节点为第三IGBT与第四IGBT构成的桥臂中点，所述第三节点为第五IGBT与第六IGBT构成的桥臂中点，所述第四节点为第七IGBT与第八IGBT构成的桥臂中点；所述储能装置为包含多个接入端口的蓄电池或大电容。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆飞，王男，杨喜军，郜登科，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：实用新型
国别省市：