本發(fā)明屬于蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種并離網(wǎng)一體化的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的蓄電池儲(chǔ)能裝置功率單元一般采用兩電平或者是傳統(tǒng)的二極管箝位型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)針對(duì)三電平電壓不平衡的解決辦法主要是依靠軟件控制，通過軟件控制方法通常難以準(zhǔn)確、可靠地達(dá)到電壓平衡的目的，不能滿足并網(wǎng)與離網(wǎng)間自由切換需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種并離網(wǎng)一體化的移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)裝置，解決蓄電池儲(chǔ)能裝置功率單元不能滿足并網(wǎng)與離網(wǎng)間自由切換需要的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種并離網(wǎng)一體化的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)裝置，包括鋰電池、穩(wěn)壓電容、調(diào)節(jié)三相不平衡的IGBT開關(guān)、變流器、LC濾波器、三相隔離變壓器和并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換開關(guān)；所述穩(wěn)壓電容、調(diào)節(jié)三相不平衡的IGBT開關(guān)、變流器并聯(lián)在鋰電池兩端，所述變流器與穩(wěn)壓電容、調(diào)節(jié)三相不平衡的IGBT開關(guān)、LC濾波器相連接，LC濾波器通過三相隔離變壓器與并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換開關(guān)相連接，所述并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換開關(guān)與電網(wǎng)或負(fù)載相連接。

所述穩(wěn)壓電容由兩個(gè)電容串聯(lián)構(gòu)成；所述調(diào)節(jié)三相不平衡的IGBT開關(guān)由兩個(gè)IGBT元件串聯(lián)構(gòu)成，所述變流器由3個(gè)IGBT模塊構(gòu)成，每個(gè)模塊由4個(gè)IGBT組成；所述LC濾波器由三個(gè)電感、三個(gè)電阻和三個(gè)電容接構(gòu)成。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明采用T型三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電路比傳統(tǒng)的兩電平及二極管箝位型三電平拓?fù)潆娐犯m合應(yīng)用在低電壓、大電流、低開關(guān)頻率情況，通過控制電路單元采集相關(guān)電壓電流采樣處理并對(duì)電力電子器件進(jìn)行有效控制，通過硬件方法解決三相電壓不平衡問題，能夠有效地對(duì)電池的充放電進(jìn)行監(jiān)控，可以更加準(zhǔn)確更加可靠的達(dá)到電壓平衡的目的，使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，在并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換上，能夠滿足并網(wǎng)與離網(wǎng)間自由切換需要。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電路圖；

其中：1－鋰電池；2－穩(wěn)壓電容；3－調(diào)節(jié)三相不平衡的IGBT開關(guān)；4－變流器；5－LC濾波器；6－三相隔離變壓器；7－并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換開關(guān)；8－電網(wǎng)；9—負(fù)載。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述：

一種并離網(wǎng)一體化的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)裝置，如圖1所示，包括鋰電池1、穩(wěn)壓電容2、調(diào)節(jié)三相不平衡的IGBT開關(guān)3、變流器4、LC濾波器5、三相隔離變壓器6和并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換開關(guān)7。所述穩(wěn)壓電容、調(diào)節(jié)三相不平衡的IGBT開關(guān)、變流器并聯(lián)在鋰電池兩端，所述變流器與穩(wěn)壓電容、調(diào)節(jié)三相不平衡的IGBT開關(guān)、LC濾波器相連接，LC濾波器通過三相隔離變壓器與并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換開關(guān)相連接，所述并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換開關(guān)與電網(wǎng)8和負(fù)載9相連接。所述穩(wěn)壓電容由電容C1和電容C2串聯(lián)構(gòu)成，所述調(diào)節(jié)三相不平衡的IGBT開關(guān)由IGBT元件T1和IGBT元件T2串聯(lián)構(gòu)成，所述變流器由3個(gè)IGBT模塊構(gòu)成，每個(gè)模塊由4個(gè)IGBT組成。所述LC濾波器由電感La、Lb、Lc、三個(gè)電阻Rd和三個(gè)電容C連接構(gòu)成。

無論在電池充電還是放電過程中，上述裝置中的各電路模塊作用基本相同，鋰電池是電能的儲(chǔ)存載體；穩(wěn)壓電容采用大容量電容，起到穩(wěn)定直流電壓作用；IGBT開關(guān)主要起調(diào)解兩個(gè)穩(wěn)壓電容電壓不平衡作用；變流器在電池充電時(shí)起到整流作用，在電池放電時(shí)起到逆變作用；LC濾波器起到濾波作用，以減少諧波；三相隔離變壓器使一次側(cè)與二次側(cè)的電氣完全絕緣，并能抑制高頻雜波傳入控制回路；并離網(wǎng)轉(zhuǎn)關(guān)開關(guān)在并網(wǎng)狀態(tài)時(shí)與電網(wǎng)相連，在離網(wǎng)狀態(tài)時(shí)與負(fù)載相連。

本裝置需要在控制電路單元的控制下運(yùn)行?？刂齐娐穯卧贒SP(數(shù)字信號(hào)處理)芯片，能將從穩(wěn)壓電容采集的直流電壓、隔離變壓器一次側(cè)(圖中左側(cè))的三相交流電流及電壓通過軟件算法進(jìn)行處理，產(chǎn)生PWM信號(hào)，驅(qū)動(dòng)變流器中的各IGBT模塊的開閉，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的充放電狀態(tài)轉(zhuǎn)換(并網(wǎng))以及接入負(fù)載運(yùn)行(離網(wǎng))?？刂齐娐穯卧ㄟ^對(duì)穩(wěn)壓電容兩端電壓進(jìn)行采樣，通過信號(hào)處理并產(chǎn)生PWM信號(hào)，控制IGBT開關(guān)的開閉，從而達(dá)到兩個(gè)穩(wěn)壓電容間的電壓平衡。

本裝置的控制方法：在用電低谷時(shí)，可將并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切換至電網(wǎng)側(cè)，通過控制電路單元給-鋰電池充電；在用電高峰時(shí)，可將并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切換至電網(wǎng)側(cè)，通過控制電路單元給鋰電池放電，回饋電網(wǎng)；在停電或用電高峰時(shí)，可將并離網(wǎng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切換至負(fù)荷側(cè)，通過控制電路單元給鋰電池放電，供給負(fù)荷。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明包括并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。