專(zhuān)利名稱(chēng)：一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多電平儲(chǔ)能充放電控制器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路。
背景技術(shù)：
采用蓄電池和超級(jí)電容器等的儲(chǔ)能裝置在電力系統(tǒng)儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車(chē)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。儲(chǔ)能裝置中的充放電控制器、均壓和均流電路可以提高儲(chǔ)能裝置的利用率，避免單體特性不一致造成的均壓和均流問(wèn)題，提高儲(chǔ)能單元的壽命。目前，蓄電池和超級(jí)電容器的充放電都是采用單個(gè)電源對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充電，由充放電控制器對(duì)充電的電壓和電流進(jìn)行控制。另外，在儲(chǔ)能裝置內(nèi)部設(shè)置均壓電路， 內(nèi)部各儲(chǔ)能單元的電壓進(jìn)行均衡控制?，F(xiàn)有的均壓電路大體可分為兩大類(lèi)一類(lèi)是能量消耗型電壓均衡方法，把某些過(guò)充的儲(chǔ)能單體的能量消耗在并聯(lián)的電阻上，以避免該單體受到損害。主要有電阻均壓、開(kāi)關(guān)電阻均壓和穩(wěn)壓管均壓法等，這些方法是將能量消耗在電阻上，均壓電路的效率比較低。另一類(lèi)是能量轉(zhuǎn)移型電壓均衡方法，利用電感、電容、變壓器等作為能量轉(zhuǎn)移中介，把某些單體上多余的能量轉(zhuǎn)移到其他單體上，這類(lèi)方法中電感、電容和變壓器等能量轉(zhuǎn)移中介體積和成本都較高。并且現(xiàn)有的上述兩類(lèi)方法都是在電壓出現(xiàn)不平衡的時(shí)候被動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，主動(dòng)性較低。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，均壓電路效率較高，能實(shí)現(xiàn)控制儲(chǔ)能單元均壓和均流的混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路，其特征在于它包括多電平變換器、電感、電壓和電流檢測(cè)單元和控制器，所述多電平變換器包括三相電路，每相電路均包括若干個(gè)串聯(lián)的級(jí)聯(lián)單元，每個(gè)所述級(jí)聯(lián)單元的兩個(gè)連接端子分別與相鄰所述級(jí)聯(lián)單元的連接端子串聯(lián)；所述多電平變換器的三相輸出端連接負(fù)載，所述多電平變換器的三相輸入端分別經(jīng)一所述電感連接外部電網(wǎng)；各所述電感的電網(wǎng)輸入側(cè)均連接至所述電壓和電流檢測(cè)單元，所述電壓和電流檢測(cè)單元將檢測(cè)到的電網(wǎng)電壓和電流信號(hào)傳輸至所述控制器，所述控制器與所述多電平變換器進(jìn)行信息交互。每個(gè)所述級(jí)聯(lián)單元均包括若干個(gè)串聯(lián)的基本單元和一 H橋逆變器，所述H橋逆變器的兩個(gè)輸入端子分別與串聯(lián)后位于兩端的所述基本單元輸出端子連接；所述H橋逆變器的兩輸出端為所述級(jí)聯(lián)單元的兩個(gè)連接端子。每個(gè)所述基本單元均包括三個(gè)輸出端子，相鄰的兩個(gè)所述基本單元采用由第一個(gè)輸出端子和第二個(gè)輸出端子串聯(lián)結(jié)構(gòu)或采用由第二個(gè)輸出端子和第三個(gè)輸出端子串聯(lián)結(jié)構(gòu)。每個(gè)所述基本單元均包括電壓傳感器、儲(chǔ)能單元以及由兩個(gè)串聯(lián)的功率開(kāi)關(guān)器件組成的橋臂，所述電壓傳感器兩端依次并聯(lián)所述儲(chǔ)能單元和橋臂，所述電壓傳感器將檢測(cè)到的所述儲(chǔ)能單元電傳輸至所述控制器。在同一個(gè)所述級(jí)聯(lián)單元中，各所述儲(chǔ)能單元均采用蓄電池或超級(jí)電容。在同一個(gè)所述級(jí)聯(lián)單元中，一部分所述基本單元內(nèi)的儲(chǔ)能單元采用蓄電池作為儲(chǔ)能單元，其余分所述基本單元內(nèi)的儲(chǔ)能單元采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能單元。每個(gè)所述級(jí)聯(lián) 單元中的H橋逆變器包括兩個(gè)并聯(lián)的橋臂，每個(gè)所述橋臂均由兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件組成。所述控制器包括一數(shù)字信號(hào)微處理器、一通訊接口、一電源模塊、一模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、一狀態(tài)顯示模塊、一外部存儲(chǔ)器模塊、一 PWM擴(kuò)展模塊和一 PWM驅(qū)動(dòng)模塊；所述數(shù)字信號(hào)微處理器通過(guò)所述通訊接口實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)通訊；所述電源模塊為所述控制器供電；所述模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將所述電壓和電流檢測(cè)單元和電壓傳感器采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸入至所述數(shù)字信號(hào)微處理器；所述狀態(tài)顯示模塊用于對(duì)所述控制器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示； 所述外部存儲(chǔ)器模塊用于對(duì)所述控制器運(yùn)行過(guò)程中的參數(shù)和變量進(jìn)行存儲(chǔ)；所述PWM擴(kuò)展模塊用于把所述數(shù)字信號(hào)微處理器產(chǎn)生的PWM信號(hào)擴(kuò)展為電路控制所需要的各控制信號(hào)， 通過(guò)所述PWM驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)電路中的所有功率開(kāi)關(guān)器件。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明由多電平變換器、電壓和電流檢測(cè)單元以及控制器組成，多電平變換器由若干個(gè)串聯(lián)的級(jí)聯(lián)單元，每個(gè)級(jí)聯(lián)單元內(nèi)又含有若干個(gè)串聯(lián)的基本單元，而且在同一個(gè)級(jí)聯(lián)單元內(nèi)，可以采用蓄電池和超級(jí)電容混合結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，這樣減少了儲(chǔ)能單元的直接串并聯(lián)，電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。2、本發(fā)明多電平變換器的輸出為多電平電壓，這樣使得輸出電壓的跳變和諧波較小，均壓電路的效率較高。3、本發(fā)明由于采用控制器與多電平變換器進(jìn)行信息交互，每個(gè)基本單元中儲(chǔ)能單元的狀態(tài)都可以通過(guò)電壓傳感器傳送給控制器，為控制器對(duì)每個(gè)儲(chǔ)能單元的控制提供依據(jù)， 可以很方便的測(cè)量每個(gè)儲(chǔ)能單元的開(kāi)路電壓并估計(jì)剩余電量。4、本發(fā)明采用混合式儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)的級(jí)聯(lián)單元，可以將多種儲(chǔ)能介質(zhì)混合到一個(gè)電路中，組成混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，因此，提高了系統(tǒng)性能。5、本發(fā)明由于采用有低壓器件構(gòu)成橋臂，這樣可以運(yùn)行在較高的開(kāi)關(guān)頻率下，而且H橋逆變器的器件雖然額定電壓較高，但是開(kāi)關(guān)頻率可以?xún)H為基波頻率。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車(chē)等系統(tǒng)中。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的級(jí)聯(lián)單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明采用蓄電池式儲(chǔ)能單元的基本單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明采用超級(jí)電容式儲(chǔ)能單元的基本單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的H橋逆變器結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的控制器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本發(fā)明包括多電平變換器1、電感2、電壓和電流檢測(cè)單元3和控制器 4，其中，多電平變換器1包括三相電路，每相電路均包括若干個(gè)串聯(lián)的級(jí)聯(lián)單元5，每個(gè)級(jí)聯(lián)單元5的兩個(gè)連接端子X(jué)p X2分別與相鄰級(jí)聯(lián)單元5的連接端子X(jué)2、相鄰級(jí)聯(lián)單元5的連接端子X(jué)1串聯(lián)。多電平變換器1的三相輸出端連接三相負(fù)載a、b和c，實(shí)現(xiàn)放電功能，即為負(fù)載供電；多電平變換器1的三相輸入端Usa、Usb和Usc分別經(jīng)一電感2連接外部電網(wǎng)，由電感2將電網(wǎng)輸入的電流信號(hào)濾波、限流后輸入多電平變換器1內(nèi)，實(shí)現(xiàn)充電 功能。各電感 2的電網(wǎng)輸入側(cè)均連接至電壓和電流檢測(cè)單元3，電壓和電流檢測(cè)單元3將檢測(cè)到的電網(wǎng)電壓和電流信號(hào)傳輸至控制器4，控制器4與多電平變換器1進(jìn)行信息交互?？刂破?將接收到的信號(hào)處理后，發(fā)送至多電平變換器1，檢測(cè)多電平變換器1內(nèi)儲(chǔ)能單元的電壓并估計(jì)剩余電量(SOC)。上述實(shí)施例中，如圖2所示，多電平變換器1中每個(gè)級(jí)聯(lián)單元5均包括若干個(gè)串聯(lián)的基本單元50和一 H橋逆變器51，H橋逆變器51的兩個(gè)輸入端子X(jué)3、X4分別與串聯(lián)后位于兩端的基本單元50輸出端子連接；H橋逆變器51的兩輸出端即為級(jí)聯(lián)單元5的兩個(gè)連接端子X(jué)pX2。每個(gè)基本單元50均包括三個(gè)輸出端子X(jué)5、X6和X7,相鄰的兩個(gè)基本單元50可以采用由輸出端子X(jué)5、X6串聯(lián)，也可以采用由輸出端子x6、X7串聯(lián)。上述實(shí)施例中，如圖3、圖4所示，基本單元50包括電壓傳感器501、儲(chǔ)能單元502 以及由兩個(gè)串聯(lián)的功率開(kāi)關(guān)器件503、504組成的橋臂505，電壓傳感器501兩端依次并聯(lián)儲(chǔ)能單元502和橋臂505，電壓傳感器501將檢測(cè)到的儲(chǔ)能單元502電壓傳輸至控制器4。橋臂505中第一個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件503的集電極分別連接儲(chǔ)能單元502的正極和該基本單元50 輸出端子X(jué)5,發(fā)射極分別連接第二個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件504的集電極和該基本單元50輸出端子 X6 ；第二個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件504的發(fā)射極分別連接儲(chǔ)能單元502的負(fù)極和該基本單元50的第三個(gè)輸出端子X(jué)7。在使用時(shí)，當(dāng)其中一個(gè)基本單元50采用由輸出端子X(jué)5、X6串聯(lián)時(shí)，如果橋臂505內(nèi)功率開(kāi)關(guān)器件503導(dǎo)通，功率開(kāi)關(guān)器件504關(guān)斷，則該基本單元50被旁路，該基本單元50中的儲(chǔ)能單元502既不充電也不放電，如果功率開(kāi)關(guān)器件503關(guān)斷，功率開(kāi)關(guān)器件 504導(dǎo)通，則儲(chǔ)能單元502被串入回路，儲(chǔ)能單元502被充電或者被放電；當(dāng)各基本單元50 采用由輸出端子X(jué)6、X7串聯(lián)時(shí)，原理與前述原理類(lèi)似。其中，在同一個(gè)級(jí)聯(lián)單元5中，可以所有的儲(chǔ)能單元502都為同一種類(lèi)型，均采用蓄電池作為儲(chǔ)能單元(如圖3所示)，或均采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能單元(如圖4所示)；也可以一部分基本單元50內(nèi)的儲(chǔ)能單元502采用蓄電池作為儲(chǔ)能單元(如圖3所示)，其余部分基本單元50內(nèi)的儲(chǔ)能單元502采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能單元(如圖4所示)，使得級(jí)聯(lián)單元5為一個(gè)混合式儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)。上述各實(shí)施例中，如圖5所示，每個(gè)級(jí)聯(lián)單元5中的H橋逆變器51包括兩個(gè)并聯(lián)的橋臂511，每個(gè)橋臂511均由兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件512、513組成。H橋逆變器51中的功率開(kāi)關(guān)器件512、513電壓值由其所在的級(jí)聯(lián)單元5中基本單元50的級(jí)數(shù)和儲(chǔ)能單元502的電壓值來(lái)共同決定；多電平變換器1輸出的電壓可以通過(guò)級(jí)聯(lián)單元5的級(jí)數(shù)、級(jí)聯(lián)單元5中的基本單元50的級(jí)數(shù)和儲(chǔ)能單元502的電壓值來(lái)共同決定。上述各實(shí)施例中，各基本單元50中的各功率開(kāi)關(guān)器件503、504根據(jù)儲(chǔ)能單元502 的額定電壓等級(jí)選擇相應(yīng)等級(jí)的功率半導(dǎo)體器件，如MOSFET和IGBT等。H橋逆變器51中的各功率開(kāi)關(guān)器件512、513根據(jù)基本單元50串聯(lián)的個(gè)數(shù)和儲(chǔ)能單元502的額定電壓來(lái)選擇相應(yīng)等級(jí)的功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件，比如IGBT、IGCT等。
上述各實(shí)施例中，如圖6所示，控制器4包括一數(shù)字信號(hào)微處理器41、一通訊接口 42、一電源模塊43、一模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊44、一狀態(tài)顯示模塊45、一外部存儲(chǔ)器模塊46、一 PWM (脈寬調(diào)制信號(hào))擴(kuò)展模塊47和一 PWM驅(qū)動(dòng)模塊48。數(shù)字信號(hào)微處理器41可以采用美國(guó)德州儀器公司(Tl)生產(chǎn)的型號(hào)為 TMS320F28335的芯片，數(shù)字信號(hào)微處理器41通過(guò)通訊接口 42實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)和其他設(shè)備之間的通訊；通訊接口 42采用232通訊和485通訊模式。
電源模塊43采用德州儀器公司的TPS767D301芯片，實(shí)現(xiàn)為控制器4供電。模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊44用于將電壓和電流檢測(cè)單元3和電壓傳感器501采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸入至數(shù)字信號(hào)微處理器41內(nèi)，控制系統(tǒng)的計(jì)算。狀態(tài)顯示模塊45用于對(duì)控制器4的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示。外部存儲(chǔ)器模塊46用于對(duì)控制器4運(yùn)行過(guò)程中的參數(shù)和變量進(jìn)行存儲(chǔ)。PWM擴(kuò)展模塊47采用Altera公司的CPLD/FPGA邏輯芯片，用于把數(shù)字信號(hào)微處理器41產(chǎn)生的PWM信號(hào)擴(kuò)展為電路控制所需要的各控制信號(hào)，通過(guò)PWM驅(qū)動(dòng)模塊48來(lái)驅(qū)動(dòng)電路中的所有功率開(kāi)關(guān)器件。上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，各部件的連接和結(jié)構(gòu)都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對(duì)個(gè)別部件的連接和結(jié)構(gòu)進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路，其特征在于它包括多電平變換器、電感、電壓和電流檢測(cè)單元和控制器，所述多電平變換器包括三相電路，每相電路均包括若干個(gè)串聯(lián)的級(jí)聯(lián)單元，每個(gè)所述級(jí)聯(lián)單元的兩個(gè)連接端子分別與相鄰所述級(jí)聯(lián)單元的連接端子串聯(lián)；所述多電平變換器的三相輸出端連接負(fù)載，所述多電平變換器的三相輸入端分別經(jīng)一所述電感連接外部電網(wǎng)；各所述電感的電網(wǎng)輸入側(cè)均連接至所述電壓和電流檢測(cè)單元，所述電壓和電流檢測(cè)單元將檢測(cè)到的電網(wǎng)電壓和電流信號(hào)傳輸至所述控制器，所述控制器與所述多電平變換器進(jìn)行信息交互。
2.如權(quán)利要求1所述的一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路，其特征在于 每個(gè)所述級(jí)聯(lián)單元均包括若干個(gè)串聯(lián)的基本單元和一 H橋逆變器，所述H橋逆變器的兩個(gè)輸入端子分別與串聯(lián)后位于兩端的所述基本單元輸出端子連接；所述H橋逆變器的兩輸出端為所述級(jí)聯(lián)單元的兩個(gè)連接端子。
3.如權(quán)利要求2所述的一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路，其特征在于 每個(gè)所述基本單元均包括三個(gè)輸出端子，相鄰的兩個(gè)所述基本單元采用由第一個(gè)輸出端子和第二個(gè)輸出端子串聯(lián)結(jié)構(gòu)或采用由第二個(gè)輸出端子和第三個(gè)輸出端子串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路，其特征在于 每個(gè)所述基本單元均包括電壓傳感器、儲(chǔ)能單元以及由兩個(gè)串聯(lián)的功率開(kāi)關(guān)器件組成的橋臂，所述電壓傳感器兩端依次并聯(lián)所述儲(chǔ)能單元和橋臂，所述電壓傳感器將檢測(cè)到的所述儲(chǔ)能單元電傳輸至所述控制器。
5.如權(quán)利要求4所述的一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路，其特征在于 在同一個(gè)所述級(jí)聯(lián)單元中，各所述儲(chǔ)能單元均采用蓄電池或超級(jí)電容。
6.如權(quán)利要求4所述的一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路，其特征在于 在同一個(gè)所述級(jí)聯(lián)單元中，一部分所述基本單元內(nèi)的儲(chǔ)能單元采用蓄電池作為儲(chǔ)能單元， 其余分所述基本單元內(nèi)的儲(chǔ)能單元采用超級(jí)電容作為儲(chǔ)能單元。
7.如權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路，其特征在于每個(gè)所述級(jí)聯(lián)單元中的H橋逆變器包括兩個(gè)并聯(lián)的橋臂，每個(gè)所述橋臂均由兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件組成。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路，其特征在于所述控制器包括一數(shù)字信號(hào)微處理器、一通訊接口、一電源模塊、一模 /數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、一狀態(tài)顯示模塊、一外部存儲(chǔ)器模塊、一 PWM擴(kuò)展模塊和一 PWM驅(qū)動(dòng)模塊；所述數(shù)字信號(hào)微處理器通過(guò)所述通訊接口實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)通訊；所述電源模塊為所述控制器供電；所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將所述電壓和電流檢測(cè)單元和電壓傳感器采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸入至所述數(shù)字信號(hào)微處理器；所述狀態(tài)顯示模塊用于對(duì)所述控制器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示；所述外部存儲(chǔ)器模塊用于對(duì)所述控制器運(yùn)行過(guò)程中的參數(shù)和變量進(jìn)行存儲(chǔ)；所述PWM擴(kuò)展模塊用于把所述數(shù)字信號(hào)微處理器產(chǎn)生的PWM信號(hào)擴(kuò)展為電路控制所需要的各控制信號(hào)，通過(guò)所述PWM驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)電路中的所有功率開(kāi)關(guān)器件。
9.如權(quán)利要求7所述的一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路，其特征在于 所述控制器包括一數(shù)字信號(hào)微處理器、一通訊接口、一電源模塊、一模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、一狀態(tài)顯示模塊、一外部存儲(chǔ)器模塊、一 PWM擴(kuò)展模塊和一 PWM驅(qū)動(dòng)模塊； 所述數(shù)字信號(hào)微處理器通過(guò)所述通訊接口實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)通訊； 所述電源模塊為所述控制器供電；所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將所述電壓和電流檢測(cè)單元和電壓傳感器采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸入至所述數(shù)字信號(hào)微處理器；所述狀態(tài)顯示模塊用于對(duì)所述控制器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示； 所述外部存儲(chǔ)器模塊用于對(duì)所述控制器運(yùn)行過(guò)程中的參數(shù)和變量進(jìn)行存儲(chǔ)； 所述PWM擴(kuò)展模塊用于把所述數(shù)字信號(hào)微處理器產(chǎn)生的PWM信號(hào)擴(kuò)展為電路控制所需要的各控制信號(hào)，通過(guò)所述PWM驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)電路中的所有功率開(kāi)關(guān)器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合級(jí)聯(lián)型多電平儲(chǔ)能充放電及均壓電路，其特征在于它包括多電平變換器、電感、電壓和電流檢測(cè)單元和控制器，多電平變換器包括三相電路，每相電路均包括若干個(gè)串聯(lián)的級(jí)聯(lián)單元，每個(gè)級(jí)聯(lián)單元的兩個(gè)連接端子分別與相鄰級(jí)聯(lián)單元的連接端子串聯(lián)；多電平變換器的三相輸出端連接負(fù)載，多電平變換器的三相輸入端分別經(jīng)一電感連接外部電網(wǎng)；各電感的電網(wǎng)輸入側(cè)均連接至電壓和電流檢測(cè)單元，電壓和電流檢測(cè)單元將檢測(cè)到的電網(wǎng)電壓和電流信號(hào)傳輸至控制器，控制器與多電平變換器進(jìn)行信息交互。本發(fā)明采用蓄電池和超級(jí)電容混合結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，能減少儲(chǔ)能單元的直接串并聯(lián)，電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車(chē)等系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H02J15/00GK102185487SQ20111012703
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者李永東, 王奎, 鄭澤東 申請(qǐng)人:清華大學(xué)