隔離型直流微網制造技術

本實用新型專利技術公開一種隔離型直流微網，其包括多個依次級聯的接口電路和一個儲能裝置，其中，各個接口電路的結構相同，所述接口電路的輸入端與各自的直流電源的輸出端相連，輸出端與所述儲能裝置的輸入端相連；所述儲能裝置為包含多個接入端口的蓄電池或大電容。本實用新型專利技術的隔離型直流微網利用雙向可升降壓直流變電路將交流電壓轉換為可升降的直流電壓進行處理，從而實現了雙向直流功率傳輸，其電路結構簡單、控制簡便、輸出電壓穩定性好，符合微電網的發展要求，且具有設計結構新穎、通用性強、成本低廉等優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電力電子
，具體地，涉及一種隔離型直流微網，其可將多路12V直流從輸入端升壓至120V直流并送至儲能裝置、將多路120V直流從輸入端降壓至12V直流并送至儲能裝置；或將12V直流從儲能裝置 升壓至120V直流并送至多路輸入端、將120V直流從儲能裝置降壓至12V直流并送至多路輸入端。
技術介紹
隔離型直流微網是微電網重要組成部分。隨著我國微電網的迅猛發展，對于隔離型直流微網的需求越來越旺盛，對隔離型直流微網的功率傳輸的靈活性要求也越來越高。因此，穩定性好、功率傳輸靈活的隔離型直流微網符合微電網的發展要求，具有良好的應用前景。為了完成雙向功率傳輸，隔離型直流微網可以采用帶隔離型的隔離型直流微網方案和非隔離型的隔離型直流微網方案。與帶隔離型的隔離型直流微網相比，非隔離型的隔離型直流微網具有結構簡單、成本低廉、電源利用率高、穩定可靠的優點。經過對現有的適合分布直流電網的接口技術的檢索發現，文章《永磁風力發電機分布式直流并網動態電壓解耦補償控制》(《電機與控制學報》，20011第5期)中記載的直流變換器結構復雜、功能不全、不能實現雙向功率參數、效率較低，且成本較高。為此，需要采用新的隔離型直流微網，以便于簡化結構、提高電源利用率、簡化控制、保證供電質量。
技術實現思路
有鑒于現有技術的上述缺陷，本技術所要解決的技術問題是提供一種隔離型直流微網，其能夠實現雙向直流功率傳輸，具有結構簡單、控制簡便、成本低廉等優點。為實現上述目的，本技術提供了一種隔離型直流微網，其包括多個依次級聯的接口電路和一個儲能裝置，其中，各個接口電路的結構相同，所述接口電路的輸入端與各自的直流電源的輸出端相連，輸出端與所述儲能裝置的輸入端相連；所述接口電路為雙向直流功率傳輸開關電路，包括第一電解電容、第二電解電容、第一電阻、第二電阻、第一高頻變壓器和八個IGBT :所述第一電解電容尚正極與直流電源的輸入正極相連，其負極與直流電源的輸入負極相連；所述第二電解電容正極與直流電源的輸出正極相連，其負極與直流電源的輸出負極相連；所述第一電阻為穩定電阻，其兩端與所述第一電解電容兩端并聯；所述第二電阻為穩定電阻，其兩端與所述第二電解電容兩端并聯；所述第一高頻變壓器的初級繞組兩端分別與第一節點和第二節點相連；所述第一高頻變壓器的次級繞組兩端分別與第三節點和第四節點相連；第一 IGBT集電極與所述直流電源的輸入正極相連，其發射極與所述第一節點相連；第二 IGBT集電極與所述第一節點相連，其發射極與所述直流電源的輸入負極相連；第三IGBT集電極與所述直流電源的輸入正極相連，其發射極與所述第二節點相連；第四IGBT集電極與所述第二節點相連，其發射極與所述直流電源的輸入負極相連；第五IGBT集電極與所述直流電源的輸出正極相連，其發射極與所述第三節點相連；第六IGBT集電極與所述第三節點相連，其發射極與所述直流電源的輸出負極相連；第七IGBT集電極與所述直流電源的輸出正極相連，其發射極與所述第四節點相連；第八IGBT集電極與所述第四節點相連，其發射極與所述直流電源的輸出負極相連；其中，所述第一節點為第一 IGBT與第二 IGBT構成的橋臂中點，所述第二節點為第三IGBT與第四IGBT構成的橋臂中點，所述第三節點為第五IGBT與第六IGBT構成的橋臂中點，所述第四節點為第七IGBT與第八IGBT構成的橋臂中點；所述儲能裝置為包含多個接入端口的蓄電池或大電容。根據上述的隔離型直流微網，其中，所述第一電解電容和第二電解電容均為2200F，耐壓為 450V。根據上述的隔離型直流微網，其中，所述第一電阻和第二電阻均為200kQ，功率為·21根據上述的隔離型直流微網，其中，所述第一高頻變壓器的變比為I : I。根據上述的隔離型直流微網，其中，所述第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT和第四IGBT的載流量為50A/100°C，耐壓為600V，開關頻率為20kHz。根據上述的隔離型直流微網，其中，所述單個接口電路的功率為2.0kW。本技術的隔離型直流微網利用雙向可升降壓直流變電路將交流電壓轉換為可升降的直流電壓進行處理，從而實現了雙向直流功率傳輸，其電路結構簡單、控制簡便、輸出電壓穩定性好，符合微電網的發展要求，且具有設計結構新穎、通用性強、成本低廉等優點。附圖說明圖I為本技術的隔離型直流微網的電路原理圖。具體實施方式以下將結合附圖對本技術的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本技術的目的、特征和效果。如圖I所示，本技術為一種可將多路12V直流從輸入端升壓至120V直流送至儲能裝置、將多路120V直流從輸入端降壓至12V直流送至儲能裝置；或將12V直流從儲能裝置升壓至120V直流送至多路輸入端、將120V直流從儲能裝置降壓至12V直流送至多路輸入端的隔離型直流微網，其包括多個依次級聯的接口電路1、2、…、n和一個儲能裝置。其中，各個接口電路的結構相同，均為雙向直流功率傳輸開關電路，每個接口電路的輸入端與各自直流電源的輸出端相連，輸出端與儲能裝置的輸入端相連。單個接口電路功率等級為 2. Okff0下面以接口電路I為例，詳述其具體電路結構。接口電路I為雙向直流功率傳輸開關電路，其包括第一電解電容E1、第二電解電容E2、第一電阻R1、第二電阻R2、第一高頻變壓器TRl和八個絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)，其中，第一電解電容El正極與直流電源的輸入正極Pl相連，其負極與直流電源的輸入負極NI相連；第二電解電容E2正極與直流電源的輸出正極P2相連，其負極與直流電源的輸出負極N2相連；第一電阻Rl為穩定電阻，其兩端與第一電解電容El兩端開聯；第二電阻R2為穩定電阻，其兩端與第二電解電容E2兩端并聯；第一高頻變壓器TRl的初級繞組兩端分別與第一節點A和第二節點B相連，第一高頻變壓器TRl的次級繞組兩端分別與第三節點C和第四節點D相連；第一 IGBT SI的集電極與輸入正極Pl相連，其發射極與第一節點A相連；第二 IGBT S2的集電極與第 一節點A相連，其發射極與輸入負極NI相連；第三IGBTS3的集電極與輸入正極Pl相連，其發射極與第二節點B相連；第四IGBTS4的集電極與第二節點B相連，其發射極與輸入負極NI相連；第五IGBT S5的集電極與輸出正極P2相連，其發射極與第三節點C相連；第六IGBT S6的集電極與第三節點C相連，其發射極與輸出負極N2相連；第七IGBT S7的集電極與輸出正極P2相連，其發射極與第四節點D相連；第八IGBT S8的集電極與第四節點D相連，其發射極與輸出負極N2相連；其中，第一節點A為第一 IGBT SI與第二 IGBT S2構成的橋臂中點，第二節點B為第三IGBT S3與第四IGBT S4構成的橋臂中點，第三節點C為第五IGBT S5與第六IGBT S6構成的橋臂中點，第四節點D為第七IGBT S7與第八IGBT S8構成的橋臂中點。儲能裝置為包含多個接入端口的蓄電池或大電容。具體地，在本技術中，所采用的各個器件的參數如下第一電解電容E1、第二電解電容E2為2200F，耐壓為450V。第一電阻R1、第二電阻R2為200k Q，功率為2W。第一高頻變壓器TRl的變本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種隔離型直流微網，其特征在于，包括多個依次級聯的接口電路和一個儲能裝置，其中，各個接口電路的結構相同，所述接口電路的輸入端與各自的直流電源的輸出端相連，輸出端與所述儲能裝置的輸入端相連；所述接口電路為雙向直流功率傳輸開關電路，包括第一電解電容、第二電解電容、第一電阻、第二電阻、第一高頻變壓器和八個IGBT：所述第一電解電容尚正極與直流電源的輸入正極相連，其負極與直流電源的輸入負極相連；所述第二電解電容正極與直流電源的輸出正極相連，其負極與直流電源的輸出負極相連；所述第一電阻為穩定電阻，其兩端與所述第一電解電容兩端并聯；所述第二電阻為穩定電阻，其兩端與所述第二電解電容兩端并聯；所述第一高頻變壓器的初級繞組兩端分別與第一節點和第二節點相連；所述第一高頻變壓器的次級繞組兩端分別與第三節點和第四節點相連；第一IGBT集電極與所述直流電源的輸入正極相連，其發射極與所述第一節點相連；第二IGBT集電極與所述第一節點相連，其發射極與所述直流電源的輸入負極相連；第三IGBT集電極與所述直流電源的輸入正極相連，其發射極與所述第二節點相連；第四IGBT集電極與所述第二節點相連，其發射極與所述直流電源的輸入負極相連；第五IGBT集電極與所述直流電源的輸出正極相連，其發射極與所述第三節點相連；第六IGBT集電極與所述第三節點相連，其發射極與所述直流電源的輸出負極相連；第七IGBT集電極與所述直流電源的輸出正極相連，其發射極與所述第四節點相連；第八IGBT集電極與所述第四節點相連，其發射極與所述直流電源的輸出負極相連；其中，所述第一節點為第一IGBT與第二IGBT構成的橋臂中點，所述第二節點為第三IGBT與第四IGBT構成的橋臂中點，所述第三節點為第五IGBT與第六IGBT構成的橋臂中點，所述第四節點為第七IGBT與第八IGBT構成的橋臂中點；所述儲能裝置為包含多個接入端口的蓄電池或大電容。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陸飛，王男，楊喜軍，郜登科，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：實用新型
國別省市：