CN103051225A - 一种多功能功率变换器 - Google Patents

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韩新建
董中振
王志红
陈学松
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SUNROUS NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
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SUNROUS NEW ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
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    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Abstract

本发明涉及一种多功能功率变换器，采用高频变压器实现电网与风机、光伏电池、蓄电池之间的安全电气隔离；前级采用全桥逆变拓扑结构来稳定工频逆变母线电压、蓄电池充电及风机或光伏电池的最大功率跟踪，三者功能可以相互切换，从而实现多种功能的应用，具有智能、高效、高安全性的优势；高频变压器隔离环节采用双向激励的全桥逆变拓扑结构来实现变压器能量的双向流动，从而实现通过电网为蓄电池充电的目的。

Description

一种多功能功率变换器
技术领域
本发明涉及新能源微网发电领域，具体涉及一种多功能功率变换器。
背景技术
太阳能发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要地位，不但要代替部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。根据欧洲JRC的预测，到2030年可再生能源占总能源机构中占到30%以上，太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上，2040年可再生能源占总能源耗50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上，到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电占到60%，显示出重要战略地位。近年来，发展可再生能源得到很高的重视和支持，太阳能光伏发电产业和市场迅速发展。
 
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种多功能功率变换器，实现了多种功能的应用，具有智能、高效、高安全性的优势。
一种多功能功率变换器，包括主拓扑结构，主拓扑结构和隔离与驱动单元连接，在主拓扑结构的高频变压器隔离环节采用双向激励的全桥逆变拓扑结构。
优选的，所述主拓扑结构一端与工频逆变母线连接，另一端与蓄电池、风机或光伏电池组件连接。进一步的，所述主拓扑结构通过传感器连接在控制单元上，控制单元上还连接有LCD显示单元和RS485通讯单元。
本发明提供的一种多功能功率变换器，具有如下特性：
 1）采用高频变压器实现电网和风机、光伏电池及蓄电池之间的安全电气隔离；与非隔离产品相比，提高了人为操作的安全性及功率变换器本身的安全性，与工频变压器隔离相比减小了体积和重量；
2）前级采用了全桥逆变拓扑结构，在输入电压较高时可以用来稳定工频逆变母线电压、蓄电池充电及最大功率跟踪，三者功能可以相互切换，从而实现多种功能的应用；
3）中间高频变压器隔离环节采用双向激励拓扑结构来实现能量的双向流动；在高频变压器能量传递中，一般是单向流动，而本技术的特点是使用双向激励拓扑结构，实现变压器能量的双向流动，从而实现通过电网为蓄电池充电的目的。
 
附图说明
图1为本发明的一种多功能功率变换器的整体控制示意图。
图中标号说明：1.主拓扑结构主，2.全桥逆变拓扑结构，3.工频逆变母线，4.蓄电池，5.风机或光伏电池组件,6.传感器,7.隔离与驱动单元，8.控制单元,9.LCD显示单元和RS485通讯单元。
 
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
结合图1所示，本发明的一种多功能功率变换器，包括主拓扑结构1，主拓扑结构1和隔离与驱动单元7连接，在主拓扑结构1的高频变压器隔离环节采用双向激励的全桥逆变拓扑结构2，全桥逆变拓扑结构2一端与工频逆变母线3连接，另一端与蓄电池4、风机或光伏电池组件5连接，并受隔离与驱动单元7连接控制，主拓扑结构1进一步通过传感器6连接在控制单元8上，控制单元8上还连接有LCD显示单元和RS485通讯单元9。
其中，全桥逆变拓扑结构主要用于对蓄电池充电、对光伏电池或风机的最大功率跟踪、稳定工频母线电压等功能，三者功能可以相互切换，从而实现多种功能的应用。
高频变压器隔离主要实现风机或光伏电池或蓄电池与电网之间的电气安全隔离。与非隔离产品相比，提高了人为操作的安全性及功率变换器本身的安全性，与工频变压器隔离相比减小了体积和重量。且与高频变压器能量传递中一般的单向流动相比，采用双向激励控制方式来实现能量的双向流动，实现了变压器能量的双向流动，从而实现通过电网为蓄电池充电的目的。
从而使得本发明的多功能功率变换器实现了从光伏电池组件或风机给蓄电池充电、从光伏电池组件或风机给电网送电、从电网向蓄电池充电、从蓄电池独立逆变四种功能集于一体的目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种多功能功率变换器，其特征在于，包括主拓扑结构（1），主拓扑结构（1）和隔离与驱动单元（7）连接，在主拓扑结构（1）的高频变压器隔离环节采用双向激励的全桥逆变拓扑结构（2）。
2.根据权利要求1所述的多功能功率变换器，其特征在于，所述主拓扑结构（1）一端与工频逆变母线（3）连接，另一端与蓄电池（4）、风机或光伏电池组件（5）连接。
3.根据权利要求2所述的多功能功率变换器，其特征在于，所述主拓扑结构（1）进一步通过传感器（6）连接在控制单元（8）上。
4.根据权利要求3所述的多功能功率变换器，其特征在于，所述控制单元（7）上还连接有LCD显示单元和RS485通讯单元（9）。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130417