[发明专利]一种电磁储能的链式变流器拓扑结构

权利要求书

1.一种电磁储能的链式变流器拓扑结构，包括电磁储能系统中的储能电感线圈（L_coil）、用于连接电磁储能系统的H桥、中间直流侧电容（C）、链式变流器H桥以及并网电抗器（L_s），其特征在于，所述链式变流器的每一相由H桥串联组成，三相接成星形，通过所述电抗器（L_s）直接并入高压电网，所述链式变流器各H桥中间直流侧电容（C）与所述电磁储能线圈（L_coil）之间设有一个用于连接电磁储能系统的H桥，所述用于连接电磁储能系统的H桥与所述中间直流侧电容C并联。

2.根据权利要求1所述的一种用于电磁储能的链式变流器拓扑结构，其特征在于，所述用于连接电磁储能系统的H桥，由四个开关，即第一开关~第四开关（S₁、S₂、S₃、S₄），其中：第一、第二开关（S₁、S₂）串联构成一个桥臂，第三、第四开关（S₃、S₄）串联构成另一个桥臂，所述电磁储能线圈L_coil连接在这两个桥臂中间，并且所述四个开关（S₁、S₂、S₃、S₄）分别并联一个反向二极管；所述链式变流器通过控制用于连接电磁储能系统的H桥，能够保证储能电感线圈L_coil工作于充电、放电和储能的各种状态，同时保持H桥直流侧电容C的电压稳定。

3.根据权利要求2所述的一种用于电磁储能的链式变流器拓扑结构，其特征在于，控制所述用于连接电磁储能系统的H桥中的第一、第四开关(S₁、S₄)开通，中间直流侧电容（C）对储能电感线圈（L_coil）进行充电。

4.根据权利要求2所述的一种用于电磁储能的链式变流器拓扑结构，其特征在于，控制所述用于连接电磁储能系统的H桥中的四个开关（S₁、S₂、S₃、S₄）全部关断，储能电感线圈（L_coil）中的电流由第二、第三开关(S₂、S₃)的反并联二极管续流，此时中间直流侧电容（C）对储能电感线圈（L_coil）进行放电。

5.根据权利要求2所述的一种用于电磁储能的链式变流器拓扑结构，其特征在于，控制所述用于连接电磁储能系统的H桥中的第一开关(S₁)开通，同时第三开关(S₃)的反并联二极管续流，中间直流侧电容（C）与储能电感线圈（L_coil）未连接，此时储能电感线圈（L_coil）处于续流状态。

6.根据权利要求2所述的一种用于电磁储能的链式变流器拓扑结构，其特征在于，控制所述用于连接电磁储能系统的H桥中的第四开关(S₄)开通，同时第二开关(S₂)的反并联二极管续流，中间直流侧电容（C）与储能电感线圈（L_coil）未连接，此时储能电感线圈（L_coil）处于续流状态。

7.根据权利要求2所述的一种用于电磁储能的链式变流器拓扑结构，其特征在于，控制所述用于连接电磁储能系统的H桥中的第二、第三开关（S₂、S₃）开通，中间直流侧电容（C）对储能电感线圈（L_coil）进行反向充电。

8.根据权利要求2所述的一种用于电磁储能的链式变流器拓扑结构，其特征在于，控制所述用于连接电磁储能系统的H桥中的四个开关（S₁、S₂、S₃、S₄）全部关断，储能电感线圈（L_coil）中的电流由第一和第四开关（S₁、S₄）的反并联二极管续流，此时中间直流侧电容（C）对储能电感线圈（L_coil）进行反向放电。