[发明专利]基于可控直流母线的分布式储能装置

权利要求书

1.基于可控直流母线的分布式储能装置，其特征在于，包括n个储能模组、n个半桥电路、buck/boost双向调压电路、三相桥式变换器以及第一滤波电感；每个半桥电路由上开关管和下开关管组成，上开关管的发射极连接下开关管的集电极；储能模组与半桥电路一一对应，每个储能模组通过对应的半桥电路中上开关管的集电极、下开关管的发射极与对应的半桥电路连接；第k个半桥电路下开关管的发射极与第k+1个半桥电路上开关管的发射极连接，构成链式电路，链式电路通过该链式电路上第一个半桥电路上开关管的发射极、最后一个半桥电路下开关管的发射极与buck/boost双向调压电路串联构成可控直流母线，可控直流母线的输出端接至三相桥式变换器，三相桥式变换器经第一滤波电感接入交流电网，k=1,2,…, n-1，n为大于2的正整数；

所述buck/boost双向调压电路由第二滤波电感、第一和第二开关管、滤波电容组成，第一开关管的发射极和第二开关管的集电极电连接，第二滤波电感的一端与第一开关管的发射极电连接，第二滤波电感的另一端与链式电路上第一个半桥电路上开关管的发射极连接，滤波电容的一端与第一开关管的集电极连接，滤波电容的另一端与第二开关管的发射极连接，第二开关管的发射极与链式电路上最后一个半桥电路下开关管的发射极连接，滤波电容的两端即为可控直流母线的输出端；采样buck/boost双向调压电路的输入电压V_d，并除以直流母线电压给定值V_dcref，经PWM调制得到第一和第二开关管的触发信号，其中第一和第二开关管的触发信号相反；

采样buck/boost双向调压电路输出电压V_dc，用直流母线电压给定值V_dcref与V_dc做差，将差值输入PI控制器，PI控制器的输出加入限幅并加上V_dcref送入载波层叠调制模块，载波层叠调制模块的输出经电压均衡算法得到各半桥电路中各开关管的触发信号。

2.根据权利要求1所述的基于可控直流母线的分布式储能装置，其特征在于，所述交流电网的三相线电压有效值为380V。

3.根据权利要求1所述的基于可控直流母线的分布式储能装置，其特征在于，所述电压均衡算法具体为：实时采样各储能模组端电压并除以对应储能模组额定电压得到各储能模组端电压标幺值，将得到的各储能模组端电压标幺值降序排列，并依次记录降序电压标幺值对应的半桥电路编号得到半桥电路编号序列；采用多条载波从下而上依次层叠，最下面一层为底层，最上面一层为顶层；当储能装置接收到放电指令时，将载波层叠调制所得各触发信号从底层到顶层依次送入半桥电路编号序列对应的各半桥电路；当储能装置接收到充电指令时，将载波层叠调制所得各触发信号从顶层到底层依次送入半桥电路编号序列对应的各半桥电路。