具有能量双向流动的三相逆变器拓扑电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力电子变换领域，具体涉及一种具有能量双向流动的三相逆变器拓扑电路。
【背景技术】
[0002]我国当前电网运营面临着最高用电负荷持续增加、间歇式能源接入占比扩大、调峰手段有限等诸多挑战；而优质、自愈、安全、清洁、经济、互动是我国智能电网的设定目标，储能技术尤其大规模储能技术具备的诸多特性得以在发电、输电、配电、用电四大环节得到广泛应用，可以说储能环节是构建智能电网及实现目标不可或缺的关键环节。
[0003]储能系统作为智能电网重要的组成部分，可以有效地实现需求侧管理，消除昼夜间峰谷差，平滑负荷。智能电网的核心技术之一就是储能技术，通过遍布电网的储能节点，智能电网可以对能源进行更有效的调度，使得整个电网的能源效率提高，然而目前储能三相逆变器在国内技术还没有成熟。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种具有能量双向流动的三相逆变器拓扑电路，实现电池可以直接向三相电网传输能量，相电网可以直接给电池进行充电，有效的实现能量的双向流动。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供一种具有能量双向流动的三相逆变器拓扑电路，其特点是，该电路包含:逆变电路和整流电路；
[0006]上述逆变电路包含:
[0007]Boost升压电路，其输入端电路连接电池，接收电池电压并升压至母线电压；
[0008]第一母线电容，其输入端电路连接Boost升压电路，接收母线电压；
[0009]三相逆变桥，其输入端电路连接第一母线电容输出端，输出端电路连接三相电网，将母线电压逆变为电网电压，并馈入三相电网；
[0010]上述整流电路包含:
[0011]三相整流桥，其输入端电路连接三相电网，接收电网电压整流为母线电压；
[0012]第二母线电容，其输入端电路连接三相整流桥，接收母线电压；
[0013]Buck降压电路，其输入端电路连接第二母线电容的输出端，输出端电路连接电池，将母线电压降压转换为电池电压，并为电池充电。
[0014]上述Boost升压电路和Buck降压电路至电池之间分别设有滤波解耦电路。
[0015]上述滤波解耦电路包含与电池并联的第一电容Cl。
[0016]上述第一母线电容包含串联连接的第二电容C2和第三电容C3。
[0017]上述第二母线电容包含串联连接的第二电容C2和第三电容C3。
[0018]上述的Boost升压电路包含:与电池形成环路的第一电感LI和第一开关管Q1，与第一开关管Ql并联连接的第一二极管Dl，电路连接第一电感LI和第一母线电容输入端之间的第二开关管Q2，与第二开关管Q2并联连接的第二二极管D2 ;
[0019]第一开关管Ql和第二开关管Q2的触发端接DSP发出的PWM信号，控制第一开关管Ql和第二开关管Q2的导通或关断；并通过调节第一开关管Ql的占空比将电池电压升压至母线电压；
[0020]第一开关管Ql处于导通状态，第二开关管Q2处于关断状态；第一开关管Q1、第一电感LI和电池环路连通，电池的电池电压由第一开关管Ql升压至母线电压后存储于第一电感LI ;第一开关管Ql处于关断状态，第二开关管Q2处于导通状态；第一电感LI中的母线电压通过第二二极管D2输出至第一母线电容。
[0021]上述的Buck降压电路包含:与电池形成环路的第一电感LI和第一开关管Ql，与第一开关管Ql并联连接的第一二极管Dl，电路连接第一电感LI和第二母线电容输出端之间的第二开关管Q2，与第二开关管Q2并联连接的第二二极管D2 ;
[0022]第一开关管Ql和第二开关管Q2的触发端接DSP发出的PWM信号，控制第一开关管Ql和第二开关管Q2的导通或关断；并通过调节第二开关管Q2的占空比将母线电压降压至电池电压；
[0023]第二开关管Q2处于导通状态，第一开关管Ql处于关断状态；第二开关管Q2将第二母线电容输出的母线电压压降至电池电压，第一电感LI接收并存储电池电压；第二开关管Q2处于关断状态，第一开关管Ql处于导通状态；第一电感LI输出电池电压至电池进行充电。
[0024]上述三相逆变桥包含:R相逆变电路、S相逆变电路和T相逆变电路；
[0025]上述R相逆变电路包含:第一 R相开关管、第二 R相开关管、第三R相开关管和第四R相开关管；第一 R相开关管漏极、第二 R相开关管漏极和第四R相开关管源极接第一母线电容，第一 R相开关管源极接第四R相开关管漏极和第三R相开关管漏极，第三R相开关管源极接第二 R相开关管源极；第一 R相开关管源极连接至三相电网；
[0026]上述S相逆变电路包含:第一 S相开关管、第二 S相开关管、第三S相开关管和第四S相开关管；第一 S相开关管漏极、第二 S相开关管漏极和第四S相开关管源极接第一母线电容，第一 S相开关管源极接第四S相开关管漏极和第三S相开关管漏极，第三S相开关管源极接第二 S相开关管源极；第一 S相开关管源极连接至三相电网；
[0027]上述T相逆变电路包含:第一 T相开关管、第二 T相开关管、第三T相开关管和第四T相开关管；第一 T相开关管漏极、第二 T相开关管漏极和第四T相开关管源极接第一母线电容，第一 T相开关管源极接第四T相开关管漏极和第三T相开关管漏极，第三T相开关管源极接第二 T相开关管源极；第一 T相开关管源极连接至三相电网。
[0028]上述三相整流桥包含:R相整流电路、S相整流电路和T相整流电路；
[0029]上述R相整流电路包含:第一 R相开关管、第二 R相开关管、第三R相开关管和第四R相开关管；第一 R相开关管漏极、第二 R相开关管漏极和第四R相开关管源极接第二母线电容，第一 R相开关管源极接第四R相开关管漏极和第三R相开关管漏极，第三R相开关管源极接第二 R相开关管源极；第一 R相开关管源极连接至三相电网；
[0030]上述S相整流电路包含:第一 S相开关管、第二 S相开关管、第三S相开关管和第四S相开关管；第一 S相开关管漏极、第二 S相开关管漏极和第四S相开关管源极接第二母线电容，第一 S相开关管源极接第四S相开关管漏极和第三S相开关管漏极，第三S相开关管源极接第二 S相开关管源极；第一 S相开关管源极连接至三相电网；
[0031]上述T相整流电路包含:第一 T相开关管、第二 T相开关管、第三T相开关管和第四T相开关管；第一 T相开关管漏极、第二 T相开关管漏极和第四T相开关管源极接第二母线电容，第一 T相开关管源极接第四T相开关管漏极和第三T相开关管漏极，第三T相开关管源极接第二 T相开关管源极；第一 T相开关管源极连接至三相电网。
[0032]上述Boost升压电路与Buck降压电路的电路结构相同或采用同一个电路；
[0033]上述第一母线电容与第二母线电容的电路结构相同或采用同一个电路；
[0034]上述三相逆变桥与三相整流桥的电路结构相同或采用同一个电路。
[0035]本实用新型具有能量双向流动的三相逆变器拓扑电路和现有技术的电网结构相比，其优点在于，本实用新型通过逆变电路实现电池可以直接向三相电网传输能量；通过整流电路三相电网可以直接给电池进行充电，同时配合DSP数字控制算法，可以有效的实现能量的双向流动；实现高价卖电，低价买电，让客户获得更大收益；
[0036]本实用新型的逆变电路和整流电路采用同一个电路结构，电路拓扑简单实用，进一步降低机器的尺寸重量和成本。
【附图说明】
[0037]图1为本实用新型具有能量双向流动的三相逆变器拓扑电路的电路拓扑图；
[0038]图2为本实用新型具有能量双向流动的三相逆变器拓扑电路中电池将能量存储在升压电感中过程示意图；
[0039]图3为本实用新型具有能量双向流动的三相逆变器拓扑电路中电感中的能量馈入母线电容和馈入三相电网的过程示意图；
[0040]图4为本实用新型具有能量双向流动的三相逆变器拓扑电路中三相电网经过整流后存储到母线电压，并经过开关管给电感存储能量的过程示意图；
[0041]图5为本实用新型具有能量双向流动的三相逆变器拓扑电路中电感释放能量给电池充电的过程示意图。
【具体实施方式】
[0042]以下结合附图，进一步说明本实用新型的具体实施例。
[0043]如图1所示，公开了一种具有能量双向流动的三相逆变器拓扑电路的实施例，该具有能量双向流动的三相逆变器拓