一种综合电源系统的制作方法

本发明涉及储能领域，特别涉及一种综合电源系统。

背景技术：

1、交流/直流的电源转换系统近年被广泛的应用在储能装置，ups不间断电源以及电动车驱动方面。电池，是这类应用中的主要能量储备装置，是一个直流装置。当为电池充电或者储能的时候，需要将交流电转换成直流。当使用电池供电时，需要将电池的直流电转换成交流。使用单一的交流/直流双向转换器就可以节省器件的使用，提高系统可靠性，降低造价。交流/直流双向转换器通常都经过两次转换，交流整流成直流，再通过直流/直流转换以扩大电池电压的可使用范围。两个转换之间由直流母线连接。而直流母线上是需要安装大容量的电容使直流电压平滑，更接近一条直线，如图1的框图所示。这个电容装置除了是转换器的体积，重量，能耗和成本的一个重要组成部分，还是转换器中最主要的使用寿命限制点和故障点。

2、有鉴于此，提出本申请。

技术实现思路

1、本发明公开了一种综合电源系统，旨在解决现有的交直流转换设备寿命低下且能耗高的问题。

2、本发明实施例公开了一种综合电源系统，包括：控制器、以及依次连接的滤波电路、ac/dc电路、dc/dc电路、电池；

3、其中，所述滤波电路的第一端用于连接电网和负载，所述控制器的输出端与所述ac/dc电路的控制端以及dc/dc电路的控制端电气连接；

4、其中，所述控制器被配置为通过执行其内部存储的计算机程序以实现如下步骤：

5、生成第一控制信号至所述dc/dc电路，以使得所述电池输出的电压在所述dc/dc电路和ac/dc电路之间的直流母线上为脉冲电压；

6、生成第二控制信号至所述ac/dc电路，以使得所述脉冲电压经过所述ac/dc电路和所述滤波电路之后生成标准的正弦波交流电。

7、优选地，还包括静态转换开关；

8、其中，所述静态转换开关的第一端与所述电网的火线电气连接，所述静态转换开关的第二端与所述负载和滤波电路电气连接。

9、优选地，所述滤波电路包括：第一电感、第二电感以及电容；

10、其中，所述第一电感的第一端与所述静态转换开关第二端电气连接，所述第一电感的第二端与所述ac/dc电路电气连接，所述第二电感的第一端与所述电网的零线电气连接，所述第二电感的第二端与所述ac/dc电路电气连接，所述电容并在所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端。

11、优选地，所述ac/dc电路包括：第一igbt管、第二igbt管、第三igbt管、第四igbt管；

12、其中，所述第一igbt管的e极与所述第二igbt管的c极电气连接，所述第二igbt管的e极和所述第四igbt管的e极电气连接，所述第四igbt管的c极和所述第三igbt管的e极电气连接，所述三igbt管的c极和所述第一igbt管的c极电气连接，所述第一电感的第二端与所述第一igbt管的e极电气连接，所述第二电感的第二端与所述第四igbt管的c极电气连接；

13、所述第一igbt管的g极、所述第二igbt管的g极、第三igbt管的g极、以及第四igbt管的g极与所述控制器的输出端电气连接。

14、优选地，所述dc/dc电路包括：第五igbt管、第六igbt管、第七igbt管以及第三电感；

15、所述第六igbt管的c极与第五igbt管的e极电气连接，所述第六igbt管的e极和所述第四igbt管的e极电气连接，所述第五igbt管的c极和所述第三igbt管的c极电气连接，所述第三电感的第一端与所述第七igbt管的e极电气连接，所述第三电感的第二端与所述第六igbt管的c极电气连接，所述第七igbt管的c极与所述电池的正极电气连接，所述第六igbt管的e极与所述电池的负极电气连接。

16、优选地，所述生成第一控制信号至所述dc/dc电路，以使得所述电池输出的电压在所述dc/dc电路和ac/dc电路之间的母线为脉冲电压具体为：

17、生成第一控制信号至所述dc/dc电路，以使得所述第五igbt管处于分离状态，所述第六igbt管和所述第七igbt管按照第一预设的开关频率和占空比进行动作，进而输出脉冲电压至所述直流母线。

18、优选地，还包括：

19、生成第三控制信号至所述dc/dc电路,以使得所述dc/dc电路将所述直流母线上的脉冲电压处理成平滑的直流电压对所述电池进行充电，其中，所述脉冲电压由ac/dc电路生成。

20、优选地，所述生成第三控制信号至所述dc/dc电路,以使得所述dc/dc电路将所述直流母线上的脉冲电压处理成平滑的直流电压对所述电池进行充电具体为：

21、生成第三控制信号至所述dc/dc电路，以使得所述第六igbt管、第七igbt管处于分离状态，所述第五igbt管按照第二预设的开关频率和占空比进行动作，并配合所述第三电感对所述电池进行充电。

22、基于本发明提供的一种综合电源系统，在电池向负载供电的模式下，通过控制器生成第一控制信号至所述dc/dc电路，以使得dc/dc电路将电池输出的电压转变成脉冲电压在所述dc/dc电路和ac/dc电路之间的直流母线上，由于取消了所述直流母线上的大容量电容，降低了系统的成本，同时提高了使用寿命，通过控制器生成第二控制信号至所述ac/dc电路，以使得所述脉冲电压经过所述ac/dc电路和所述滤波电路之后生成标准的正弦波交流电，由于所述ac/dc电路的转换过程无需再进行高频开关，能耗被大幅度降低，系统效率明显被提高。

技术特征：

1.一种综合电源系统，其特征在于，包括：控制器、以及依次连接的滤波电路、ac/dc电路、dc/dc电路、电池；

2.根据权利要求1所述的一种综合电源系统，其特征在于，还包括静态转换开关；

3.根据权利要求2所述的一种综合电源系统，其特征在于，所述滤波电路包括：第一电感、第二电感以及电容；

4.根据权利要求3所述的一种综合电源系统，其特征在于，所述ac/dc电路包括：第一igbt管、第二igbt管、第三igbt管、第四igbt管；

5.根据权利要求4所述的一种综合电源系统，其特征在于，所述dc/dc电路包括：第五igbt管、第六igbt管、第七igbt管以及第三电感；

6.根据权利要求5所述的一种综合电源系统，其特征在于，所述生成第一控制信号至所述dc/dc电路，以使得所述电池输出的电压在所述dc/dc电路和ac/dc电路之间的母线为脉冲电压具体为：

7.根据权利要求5所述的一种综合电源系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的一种综合电源系统，其特征在于，所述生成第三控制信号至所述dc/dc电路,以使得所述dc/dc电路将所述直流母线上的脉冲电压处理成平滑的直流电压对所述电池进行充电具体为：

技术总结
本发明提供了一种综合电源系统，包括：控制器、以及依次连接的滤波电路、AC/DC电路、DC/DC电路、电池；其中，所述滤波电路的第一端用于连接电网和负载，所述控制器的输出端与所述AC/DC电路的控制端以及DC/DC电路的控制端电气连接；其中，所述控制器被配置为通过执行其内部存储的计算机程序以实现如下步骤：生成第一控制信号至所述DC/DC电路，以使得所述电池输出的电压在所述DC/DC电路和AC/DC电路之间的直流母线上为脉冲电压；生成第二控制信号至所述AC/DC电路，以使得所述脉冲电压经过所述AC/DC电路和所述滤波电路之后生成标准的正弦波交流电，解决了现有的交直流转换设备寿命低下且能耗高的问题。

技术研发人员：于飞舟
受保护的技术使用者：艾思得电子香港有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12