一种模块化隔离型电池储能变换器的矩形波调制方法

摘要

本发明公开一种模块化隔离型电池储能变换器的矩形波调制方法，所述方法使变压器原副边交流电压在半个开关周期内占空比小于0.5，通过调节原边矩形波电压与副边矩形波电压之间的相位差来控制储能电池与直流电网之间能量传递方向及大小，通过校正相位差，稳定变压器副边侧桥臂各个子模块直流母线电容电压，通过调节变压器副边侧桥臂所有子模块输出电压直流分量来调节变压器副边侧电流平均值，即直流配电网侧电流，从而达到稳定模块电压和控制并网电流的目的，实现系统稳定可靠运行。

主权项

一种模块化隔离型电池储能变换器的矩形波调制方法，其特征在于，所述模块化隔离型电池储能变换器拓扑结构为：变压器原边桥臂Arm_p1由m个H桥串联组成，每个H桥的直流侧接储能电池，变压器原边桥臂Arm_p1通过一个滤波电感L_p接变压器原边；变压器的副边侧一端通过一个滤波电感L_s、副边桥臂Arm_s1与直流电网母线负极相连接，变压器的副边侧另一端与直流电网母线的正极相连；副边桥臂Arm_s1由n个子模块串联组成，每个子模块直流侧接直流母线电容，构成副边桥臂Arm_s1的每个模块为全桥结构或半桥结构；所述变压器原边交流电压正负半周矩形波占空比D_p小于0.5，即原边桥臂Arm_p1每个H桥在半个开关周期内输出电压占空比D_p相等且均小于0.5，即各个H桥之间没有相位差，原边桥臂Arm_p1的每个H桥能输出三种状态(‑1、0、1)，变压器原边矩形波电压的范围是‑m～m；由于直流电网存在，副边桥臂Arm_s1所有子模块输出交流电压叠加后直流分量近似为直流电网电压v_dc，即变压器副边侧交流电压关于v_dc对称，且变压器副边侧交流电压关于v_dc对称的正负半周矩形波占空比D_s小于0.5，即副边桥臂Arm_s1每个子模块在半个开关周期内输出电压占空比D_s小于0.5，各个子模块之间没有相位差，D_p与D_s相等或不相等；当副边桥臂Arm_s1每个子模块采用全桥结构时，副边桥臂Arm_s1输出矩形波电压范围是‑n～n；每个半桥只能输出两种状态(0、1)，当副边桥臂Arm_s1每个模块采用半桥结构时，副边桥臂Arm_s1输出矩形波电压范围是0～n；为实现储能电池与直流电网之间的能量双向传递，在变压器原副边矩形波之间存在相位差所述方法使变压器原副边交流电压在半个开关周期内占空比小于0.5，通过调节原边矩形波电压与副边矩形波电压之间的相位差来控制储能电池与直流电网之间能量传递方向及大小，通过校正相位差，稳定变压器副边侧桥臂各个子模块直流母线电容电压，通过调节变压器副边侧桥臂所有子模块输出电压直流分量来调节变压器副边侧电流平均值，即直流配电网侧电流，从而达到稳定模块电压和控制并网电流的目的，实现系统稳定可靠运行。