一种级联多电平超级电容器储能系统及放电模式控制方法

摘要

本发明公开了一种级联多电平超级电容器储能系统及放电模式控制方法，该系统包括至少两个半桥变换器、超级电容器储能单元、LC串联电路、电压检测单元以及控制器。每个半桥变换器的输入端都与一个超级电容器储能单元并联，各半桥变换器级联连接在公共直流母线的正负极之间。在第一个半桥变换器的输出端正端子与最后一个半桥变换器输出端负端子之间并联LC串联电路。电压检测单元将公共直流母线正极以及各超级电容器端电压传输至控制器，控制器控制各半桥变换器输出直流功率分量同时输出／输入高频交流分量，直流功率分量通过公共直流母线提供给负载，高频交流功率分量在级联半桥变换器和LC串联电路之间流动用于超级电容器的能量均衡。

主权项

一种级联多电平超级电容器储能系统，其特征在于：所述系统包括至少两个半桥变换器(5)、与所述半桥变换器(5)数量一致的超级电容器储能单元(4)、电感(1)、LC串联电路(2)、滤波电容(3)、电压检测单元(7)以及控制器(6)；所述每个半桥变换器(5)的输入端都与一个超级电容器储能单元(4)并联，所述每个半桥变换器(5)输出端的两个端子分别与相邻级联半桥变换器(5)的输出端端子串联；第一个半桥变换器(5)的输出端正端子通过所述电感(1)连接到公共直流母线的正极，最后一个半桥变换器(5)的输出端负端子连接到公共直流母线的负极；在所述第一个半桥变换器(5)的输出端正端子与最后一个半桥变换器(5)输出端负端子之间并联所述LC串联电路(2)；在公共直流母线正负极之间并联所述滤波电容(3)；公共直流母线正极以及所述每个超级电容器储能单元(4)的正负极均连接到所述电压检测单元(7)；所述电压检测单元(7)将检测到的公共直流母线端电压以及每个超级电容器储能单元(4)端电压信号传输至所述控制器(6)，所述控制器(6)输出PWM信号到所述每个半桥变换器(5)。