[发明专利]一种电能双向流动的储能系统及其控制方法

权利要求书

1.一种电能双向流动的储能系统，其特征在于，包括可串并联切换的供电电源、双向直流功率变换器、桥式逆变器、电机，双向直流功率变换器的第一输入端[a]与可串并联切换的供电电源的第一输出端[b]相连接，双向直流功率变换器的第二输入端[c]与可串并联切换的供电电源第二输出端[d]相连接，可串并联切换的供电电源为双向直流功率变换器提供电能，双向直流功率变换器的第一输出端[e]与桥式逆变器的第一输入端[g]相连接，双向直流功率变换器的第二输出端[f]与桥式逆变器的第二输入端[h]相连接，桥式逆变器的第一连接点[M]与电机[LEG]的第一输入端[A]相连接，桥式逆变器的第二连接点[N]与电机[LEG]的第二输入端[B]相连接，双向直流功率变换器通过桥式逆变器为电机[LEG]提供电能，或者电机[LEG]通过桥式逆变器向双向直流功率变换器输出电能。

2.根据权利要求1所述的电能双向流动的储能系统，其特征在于，可串并联切换的供电电源包括蓄电池[BAT]、第一超级电容器[UC1]、第二超级电容器[UC2]、第一功率开关管[K0]、第二功率开关管[K1]、第三功率开关管[K2]、第四功率开关管[K3]、第一二极管[KD0]、第二二极管[KD1]、第三二极管[KD2]、第四二极管[KD3]，所述第一超级电容器[UC1]、第二超级电容器[UC2]具有相同组成和相同初始状态；第一功率开关管[K0]的集电极与第一二极管[KD0]的负极相连接，二者接头处引出线与蓄电池[BAT]的正极相连接，第一功率开关管[K0]的发射极与第一二极管[KD0]的正极相连接，二者接头处引出线与第一超级电容器[UC1]的正极和第二功率开关管[K1]的集电极以及第二二极管[KD1]的负极相连接，且第二二极管[KD1]的负极为所述可串并联切换的供电电源的第一输出端[b]，第一超级电容器[UC1]的负极与第三功率开关管[K2]的集电极和第三二极管[KD2]的负极相连接，第三二极管[KD2]的负极与第四功率开关管[K3]的发射极以及第四二极管[KD3]的正极相连接，第三功率开关管[K2]的发射极和第三二极管[KD2]的正极相连接，二者接头处引出线与蓄电池[BAT]的负极相连接，蓄电池[BAT]的负极同时也与第二超级电容器[UC2]的负极相连接，第二超级电容器[UC2]的负极同时也为可串并联切换的供电电源的第二输出端[d]，第四功率开关管[K3]的集电极与第四二极管[KD3]的负极相连接，二者接头处引出线与第二超级电容器[UC2]的正极相连接，第二超级电容器[UC2]的正极同时还与第二功率开关管[K1]的发射极以及第二二极管[KD1]的正极相连接。

3.根据权利要求1所述的电能双向流动的储能系统，其特征在于，双向直流功率变换器包括储能电感[L]、开关管[S]、第五功率开关管[SW]、第六功率开关管[V1]、第七功率开关管[V2]、第五二极管[D]、第六二极管[VD1]、第七二极管[VD2]、第一滤波电容[C1]、第二滤波电容[C2]；

第一滤波电容[C1]的正极与开关管[S]的一端[i]相连接，两者接头处引出线接储能电感[L]的一端，且接头处引出线为所述双向直流功率变换器的第一输入端[a]，第五功率开关管[SW]的发射极和第五二极管[D]的正极相连接，二者接头处引出线与储能电感[L]的另一端相连接，第五功率开关管[SW]的集电极和第五二极管[D]的负极相连接，二者接头处引出线与开关管[S]的另一端[j]相连接，第七功率开关管[V2]的集电极与第七二极管[VD2]的负极相连接，二者接头处引出线与开关管[S]的另一端[j]相连接，第七功率开关管[V2]的发射极与第七二极管[VD2]的正极相连接，二者接头处引出线与第一滤波电容[C1]的负极相连接，第一滤波电容[C1]的负极同时也为双向直流功率变换器的第二输入端[c]，第六功率开关管[V1]的集电极与第六二极管[VD1]的负极相连接，二者接头处引出线与第二滤波电容[C2]的正极相连接，第二滤波电容[C2]的负极与第七二极管[VD2]的正极相连接，第二滤波电容[C2]的正极同时也为双向直流功率变换器的第一输出端[e]，第二滤波电容[C2]的负极同时也为双向直流功率变换器的第二输出端[f]。