[实用新型]微功耗清洁能源存贮系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种微功耗清洁能源存贮系统。 

背景技术

传统贮能系统中，DC/DC、AC/DC、DC/AC三种功率变换器都采用PWM脉宽调制技术，无论是电能存贮侧充电功率的获得，还是电能释放侧的并网功率的获得，都采用PWM脉宽调制，电路拓朴有桥式、半桥式、推挽式、正激式、反激式等等，还有Boost、Buck、Cuk等电路形式，其工作方法是，首先把输入直流电压全部变换成高频方波，然后用大电容滤波，变成另一种直流或交流电压，这种方法有以下毛病： 

1)采用脉宽调制的方法，高频率、大功率方波的产生过程，也就是强烈EMI干扰产生的过程，大功率直流变换器相当于一个高频功率发射台，可以想见，所产生的干扰何其严重。 

2)功率变换过程中，输入功率的全部必须进行实际的功率变换，所有变换的功率必须通过磁芯变压器或电感传递才能到达输出端，损耗大，效率低。 

图1是传统能源存贮系统框图，两侧功率总损耗接近30％，对于清洁能源来说，比如光伏发电，其效率本来就很低，好不容易花大成本把太阳能变换成电能，却让电能存贮系统两侧的功率变换器白白浪费了这么多，实在可惜。 

采用PWM脉宽调制、以磁芯变压器或电感传递功率、对电网产生强烈污染为其主特征的一切功率变换器，统称为传统功率变换器，与传统功率变换器相对应的是，微功耗功率变换器，或称绿色功率变换器，微功耗功率变换器采用的是微功耗电力电子变换技术，微功耗电力电子变换技术是一个非常严格的定义，最主要的是功率变换时的损耗，微的含义当然是很小、非常小和接近零。采用PWM脉宽调制技术进行功率变换的传统功率变换器，最起码存在两种功率损耗：一是器件饱和、截进的静态损耗，二是高频过程的动态损耗，这两种功率损耗与输入总功率存在一个固定的比例。例如磁芯变压器或电感传递功率的损耗是2％，整流桥的直流损耗是1.2％，在传统功率变换中，这两种损耗是铁定少不了的，就算不考虑其他损耗，按照输入总功率的比例计算，其功率损耗都不算小，和微功耗的要求比较，当然称不上很小、非常小或接近零，所以，通常意义上的传统功率变换器，就算采用软开关技术，那也都不能算是微功耗电力电子变换技术。实际上，软开关技术降低了器件高频过程中的动态损耗不假，但另一方面，软开关电路中的主开关有辅助开关，辅助开关都得饱和、截止，所以器件饱和、截止的静态损耗增加了一倍。 

实用新型内容

微功耗清洁能源存贮系统由微功耗充电部份、蓄电池、微功耗逆变部份依次串联而成。微功耗充电部份由直流稳压器、功率因数校正器、无损充电器依次串联而成。微功耗逆变部份由单相或三相直流逆变器组成。功率因数校正器由场效应管Q1、Q2，电感L1，电容C1组成，场效应管Q1的漏极接电容C1的正极，其源极接场效应管Q2的漏极，场效应管Q2的源极接地，电感L1一端接场效应管Q1的源极，一端接电容C1的负极，电容C1的负极构成端点Vi，输入电压接在Vi和地之间，输出电压Vo由电容C1的正极输出；场效应管Q1可以用一个二极管D1代替，二极管D1的阴极接电容C1的正极，其阳极接场效应管Q2的漏极。直流逆变器由一个电压切割电路和一个N阶电容网络组成，N阶电容网络的输出端接电压切割电路的输入端。电压切割电路由场效应管Q9、Q12组成，它们的源极接在一起，通过电阻R1接地，电容C8和电阻R1并联，场效应管Q9的漏极接电容网络的正极，场效应管Q12的漏极接电容网络的负极，场效应管Q9、Q12的驱动信号V12是幅值310V的正弦波信号。