[发明专利]大功率钠硫电池中高压直流并网的模块化多电平变换器

权利要求书

1.一种大功率钠硫电池中高压直流并网的模块化多电平变换器，其特征在于，所述模块 化过电平变换器包括n个子单元模块，n至少为2；所述n个子单元模块的输入端均接入钠硫 电池，输出端均接入直流电网；

所述子单元模块包括DC/DC变换器、稳压电容和SM单元；所述SM单元为由开关管组 成的全桥型功率模块；所述DC/DC变换器的输入端接入所述钠硫电池，输出端依次并联有所 述稳压电容和SM单元。

2.如权利要求1所述的一种大功率钠硫电池中高压直流并网的模块化多电平变换器，其 特征在于，所述DC/DC变换器为双向隔离型DC/DC变换器；n个所述双向隔离型DC/DC变 换器的输入端并联后接入所述钠硫电池；每个所述双向隔离型DC/DC变换器的输出端并联所 述稳压电容。

3.如权利要求1所述的一种大功率钠硫电池中高压直流并网的模块化多电平变换器，其 特征在于，

第1个所述SM单元中输出侧的一端接入直流电网，另一端与第2个所述SM单元中输 出侧的一端连接；

第n个所述SM单元中输出侧的一端接入直流电网，另一端与第n-1个所述SM单元中输 出侧的一端连接；

第i个所述SM单元中输出侧的一端与第i+1个所述SM单元中输出侧的一端连接，另一 端与第i-1个所述SM单元中输出侧的一端连接，i＝2,3,4,...,n-1。

4.如权利要求1所述的一种大功率钠硫电池中高压直流并网的模块化多电平变换器，其 特征在于，所述SM单元的工作模式包括充电模式和放电模式；

当所述稳压电容两端的电压小于电压下限阈值时，所述SM单元工作于充电模式；触发 所述SM单元的开关管关断以旁路所述稳压电容，所述钠硫电池通过DC/DC变换器向稳压电 容充电；

当所述稳压电容两端的电压大于电压上限阈值时，所述SM单元工作于放电模式；触发 所述SM单元的开关管以将稳压电容接入直流电网，向其放电。

5.如权利要求4所述的一种大功率钠硫电池中高压直流并网的模块化多电平变换器，其 特征在于，当所述SM单元工作于放电模式时，通过控制SM单元中每相桥臂导通不同的开 关管，改变接入直流电网的电流极性。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种大功率钠硫电池中高压直流并网的模块化多电平变 换器的控制方法，所述方法采用电容电压排序法控制所述模块化多电平变换器中n个稳压电 容的两端电压均衡；其特征在于，

步骤1：采集所述模块化多电平变换器中n个稳压电容两端的电压U_i，i＝1,2,...,n；

步骤2：将所述电压U_i按照电压值由大到小的顺序排列，得到电压值序列S_j，j＝1,2,...,n；

步骤3：选取电压值序列S_j中各个电压值对应的稳压电容，则控制包含有该稳压电容的 SM单元工作于放电模式，j＝1,2,...,n-2；

选取电压值序列S_j中各个电压值对应的稳压电容，则控制包含有该稳压电容的SM单元 工作于放电模式，j＝n-1,n。