[发明专利]一种电力电子变压器及控制方法、交直流混合微网充电系统

说明书

本发明公开了一种电力电子变压器及控制方法、交直流混合微网充电系统，其中，电力电子变压器输入级为级联H桥结构，通过H桥控制器控制各H桥功率的平衡；隔离级为双主动桥并联结构，每一个双主动桥连接一个DAB分控制器，所有DAB分控制器连接DAB总控制器；每一个H桥与双主动桥之间并联电容；每一个DAB分控制器基于对应电容的电压参考值、电容电压反馈值以及DAB输入电流反馈值进行双闭环PI运算，得到每一个双主动桥的控制移相角，从而控制每一个双主动桥的功率。本发明通过中间直流链总电压得到网侧电流参考量和中间直流链电容电压的电压参考量，可以控制中间直流链总电压达到控制值，通过均衡HPWM调制控制H桥功率基本均衡。

技术领域

本发明涉及电力智能充电技术领域，尤其涉及一种电力电子变压器及控制方法、交直流混合微网充电系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

传统变压器主要功能为电气隔离、电压变换和电能传输，但存在空载损耗大、两侧谐波耦合、不能隔离故障等一系列问题，并且接口较少，不能满足当下能源互联网及能量路由的技术要求；电力电子变压器将电压等级变换、高频电气隔离、灵活潮流控制以及交直流接口集于一体，克服传统变压器功能不足，提高配电网智能化水平。

传统的电动汽车充电系统一般要配置专用变压器和交、直流充电桩，充电桩接入变压器220V/380V交流侧；此充电系统由于要实现AC/DC变换，需要分两级进行，体积较大，效率较低，电能只能单向传输且不能同时具有交、直流充电功能。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种电力电子变压器及控制方法、交直流混合微网充电系统，用电力电子变压器替代传统变压器，具有交、直流多种接口，便于交、直流充电设施系统集成，并为分布式发电系统及储能系统提供直流并网接口，实现能量双向流动。

根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种电力电子变压器，包括：输入级为级联H桥结构，通过H桥控制器控制各H桥功率的平衡；

隔离级为双主动桥并联结构，每一个双主动桥连接一个DAB分控制器，所有DAB分控制器连接DAB总控制器；

每一个H桥与双主动桥之间并联电容；每一个DAB分控制器基于对应电容的电压参考值、电容电压反馈值以及DAB输入电流反馈值进行双闭环PI运算，得到每一个双主动桥的控制移相角，从而控制每一个双主动桥的功率。

根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种基于电力电子变压器的交直流混合微网充电系统，包括：通过通信线连接的能量管理系统和上述的电力电子变压器，所述电力电子变压器通过直流母线连接直流负荷、可再生能源系统、V2G模块、储能系统以及DC/DC直流充电桩；所述电力电子变压器通过交流母线连接AC/AC交流充电桩和交流负荷。

根据本发明实施例的第三个方面，提供了一种电力电子变压器的控制方法，包括：

根据直流链电压和电压参考值进行H桥电压外环PI运算，得到H桥电流内环参考值和直流链各电容参考值U_ch-ref；

交流采样电流值与所述电流内环参考值进行H桥电流内环运算，得到调制电流幅值；

所述调制电流幅值结合交流电压相位生成交流调制信号，基于所述交流调制信号进行HPWM均衡调制生成各H桥触发信号，从而控制各H桥功率平衡。

每一个DAB分控制器基于对应电容的电压参考值和电容电压反馈值进行电压外环PI运算，得到每一个双主动桥的电流参考值；

所述每一个双主动桥的电流参考值与电流反馈值进行电流内环PI运算，得到每一个双主动桥的控制移相角θ，从而控制每一个双主动桥的功率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：