[發明專利]采用飛輪儲能的高頻雙變換式不間斷電源系統及控制方法在審
| 申請號: | 201810992511.4 | 申請日: | 2018-08-29 |
| 公開(公告)號: | CN109149755A | 公開(公告)日: | 2019-01-04 |
| 發明(設計)人: | 江衛良;張慶源;陳燁;鄭琦;葛自強 | 申請(專利權)人: | 微控物理儲能研究開發(深圳)有限公司 |
| 主分類號: | H02J9/06 | 分類號: | H02J9/06;H02J3/30 |
| 代理公司: | 深圳國新南方知識產權代理有限公司 44374 | 代理人: | 周純 |
| 地址: | 518000 廣東省深圳市南山區粵海街道高新*** | 國省代碼: | 廣東;44 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 變換式 高頻裝置 不間斷電源系統 飛輪儲能 飛輪儲能裝置 不間斷電源 交流輸出端 交流輸入端 雙向變換器 直流變換器 兼容性 無通信 減小 接線 交流 | ||
1.一種采用飛輪儲能的高頻雙變換式不間斷電源系統,其特征在于,該系統包括:
設于交流輸入端和交流輸出端之間的雙變換式UPS高頻裝置,所述雙變換式UPS高頻裝置包括:交流-直流整流器、以及與所述交流-直流整流器連接的直流-交流逆變器;
耦合于所述交流-直流整流器和所述直流-交流逆變器之間的直流母線的飛輪儲能裝置,所述飛輪儲能裝置包括:與所述直流母線連接的直流-交流雙向變換器、與所述直流-交流雙向變換器連接的飛輪儲能單元、和與所述直流-交流雙向變換器和所述飛輪儲能單元均連接的飛輪控制器,所述飛輪控制器用于根據所述飛輪儲能裝置輸入端的輸入電壓控制所述飛輪儲能裝置的運行狀態。
2.根據權利要求1所述的采用飛輪儲能的高頻雙變換式不間斷電源系統,其特征在于,所述飛輪控制器被配置為執行如下步驟:
不間斷的監測所述飛輪儲能裝置輸入端的輸入電壓;
當所述輸入電壓大于或等于第一電壓閾值時,對所述飛輪儲能裝置進行充電;以及
當所述輸入電壓小于或等于第二電壓閾值時,控制飛輪儲能裝置進行放電。
3.根據權利要求1所述的采用飛輪儲能的高頻雙變換式不間斷電源系統,其特征在于,所述飛輪儲能單元包括:
用于儲存能量的飛輪本體;
與所述飛輪本體連接的電機。
4.根據權利要求3所述的采用飛輪儲能的高頻雙變換式不間斷電源系統,其特征在于,所述飛輪控制器被配置為執行如下步驟:
不間斷的監測所述飛輪儲能裝置輸入端的輸入電壓;
當所述輸入電壓大于或等于第一電壓閾值時,控制所述直流-交流雙向變換器的功率流向為由直流側流向交流側,控制電機工作模式為電動機模式,驅動飛輪本體旋轉,將電能轉換為動能;
當所述輸入電壓小于或等于第二電壓閾值時,控制所述直流-交流雙向變換器的功率流向為由交流側流向直流側,控制電機工作模式為發電機模式,飛輪本體的慣性驅動發電機轉子旋轉,將動能轉換為電能;
當所述輸入電壓大于第二電壓閾值且小于第一電壓閾值時,控制所述直流-交流雙向變換器停止功率變換,控制飛輪儲能裝置進入待機狀態。
5.根據權利要求3所述的采用飛輪儲能的高頻雙變換式不間斷電源系統,其特征在于,所述雙變換式UPS高頻裝置還包括設于所述直流母線和飛輪儲能裝置之間的第一直流開關、以及UPS控制器,所述UPS控制器被配置為執行如下步驟:不間斷的監測所述飛輪儲能裝置輸入端的輸入電壓;以及當所述輸入電壓大于或等于上限電壓閾值時,控制所述第一直流開關斷開,以使所述雙變換式UPS高頻裝置與所述飛輪儲能裝置去耦;和/或
所述飛輪儲能裝置還包括設于直流-交流雙向變換器和雙變換式UPS高頻裝置之間的第二直流開關;和/或
所述雙變換式UPS高頻裝置還包括設于交流輸入端和交流輸出端之間的靜態旁路。
6.一種權利要求1至5任一項所述的采用飛輪儲能的高頻雙變換式不間斷電源系統的控制方法,其特征在于,該控制方法包括:
不間斷的監測所述飛輪儲能裝置輸入端的輸入電壓;
當所述輸入電壓大于或等于第一電壓閾值時,對所述飛輪儲能裝置進行充電;以及
當所述輸入電壓小于或等于第二電壓閾值時,控制飛輪儲能裝置進行放電。
7.根據權利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述“當所述輸入電壓大于或等于第一電壓閾值時,對所述飛輪儲能裝置進行充電”的步驟包括:
當所述輸入電壓大于或等于第一電壓閾值時,控制所述直流-交流雙向變換器的功率流向為由直流側流向交流側,控制電機工作模式為電動機模式,驅動飛輪本體旋轉,將電能轉換為動能。
8.根據權利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述“當所述輸入電壓小于或等于第二電壓閾值時,控制飛輪儲能裝置進行放電”的步驟包括:
當所述輸入電壓小于或等于第二電壓閾值時,控制所述直流-交流雙向變換器的功率流向為由交流側流向直流側,控制電機工作模式為發電機模式,飛輪本體的慣性驅動發電機轉子旋轉,將動能轉換為電能。
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