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专利号: 2023103961546
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种 子模块电池功率限值监测方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、获取 的固有参数,固有参数包括:桥臂子模块个数N、直流母线电压、调制比m、交流侧输出电流 、交流侧有功功率 和输出电压角频率 ;

S2、构建 数学模型,根据固有参数计算子模块端口电压 和电流 ,根据子模块内功率流向,推导出子模块电池功率满足的约束条件;

S2中,由于三相对称,选取其中一相,应用基尔霍夫电压和电流定律,子模块端口电压和电流 公式为: (1)

(2)

其中 表示k相, 分別表示上、下桥臂,下标 表示桥臂内第 个子模块, 是用于桥臂内子模块电容电压平衡控制所引入的交流分量, 表示环流的直流分量, 是交流电流幅值,为交流功率因数角;

上桥臂单个子模块电池功率 和下桥臂单个子模块电池功率 需满足: (3)

其中, 和 分别是上下桥臂子模块总电池充电功率;

S3、根据子模块调制波不能过调制的约束,通过子模块电池功率满足的约束条件推导出单个子模块电池功率限值;

S3中,由于采用载波移相控制的特点,子模块电池充放电功率受调制波不能过调整的约束,可调节系数 满足: (4)

上桥臂单个子模块电池的最大和最小充电功率 和 为: (5)

其中,

(6)

同理,下桥臂的单个子模块最大充放电功率 和 为: (7)

(8);

S4、根据桥臂内子模块间电池功率的约束,通过单个子模块电池功率限值推导出多个子模块组合的电池功率限值;

S4中,对于n个子模块的组合的最大充电功率 和最小充电/最大放电功率 ,考虑其他 个子模块电池充电功率对它的约束,当n个子模块电池都处于最大充电功率时,其他 个子模块电池的充电功率不能小于最小充电功率,因此能够表示出n个子模块组合的电池功率限值: (9)

(10)

通过单个子模块电池功率限值推导出多个子模块组合的电池充放电功率限值。