一种基于辅助环储能系统的输出滤波器及其设计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于辅助环储能系统的输出滤波器及其设计方法，首先确定输出滤波器的辅助频率fa以及载波频率fc；然后选择合适的截止频率；再根据截止频率处的衰减与截止频率、电感、电容之间的关系，计算出电感、电容值；最后根据电阻与电感、电容值的关系，选择电阻。本发明专利技术可以有效滤除负载电压中的辅助频率分量，且基波频率分量可以无衰减的通过该滤波器，保证供给负载或电网的电能质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储能
，尤其涉及一种基于辅助环储能系统的输出滤波器及其设计方法。
技术介绍
对于采用PWM控制技术的系统而言，其PWM调制技术本身决定了系统输出将不可避免的含有大量高次谐波分量。虽然级联多电平的采用能够在一定程度上较少输出电压电流中的谐波含量，但为了使负载获得较为理想的电能及防止对电网系统造成谐波污染，系统中依旧需要使用输出滤波器对其输出波形进行滤波。
技术实现思路
专利技术目的：针对带辅助环的链式储能系统，滤除负载电压中的辅助频率分量，本专利技术提供一种基于辅助环储能系统的输出滤波器。本专利技术的另一目的是提供一种基于辅助环储能系统的输出滤波器的设计方法。技术方案：本专利技术提供一种基于辅助环储能系统的输出滤波器，包括电感Lf、电容Cf和电阻Rf，所述电容Cf的一端与电感Lf的一端连接，另一端与电阻Rf的一端连接；所述电感Lf的另一端与电阻Rf的另一端作为输入端；所述电感Lf与电容Cf的连接处与电阻Rf的另一端作为输出端；令辅助频率为fa，令载波频率为fc，令截止频率为fct，所述截止频率满足公式： f c 30 ≤ f c t ≤ f a 2 . ]]>本专利技术提供一种基于辅助环储能系统的输出滤波器的设计方法，该方法包括：(1)确定输出滤波器的辅助频率fa以及载波频率fc；(2)选择截止频率fct，使截止频率fct满足以下条件： f c 30 ≤ f c t ≤ f a 2 ; ]]>(3)令系统在截止频率处的有效衰减为A，根据A与fct、Lf、Cf之间的关系计算出电感Lf及电容Cf的值，公式为： A = 20 lg | 1 H | = 20 lg 1 + L f C f ω c t 2 1 + 4 L f C f ω c t 2 ]]>其中，ωct＝2πfct；(4)根据所述电感Lf及电容Cf的值，根据公式选择电容Rf： R f ≥ 4 L f C f . ]]>有益效果：相比较现有技术，本专利技术针对带辅助环的链式储能系统，可以有效滤除负载电压中的辅助频率分量，且基波频率分量可以无衰减的通过该滤波器，保证供给负载或电网的电能质量。本专利技术的基于辅助环储能系统的输出滤波器设计方法可以很方便的确定输出滤波器中电感、电容及电阻的参数，使输出滤波器达到滤除负载电压中的辅助频率分量的效果。附图说明图1是系统输出滤波器拓扑图；图2基于级联多电平变换器的储能系统的等效电路图；图3是Rf＝10.12Ω,Lf＝3.2mH,Cf＝124.85μF时的波特图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术作进一步说明。如图1所示，基于辅助环储能系统的输出滤波器包括电感Lf、电容Cf和电阻Rf，所述电容Cf的一端与电感Lf的一端连接，另一端与电阻Rf的一端连接；所述电感Lf的另一端与电阻Rf的另一端作为输入端；所述电感Lf与电容Cf的连接处与电阻Rf的另一端作为输出端；令辅助频率为fa，令载波频率为fc，令截止频率为fct，所述截止频率满足公式： f c 30 ≤ f c t ≤ f a 2 . ]]>所述电感Lf、电容Cf和电阻Rf满足式： R f ≥ 4 L f 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于辅助环储能系统的输出滤波器，其特征在于，包括电感Lf、电容Cf和电阻Rf，所述电容Cf的一端与电感Lf的一端连接，另一端与电阻Rf的一端连接；所述电感Lf的另一端与电阻Rf的另一端作为输入端；所述电感Lf与电容Cf的连接处与电阻Rf的另一端作为输出端；令辅助频率为fa，令载波频率为fc，令截止频率为fct，所述截止频率满足公式：fc30≤fct≤fa2.]]>

【技术特征摘要】
1.一种基于辅助环储能系统的输出滤波器，其特征在于，包括电感Lf、电容Cf和电阻Rf，所述电容Cf的一端与电感Lf的一端连接，另一端与电阻Rf的一端连接；所述电感Lf的另一端与电阻Rf的另一端作为输入端；所述电感Lf与电容Cf的连接处与电阻Rf的另一端作为输出端；令辅助频率为fa，令载波频率为fc，令截止频率为fct，所述截止频率满足公式： f c 30 ≤ f c t ≤ f a 2 . ]]>2.根据权利要求1所述的基于辅助环储能系统的输出滤波器，其特征在于，所述电感Lf、电容Cf和电阻Rf满足： R f ≥ 4 L f C f . ]]>3.根据权利要求1或2所述的基于辅助环储能系统的输出滤波器，其特征在于，所述滤波器的传递函数记为H(s)，公式为： H ( s ) = U o ( s ) U i ( s ) = R f + 1 C f s R f + 1 C f s + L f s = R f C f s + 1 L f C f s 2 + R f C f s + 1 ]]>其中Uo(s)为输...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，蒋玮，黄丽丽，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32