技术摘要：
一种磁悬浮储能飞轮充放电控制系统无扰切换控制方法，用于储能飞轮充放电切换控制，保证充放电过程电压平稳无脉动，做到0切换时间。该方法在充电过程、放电过程和充放电切换时均采用电压外环、电流内环控制，当直流母线电压Udc高于飞轮设定的稳压值Vref时，电压外环比  全部
背景技术：
与传统化学电池相比，储能飞轮具有使用寿命长、维护成本低、充放电功率大及无 环境污染等特点，储能飞轮能达到千万次深度充放电，是一种先进的物理储能方式。尤其是 其长充放电寿命和高功率密度特别适用于电力调频电池、轨道交通制动能回收和动态保电 UPS等需要频繁快速充放电的场合。随着我国对储能需求的日益增加，储能飞轮产品需求日 益明朗。 储能飞轮本身的特点适用于频繁切换充放电状态的工作场合，因此充放电切换尤 其是由充电向放电状态切换时的电压和电流响应速度和质量相当重要。现有的充放电控制 方案普遍采用直流母线电压Udc与充电电压Uc，放电电压Udisc比较的方式。当UdcUc时，切换到充电状态。通常，Udisc小于放电飞轮稳压值Vref而Uc大于 Vref。采用传统方式时只有当电压Udc跌落到Udisc以下时，飞轮开始放电将电压逐渐提升到 Vref，较大的直流母线支撑电容不仅无法起到稳定电压的作用反而延长了电压上升时间，此 时间一般在毫秒甚至几十毫秒级，同时，由于电压的跳变和充放电的切换，电流的极性和幅 值也会跳变，导致很大的电流冲击和电流调节时间。而当市电恢复时需要高于Uc时才会切 换当充电状态，这就要求市电Udc>Uc>Vref，且三者之间的差值比较大，否则将会导致误动作。 因此，本发明对储能飞轮充放电切换控制方式进行了新的方案设计，以满足需求。
技术实现要素：
本发明旨在解决的问题：提出一种磁悬浮储能飞轮充放电控制系统无扰切换的控 制方法，以减小或消除储能飞轮切换到放电状态时的电压跌落，较小充放电切换时的电流 冲击，提高充放电切换的响应速度。 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种磁悬浮储能飞轮充放电控制系 统无扰切换控制方法，所述控制系统包括充放电控制器、三相桥、电流传感器、电压传感器、 电流调节器、飞轮，所述飞轮上连接有电流传感器，电流传感器分别连接到三相桥和电流调 节器；电压传感器采集三相桥母线的电压输出到充放电控制器； 当飞轮充电时，三相桥工作在逆变状态，当飞轮放电时，三相桥工作在整流状态； 充电过程、放电过程及充放电切换时均采用电压外环、电流内环的控制方式，利用 市电在线和掉电时电压外环输出极性的变化来控制充放电过程，电压外环在充电过程、放 电过程和切换过程始终实时参与调节，不需要等到飞轮直流母线电压跌落到放电电压固定 值Udisc后再切换为放电状态电压外环，能有效提高充放电切换速度，减小飞轮直流母线电 压和电流波动。 进一步的，在充电过程中设置有电流限值保护和转速限值保护，所述电压外环输 3 CN 111614111 A 说　明　书 2/4 页 出I *charge 、电流限值保护Imax和转速限值保护输出I *speed 三者中的最小者作为电流内环输入 I *flywheel ，其实现步骤如下： (1)飞轮直流母线电压Udc高于飞轮设定的稳压值Vref时，由于积分环节的存在，电 压外环输出I *charge 大于电压保护值Imax，飞轮以Imax充电； (2)市电掉电或功率不足时，直流母线电压Udc逐渐下降，相应的，充电电流I *charge 逐渐下降，I *charge 的下降能够延缓直流母线电压Udc的跌落，Udc