[發明專利]用于能量存儲系統的功率轉換系統及其控制方法

無效

• 申請號: 201080069376.8
• 申請日: 2010-10-28
• 公開（公告）號: CN103155335A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 李郁泳
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/38;H02M3/155
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邵亞麗

技術領域

本發明的一個或多個實施例涉及用于能量存儲系統的功率轉換系統，以及控制該功率轉換系統的方法。

背景技術

由于環境的破壞和自然資源的耗竭正在變成更加明顯的問題，因此用于存儲能量且有效地使用所存儲的能量的系統開始吸引更多關注。此外，關于不會導致或較少導致環境污染同時生成功率的可再生能源的興趣已經增加。已經與關于如今環境的改變的態度步調一致地開發了能量存儲系統，該能量存儲系統能夠（除其它互聯因素外）與可再生能量、儲存能量的電池和現有的功率電網互連。

根據負載的功率消耗，能量存儲系統可以具有各種存儲容量。因此，為了提供大容量的功率，能量存儲系統可以被配置為連接到多個并聯連接的功率源。例如，能量存儲系統可以被提供來自多個功率生成模塊的功率，所述多個功率生成模塊并聯連接并且從可再生能源生成功率。同樣地，能量存儲系統可以并聯連接到多個電池，以便被提供來自電池的功率。此時，能量存儲系統使用轉換器將所提供的功率變換為直流電流鏈路電壓。在這種情況下，如果將被轉換的功率很大，則可以使用多個轉換器。同樣地，如果將被轉換的功率很大，則可以通過并聯連接多個逆變器來使用很多個逆變器，這些逆變器將所提供的功率轉換為例如用于功率電網的交流電流功率。

發明內容

技術問題

本發明的一個或多個實施例包括用于減少循環電流的生成的能量存儲系統的功率轉換系統、以及控制該功率轉換系統的方法。

技術方案

根據本發明的實施例的一些方面，用于能量存儲系統的功率轉換系統包括：至少兩個轉換單元，其被分別配置為耦合到一個或多個功率源或負載；以及至少一個輸出控制器，其被配置為生成至少一個參考電壓以便控制所述至少兩個轉換單元中的至少一個轉換單元，其中，所述至少兩個轉換單元中的至少一個轉換單元包括：多個轉換子單元，其具有耦合到功率源中的至少一個的輸入以及彼此耦合的輸出；以及至少一個轉換子單元控制器，其被配置以將所述多個轉換子單元的輸出電壓調整為與至少一個參考電壓相對應的、基本相同的電壓，其中至少一個參考電壓對應于所述多個轉換子單元的輸出電壓和輸出電流。

功率轉換系統還可以包括：直流電流（DC）鏈路單元，其耦合到所述至少兩個轉換單元；以及至少一個開關，其在與DC鏈路單元相對的一側耦合到所述至少兩個轉換單元中的一個轉換單元。

至少一個輸出控制器可以包括：功率計算單元，用于計算與輸出電壓和輸出電流相對應的、所述多個轉換子單元的各自的功率輸出；功率比較單元，用于比較已計算的功率輸出；以及控制信號生成單元，用于生成與已計算的功率輸出的比較相對應的至少一個參考電壓。至少一個輸出控制器還可以包括：電壓測量單元，用于測量所述多個轉換子單元的輸出電壓；以及電流測量單元，用于測量所述多個轉換子單元的輸出電流。

至少兩個轉換單元中的至少一個轉換單元可以被配置為耦合到功率源當中的至少一個直流功率源，以及其中，所述多個轉換子單元包括多個轉換器，其被配置為執行DC-DC轉換以便將來自所述至少一個直流電流功率源的輸入電壓電平轉換為基本為第一電壓電平。

至少一個直流電流功率源可以包括功率生成系統。

至少一個直流電流功率源可以包括電池。多個轉換器中的至少一個轉換器還可以被配置為執行DC-DC轉換以便將具有第一電壓電平的輸入轉換為將被輸出到電池的、具有第二電壓電平的輸出。

多個轉換器中的每一個可以包括電感器、切換裝置、二極管和電容器，其中，至少一個轉換子單元控制器被配置為通過控制所述多個轉換器中的每一個的切換裝置的操作來調整與至少一個參考電壓相對應的、所述多個轉換器中的每一個的輸出電壓。

至少兩個轉換單元中的至少一個轉換單元可以被配置為耦合到一個或多個負載，所述一個或多個負載被配置為接收交流電流，其中，所述多個轉換子單元包括多個逆變器，所述多個逆變器被配置為將來自功率源中的至少一個的直流電流轉換為將被輸出到所述一個或多個負載的交流電流。

來自功率源中的至少一個的直流電流可以被配置為通過DC鏈路單元被提供給所述至少兩個轉換單元中的至少一個轉換單元。