[實用新型]一種混合儲能用功率轉換系統

有效

• 申請號: 201420353564.9
• 申請日: 2014-06-28
• 公開（公告）號: CN204012739U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 孫志強;戴學濟
• 申請（專利權）人: 廣東元景能源股份有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

技術領域

本實用新型涉及一種混合儲能用功率轉換系統。

背景技術

隨著多類型儲能技術的發展，混合儲能在電網中的應用越來越廣泛。然而目前的儲能功率轉換系統只是基于單一類型的儲能進行設計，制約了多類型儲能在并網、離網以及并離網切換過程中的作用。另外傳統的雙級式功率轉換系統中的DC/DC變換單元采用了單重化設計，限制了儲能系統的功率等級；后級PCS采用的濾波器為LCL結構，使得電感尺寸和重量過大，造成了成本和體積的增加。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有混合儲能系統在電網應用中遇到的問題，提出一種適用于混合儲能系統的功率轉換系統。

本實用新型混合儲能用功率轉換系統，其特征在于所述的混合儲能用功率轉換系統包含電池儲能、超級電容、蓄電池用雙向DC/DC變換單元、超級電容用雙向DC/DC變換單元、直流母線、變流器、LLCL濾波器、變壓器、大電網、負載和開關。電池儲能通過蓄電池用雙向DC/DC變換單元連接在直流母線上，超級電容通過超級電容用雙向DC/DC變換單元連接在直流母線上，直流母線通過PCS與LLCL濾波器連接，LLCL濾波器通過變壓器與交流母線連接，交流母線與負載直接連接，并通過開關與大電網相連。

本實用新型所述的混合儲能用功率轉換系統，其特征在于所述的雙向DC/DC變換單元為三重化結構，由三個雙向DC/DC變換單元并聯而成，增加了系統的功率等級。

本實用新型所述的混合儲能用功率轉換系統，其特征在于所用的濾波器為LLCL結構：在傳統LCL濾波器結構的基礎上，在電容上串聯一個電感。LLCL結構的濾波器可進一步減小濾波電感的重量和體積。

本實用新型所述的混合儲能用功率轉換系統，其特征在于當大電網出現故障，開關斷開后，所述的混合儲能用功率轉換系統單獨為負載供電，超級電容系統可以保證開關K斷開暫態過程中的電能質量問題，暫態過程結束后，電池儲能系統為負載提供穩定的電源。

附圖說明

圖1本實用新型混合儲能用功率轉換系統；

圖2本實用新型三重化雙向DC/DC拓撲結構；

圖3本實用新型LLCL濾波器結構。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型混合儲能用功率轉換系統的拓撲結構。如圖1所示，該混合儲能用功率轉換系統包含電池儲能、超級電容、蓄電池用雙向DC/DC變換單元、超級電容用雙向DC/DC變換單元、直流母線、變流器、LLCL濾波器、變壓器、大電網、負載和開關K；電池儲能通過蓄電池用雙向DC/DC變換單元連接在直流母線上，超級電容通過超級電容用雙向DC/DC變換單元連接在直流母線上，直流母線通過PCS與LLCL濾波器連接，LLCL濾波器通過變壓器與交流母線連接，交流母線與負載直接連接，并通過開關K與大電網相連。

圖2為本實用新型雙向DC/DC變換單元拓撲結構圖。如圖2所示，儲能單元包含電池儲能與超級電容，電池儲能和超級電容分別通過三個并聯的電感與由六個IGBT開關管組成的逆變橋連接，再與直流母線電容連接。

圖3為本實用新型LLCL濾波器拓撲結構。如圖3所示，在傳統LCL濾波器結構的基礎上，在電容上串聯一個電感。

本實用新型的工作過程為混合儲能用功率轉換系統并網運行時，聯合電網共同為負載供電；當大電網出現故障，開關(K)斷開后，混合儲能用功率轉換系統單獨為負載供電。