[發(fā)明專(zhuān)利]大容量并聯(lián)儲(chǔ)能電池能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610124724.6
• 申請(qǐng)日: 2016-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105610338A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)干貴;段雙明;張津豪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東北電力大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/483
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/483;H02M7/537;H02J3/38
• 代理公司: 吉林市達(dá)利專(zhuān)利事務(wù)所 22102
• 代理人: 陳傳林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子領(lǐng)域，是一種大容量并聯(lián)儲(chǔ)能電池能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。

背景技術(shù)

大容量?jī)?chǔ)能電池組接入電網(wǎng)時(shí)需要多組儲(chǔ)能變流器并聯(lián)運(yùn)行完成儲(chǔ)能電池組與電網(wǎng)之間的能量交換。現(xiàn)有的并聯(lián)儲(chǔ)能電池能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，如圖1所示，兩電平三相變流器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，變流器間會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，環(huán)流會(huì)引起開(kāi)關(guān)管應(yīng)力不均衡，迫使逆變器降低功率運(yùn)行；環(huán)流會(huì)增加系統(tǒng)損耗，嚴(yán)重時(shí)，可能損壞能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的功率器件。

現(xiàn)有抑制變流器并聯(lián)運(yùn)行產(chǎn)生環(huán)流的控制策略有耦合電感法和工頻變壓器隔離法，耦合電感法只能盡量減小環(huán)流而不能完全消除環(huán)流，工頻變壓器體積較大，不利于容量擴(kuò)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大容量并聯(lián)儲(chǔ)能電池能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，通過(guò)雙主動(dòng)全橋變換器（Dual-Active-Bridge,DAB）與兩電平三相變流器串并聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，旨在解決兩電平三相變流器并聯(lián)組成的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生環(huán)流的問(wèn)題，能夠完全消除電池能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的環(huán)流，能量密度高，有利于容量擴(kuò)展。

解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，一種大容量并聯(lián)儲(chǔ)能電池能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，它包括：一個(gè)雙主動(dòng)全橋變換器與一個(gè)兩電平三相變流器串聯(lián)后組成一個(gè)基本單元，由所述的兩個(gè)或兩個(gè)以上基本單元并聯(lián)組成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；其特征是：

1）所述的雙主動(dòng)全橋變換器的結(jié)構(gòu)是，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V1、二極管VD1再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V2、二極管VD2串聯(lián)組成第一橋臂，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V3、二極管VD3再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V4、二極管VD4串聯(lián)組成第二橋臂，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V5、二極管VD5再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V6、二極管VD6串聯(lián)組成第三橋臂，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V7、二極管VD7再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V8、二極管VD8串聯(lián)組成第四橋臂，電池組連接在所述的第一橋臂和所述的第二橋臂`的兩端，所述的第一橋臂、第二橋臂與所述的第三、第四橋臂通過(guò)高頻變換器T連接；

2）直流電容C_d并聯(lián)于直流母線之間；

3）所述的兩電平三相變流器的結(jié)構(gòu)是，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V9、二極管VD9再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V10、二極管VD10串聯(lián)組成第五橋臂，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V11、二極管VD11再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V12、二極管VD12串聯(lián)組成第六橋臂，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V12、二極管VD12再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V13、二極管VD13串聯(lián)組成第六橋臂；所述的雙主動(dòng)全橋變換器與所述的兩電平三相變流器通過(guò)直流母線連接；所述的兩電平三相變流器的交流側(cè)與三相電網(wǎng)連接。

本發(fā)明的大容量并聯(lián)儲(chǔ)能電池能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，通過(guò)雙主動(dòng)全橋變換器（Dual-Active-Bridge,DAB）與兩電平三相變流器串并聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有效的解決和消除了兩電平三相變流器并聯(lián)組成的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)流問(wèn)題，具有能量密度高，有利于容量擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有的并聯(lián)儲(chǔ)能電池能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)電路原理圖；

圖2是本發(fā)明的大容量并聯(lián)儲(chǔ)能電池能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面利用附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的大容量并聯(lián)儲(chǔ)能電池能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明的一種大容量并聯(lián)儲(chǔ)能電池能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括：一個(gè)雙主動(dòng)全橋變換器與一個(gè)兩電平三相變流器串聯(lián)后組成一個(gè)基本單元，由所述的兩個(gè)或兩個(gè)以上基本單元并聯(lián)組成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

1）所述的雙主動(dòng)全橋變換器的結(jié)構(gòu)是，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V1、二極管VD1再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V2、二極管VD2串聯(lián)組成第一橋臂，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V3、二極管VD3再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V4、二極管VD4串聯(lián)組成第二橋臂，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V5、二極管VD5再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V6、二極管VD6串聯(lián)組成第三橋臂，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V7、二極管VD7再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V8、二極管VD8串聯(lián)組成第四橋臂，電池組連接在所述的第一橋臂和所述的第二橋臂`的兩端，所述的第一橋臂、第二橋臂與所述的第三、第四橋臂通過(guò)高頻變換器T連接；

2）直流電容C_d并聯(lián)于直流母線之間；

3）所述的兩電平三相變流器的結(jié)構(gòu)是，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V9、二極管VD9再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V10、二極管VD10串聯(lián)組成第五橋臂，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V11、二極管VD11再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V12、二極管VD12串聯(lián)組成第六橋臂，并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V12、二極管VD12再與并聯(lián)的開(kāi)關(guān)管V13、二極管VD13串聯(lián)組成第六橋臂；所述的雙主動(dòng)全橋變換器與所述的兩電平三相變流器通過(guò)直流母線連接；所述的兩電平三相變流器的交流側(cè)與三相電網(wǎng)連接。

本發(fā)明的具體實(shí)施方式僅為有限的實(shí)施例，并非窮舉，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)的任何復(fù)制與改進(jìn)均屬于本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍。