[發明專利]一種高頻隔離變換的儲能系統

在審

• 申請號: 201910139879.0
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109672260A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 謝國輝;柳樹渡;王渭渭;岳興
• 申請（專利權）人: 深圳英飛源技術有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高頻隔離變換的儲能系統，包含高頻隔離變換的雙向DC/DC變換裝置以及直流母線；雙向DC/DC裝置第一連接點連接到儲能裝置；第二連接點連接到直流母線，雙向DC/DC裝置將儲能裝置的電能經過高頻隔離變換后與直流母線進行雙向交流。本發明多個儲能裝置與直流母線經過高頻隔離的雙向變換裝置的高頻隔離變壓器隔離，限制通過變壓器的電能，從而降低直流母線的故障電流，達到安全保護目的，多組儲能裝置通過各自獨立的雙向隔離變換裝置接入母線，不同儲能裝置之間的差異不再相互影響，甚至不同性質的儲能裝置可以組合使用。

技術領域

本發明涉及一種高頻隔離的儲能系統，特別涉及一種高頻隔離變換的儲能系統。

背景技術

在多個儲能設備接入其它系統時，由于單個儲能裝置的電壓不同，內部單元的電壓不均衡，導致多個儲能裝置無法直接并聯，或并聯長期使用存在隱患。特別是鋰離子電池，組成大型儲能系統時，串并聯電池太多，電池的不均衡成為其大規模儲能使用的技術瓶頸。

更為突出的是，退役電池用作儲能時，不同電池組的差異更大，無法直接并聯使用，其充放電過程需要區別對待。

在目前在使用的儲能系統中，儲能裝置與直流母線連接時，或者儲能裝置通過直流母線與交流電網連接，存在一個短路保護的問題。也即當直流母線發生短路，或變換裝置與直流母線連接一側發生短路，儲能裝置的電能也通過回路釋放到短路點，這就引發事故擴大的風險。傳統的解決方法是在逆變系統的交流側增加隔離變壓器，由于頻率較低，穿過變壓器的電能仍然很大，而在直流母線，沒有有效的方法限制儲能裝置釋放的電能。

對具有沖擊性特征的充放電應用，直接采用一種儲能方式都有限制。例如作為能量回收的大電流充電，直接采用一種電池的成本或體積較大，解決方法是采用不同的儲能方式組合，大倍率短時間儲能采用超級電容或者大倍率儲能電池，長時間儲能采用一般鋰離子電池結合，不能靈活進行能量轉換。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高頻隔離變換的儲能系統，將不同儲能裝置區別對待，分別進行充放電處理，儲能裝置與直流母線之間通過高頻變壓器隔離，短路時儲能裝置大部分被限制，有效防范事故擴大的風險，有效解決現有技術中的諸多不足。

本發明是通過以下技術方案來實現的：一種高頻隔離變換的儲能系統，包含高頻隔離變換的雙向DC/DC變換裝置以及直流母線；雙向DC/DC裝置第一連接點連接到儲能裝置；第二連接點連接到直流母線，雙向DC/DC裝置將儲能裝置的電能經過高頻隔離變換后與直流母線進行雙向交流。

作為優選的技術方案，包含高頻隔離變換的雙向DC/DC變換裝置包括第一級變換、高頻隔離變壓器、第二級變換，第一級變換連接儲能裝置，第二級變換連接直流母線，高頻隔離變壓器連接第一級變換和第二級變換。

作為優選的技術方案，高頻隔離雙向DC/DC變換具有兩個方向變換，第一方向變換：儲能單元的直流電能經過第一級變換變為高頻電能，通過所述的高頻隔離變壓器的變換，變換為不同電壓的高頻電能，經過第二級變換變為直流，輸出到直流母線；

第二方向變換：直流母線向第二級變換輸入直流電能，經過第二級變換變為高頻電能，通過高頻隔離變壓器變為不同電壓的高頻電能，由第一級變換變為直流電能，輸入儲能裝置。

作為優選的技術方案，高頻隔離變壓器兩側的電能通過高頻隔離變壓器隔離，兩側導電體不直接導通；高頻電能通過電磁感應從一側傳輸到另一側。

作為優選的技術方案，雙向DC/DC變換裝置，包含DC/DC變換裝置控制單元，DC/DC控制單元對內控制第一級變換、第二級變換、高頻隔離變壓器工作，對外具有至少兩個通信總線：第一通信總線連接儲能裝置，第二通信總線連接所述的系統控制單元。