[發明專利]一種均衡充電型儲能供電系統

在審

• 申請號: 202010179923.3
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN113394835A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 姚承勇;張進濱;姚海強
• 申請（專利權）人: 北京群菱能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種均衡充電型儲能供電系統。它包括充放電控制模塊、充放電均衡模塊、電源輸出端；所述充放電控制模塊用于控制電池是放電模式還是充電模式，所述充放電控制模塊采用H橋逆變電路；所述充放電均衡模塊用于抑制各蓄電池容量差異引起的輸出不均衡，采用隔離型雙向DC/DC逆變器，所述電源輸出端將穩定直流電壓輸出給外部系統，所述電源輸出端也可對所述儲能供電系統的充電。本發明通過H橋逆變電路和雙向DC/DC逆變器結合，采用電池組與直流母線間的電壓差變化范圍控制流過DC/DC變換器的功率占比，抑制了各蓄電池容量差異引起的輸出不均衡，提升電池的輸出穩定性和靈活性。

技術領域

本發明涉及儲能領域，尤其涉及一種均衡充電型儲能供電系統。

背景技術

近年來儲能技術不斷發展，許多技術已在儲能領域進行應用，但傳統的采用蓄電池的儲能方式依然是儲能設備的主流。由于儲能的應用領域和位置不同，各個儲能裝置的容量、電壓等級等明顯不同，傳統的儲能供電系統中高壓大容量電池都是通過直接串并聯的方式提升電池容量的。

由于蓄電池的內阻不同和運行時的動態特性不一，容易引起的容量和功率不均衡及充放電控制設備容量偏大的等問題。這些情況可能造成蓄電池的壽命降低和輸出不穩定情況產生。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種均衡充電型儲能供電系統，以解決高壓大容量電池直接串并聯所引起的容量和功率不均衡及充放電控制設備容量偏大的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種均衡充電型儲能供電系統。它包括充放電控制模塊、充放電均衡模塊、電源輸出端；所述充放電控制模塊用于控制電池是放電模式還是充電模式，所述充放電控制模塊采用H橋逆變電路；所述充放電均衡模塊用于抑制各蓄電池容量差異引起的輸出不均衡，采用隔離型雙向DC/DC逆變器，所述電源輸出端將穩定直流電壓輸出給外部系統，所述電源輸出端也可對所述儲能供電系統的充電。

優選地，所述充放電控制模塊包括電池組，所述電池組的額定電壓和直流母線電壓一致，電池組進行充放電運行過程中每個電池組的容量均會發生變化，不同電池組輸出電壓不同，通過對電壓差的控制實現系統充放電控制。

優選地，所述充放電控制模塊通過輸出電流方向控制實現充放電控制。

優選地，所述充放電控制模塊利用隔離DC/DC變換器與H橋逆變器進行充放電控制，電池組充放電電流分為兩部分，一部分經過隔離DC/DC變換器，另一部分經過串聯電池組支路側。

優選地，所述充放電控制模塊通過DC/DC變換器的功率容量的占比進行分析，所述充放電控制模塊采用電池組與直流母線間的電壓差變化范圍控制流過DC/DC變換器的功率占比。

優選地，所述充放電均衡模塊采用隔離型DC/DC變換器對電感電流控制輸出電壓的穩定。

優選地，所述均衡充電型儲能供電系統通過給定輸出電流指令與采集的輸出電流作差，經過PI調節器計算電壓差的參考值。

優選地，所述電壓差的參考值與采集實際電壓差作差，進而經過PI調節器計算獲得H橋內側電感電流參考值。

優選地，所述H橋逆變器由4個MOS管、輸入與輸出濾波電容、輸出電感組成。

優選地，所述H橋逆變器的濾波電容C采用薄膜電容，所述濾波電容用于降低電壓紋波，所述輸出電感用于儲能元件對能量進行存儲與釋放。

同現有技術相比，本發明的有益效果體現在：

(1)本發明通過H橋逆變電路和雙向DC/DC逆變器結合，抑制各蓄電池容量差異引起的輸出不均衡，提升電池的輸出穩定性。

(2)本發明采用電池組與直流母線間的電壓差變化范圍控制流過DC/DC變換器的功率占比，實現了對整套系統中功率分布的控制，提升了電池輸出的靈活性。