大容量并联储能电池能量转换系统技术方案

本发明专利技术是一种大容量并联储能电池能量转换系统，其特点是，提出一种双主动全桥变换器（Dual-Active-Bridge,DAB）与两电平三相变流器串并联的拓扑结构，该拓扑结构由双主动全桥变换器与两电平三相变流器串联后组成一个基本单元，由两个或两个以上基本单元并联组成一套大容量电池能量转换系统。解决了两电平三相变流器并联组成的能量转换系统运行过程中产生环流的问题，能够完全消除电池能量转换系统中的环流，能量密度高，有利于容量扩展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子领域，是一种大容量并联储能电池能量转换系统。
技术介绍
大容量储能电池组接入电网时需要多组储能变流器并联运行完成储能电池组与电网之间的能量交换。现有的并联储能电池能量转换系统，如图1所示，两电平三相变流器并联运行时，变流器间会产生环流，环流会引起开关管应力不均衡，迫使逆变器降低功率运行；环流会增加系统损耗，严重时，可能损坏能量转换系统的功率器件。现有抑制变流器并联运行产生环流的控制策略有耦合电感法和工频变压器隔离法，耦合电感法只能尽量减小环流而不能完全消除环流，工频变压器体积较大，不利于容量扩展。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种大容量并联储能电池能量转换系统，通过双主动全桥变换器（Dual-Active-Bridge,DAB）与两电平三相变流器串并联的拓扑结构，旨在解决两电平三相变流器并联组成的能量转换系统运行过程中产生环流的问题，能够完全消除电池能量转换系统中的环流，能量密度高，有利于容量扩展。解决其技术问题采用的技术方案是，一种大容量并联储能电池能量转换系统，它包括：一个双主动全桥变换器与一个两电平三相变流器串联后组成一个基本单元，由所述的两个或两个以上基本单元并联组成的拓扑结构；其特征是：1）所述的双主动全桥变换器的结构是，并联的开关管V1、二极管VD1再与并联的开关管V2、二极管VD2串联组成第一桥臂，并联的开关管V3、二极管VD3再与并联的开关管V4、二极管VD4串联组成第二桥臂，并联的开关管V5、二极管VD5再与并联的开关管V6、二极管VD6串联组成第三桥臂，并联的开关管V7、二极管VD7再与并联的开关管V8、二极管VD8串联组成第四桥臂，电池组连接在所述的第一桥臂和所述的第二桥臂`的两端，所述的第一桥臂、第二桥臂与所述的第三、第四桥臂通过高频变换器T连接；2）直流电容Cd并联于直流母线之间；3）所述的两电平三相变流器的结构是，并联的开关管V9、二极管VD9再与并联的开关管V10、二极管VD10串联组成第五桥臂，并联的开关管V11、二极管VD11再与并联的开关管V12、二极管VD12串联组成第六桥臂，并联的开关管V12、二极管VD12再与并联的开关管V13、二极管VD13串联组成第六桥臂；所述的双主动全桥变换器与所述的两电平三相变流器通过直流母线连接；所述的两电平三相变流器的交流侧与三相电网连接。本专利技术的大容量并联储能电池能量转换系统，通过双主动全桥变换器（Dual-Active-Bridge,DAB）与两电平三相变流器串并联的拓扑结构，有效的解决和消除了两电平三相变流器并联组成的能量转换系统运行过程中产生的环流问题，具有能量密度高，有利于容量扩展等优点。附图说明图1是现有的并联储能电池能量转换系统电路原理图；图2是本专利技术的大容量并联储能电池能量转换系统电路原理图。具体实施方式下面利用附图和实施例对本专利技术的大容量并联储能电池能量转换系统进行详细说明。本专利技术的一种大容量并联储能电池能量转换系统，包括：一个双主动全桥变换器与一个两电平三相变流器串联后组成一个基本单元，由所述的两个或两个以上基本单元并联组成的拓扑结构；1）所述的双主动全桥变换器的结构是，并联的开关管V1、二极管VD1再与并联的开关管V2、二极管VD2串联组成第一桥臂，并联的开关管V3、二极管VD3再与并联的开关管V4、二极管VD4串联组成第二桥臂，并联的开关管V5、二极管VD5再与并联的开关管V6、二极管VD6串联组成第三桥臂，并联的开关管V7、二极管VD7再与并联的开关管V8、二极管VD8串联组成第四桥臂，电池组连接在所述的第一桥臂和所述的第二桥臂`的两端，所述的第一桥臂、第二桥臂与所述的第三、第四桥臂通过高频变换器T连接；2）直流电容Cd并联于直流母线之间；3）所述的两电平三相变流器的结构是，并联的开关管V9、二极管VD9再与并联的开关管V10、二极管VD10串联组成第五桥臂，并联的开关管V11、二极管VD11再与并联的开关管V12、二极管VD12串联组成第六桥臂，并联的开关管V12、二极管VD12再与并联的开关管V13、二极管VD13串联组成第六桥臂；所述的双主动全桥变换器与所述的两电平三相变流器通过直流母线连接；所述的两电平三相变流器的交流侧与三相电网连接。本专利技术的具体实施方式仅为有限的实施例，并非穷举，本领域技术人员不经过创造性劳动的任何复制与改进均属于本专利技术权利要求所保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大容量并联储能电池能量转换系统，它包括：一个双主动全桥变换器与一个两电平三相变流器串联后组成一个基本单元，由所述的两个或两个以上基本单元并联组成的拓扑结构；其特征是：1）所述的双主动全桥变换器的结构是，并联的开关管V1、二极管VD1再与并联的开关管V2、二极管VD2串联组成第一桥臂，并联的开关管V3、二极管VD3再与并联的开关管V4、二极管VD4串联组成第二桥臂，并联的开关管V5、二极管VD5再与并联的开关管V6、二极管VD6串联组成第三桥臂，并联的开关管V7、二极管VD7再与并联的开关管V8、二极管VD8串联组成第四桥臂，电池组连接在所述的第一桥臂和所述的第二桥臂`的两端，所述的第一桥臂、第二桥臂与所述的第三、第四桥臂通过高频变换器T连接；2）直流电容Cd并联于直流母线之间；3）所述的两电平三相变流器的结构是，并联的开关管V9、二极管VD9再与并联的开关管V10、二极管VD10串联组成第五桥臂，并联的开关管V11、二极管VD11再与并联的开关管V12、二极管VD12串联组成第六桥臂，并联的开关管V12、二极管VD12再与并联的开关管V13、二极管VD13串联组成第六桥臂；所述的双主动全桥变换器与所述的两电平三相变流器通过直流母线连接；所述的两电平三相变流器的交流侧与三相电网连接。...

【技术特征摘要】
1.一种大容量并联储能电池能量转换系统，它包括：一个双主动全桥变换器与一个两电平三相变流器串联后组成一个基本单元，由所述的两个或两个以上基本单元并联组成的拓扑结构；其特征是：
1）所述的双主动全桥变换器的结构是，并联的开关管V1、二极管VD1再与并联的开关管V2、二极管VD2串联组成第一桥臂，并联的开关管V3、二极管VD3再与并联的开关管V4、二极管VD4串联组成第二桥臂，并联的开关管V5、二极管VD5再与并联的开关管V6、二极管VD6串联组成第三桥臂，并联的开关管V7、二极管VD7再与并联的开关管V8、二极管VD8串联组成第四桥臂，电池组连接在所述的第一桥臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：严干贵，段双明，张津豪，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22