一种应用于三相交流电网的双向交直流变换电路及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电流变换技术领域，主要提供了一种应用于三相交流电网的双向交直流变换电路及装置，在放电过程中，通过谐振隔离单元将储能电池的低压直流变换成高压直流，并且通过升压降压单元将输入的直流电压进行升压处理并输出到交直流变换单元中，交直流变换单元将输入的直流电流统一转换为交流电流，并输送到三相交流电网中，在充电过程中，将所述三相交流电信号转换为直流电信号，该直流电信号经过升压降压单元进行降压后通过谐振隔离单元对储能电池进行充电，提高了交直流变换系统的电能转换效率，减小了整体体积，降低了制造成本，解决了现有技术中的交直流变换技术方案中出现的开关损耗大、效率低以及成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于三相交流电网的双向交直流变换电路及装置
本专利技术属于电流变换
，尤其涉及一种应用于三相交流电网的双向交直流变换电路及装置。
技术介绍
随着锂电池的普及，也产生了大量的废旧锂电池，由于目前锂电池拆解难度大，目前仍然没有较好的回收方法，若直接报废，必定产生大量的资源浪费以及环境污染，为了更好的利用这些仍然具有一定容量存储能力的锂电池，可以将其应用于电能储存中，挖掘其巨大的剩余价值。由于应用于电能储存的电池模组的电压较低，现有技术中电池组充放电的交直流变换技术方案中通常采用采用220伏的双向逆变电源，并且通过低压硬开关对220伏的低压电网进行大量布线进行控制。然而，低压硬开关的开关损耗大、效率较低，通过220伏的低压电网进行大量布线具有效率低、成本高的缺点。因此，现有的交直流变换技术方案中存在开关损耗大、效率低以及成本高等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用于三相交流电网的双向交直流变换电路及装置，旨在解决现有的交直流变换技术方案中存在开关损耗大、效率低以及成本高的问题。本专利技术实施例提供了一种应用于三相交流电网的双向交直流变换电路，所述双向交直流变换电路连接于三相交流电网与多个储能电池之间，所述三相交流电网用于输出三相交流电信号，所述双向交直流变换电路包括：与所述储能电池数量相同的多个谐振隔离单元，用于对接收到的第一直流电流进行谐振隔离，多个所述谐振隔离单元分别与多个所述储能电池一一对应连接；与所述储能电池数量相同的多个升压降压单元，用于对接收到的直流电压进行电压变换，多个所述升压降压单元分别与多个所述谐振隔离单元一一对应连接；交直流变换单元，用于将接收到的第二直流电流转换为三相交流电流或者将所述三相交流电信号流转换为直流电信号，所述交直流变换单元的第一端分别与多个所述升压降压单元连接，所述交直流变换单元的第二端与所述三相交流电网连接；以及控制单元，用于对所述双向交直流变换电路进行充放电控制，所述控制单元分别与所述交直流变换单元、所述升压降压单元以及所述谐振隔离单元连接。可选的，每个所述谐振隔离单元都包括第一端、第二端以及控制端；每个所述谐振隔离单元的第一端的正极和负极分别与对应的所述储能电池60的正极端和负极端连接；每个所述谐振隔离单元的控制端与所述控制单元第一控制端连接。可选的，每个所述升压降压单元都包括第一端、第二端以及控制端；每个所述升压降压单元的第一端的正极和负极分别与对应的所述谐振隔离单元的第二端的正极和负极连接；所述升压降压单元的控制端与所述控制单元的第二控制端连接。可选的，所述交直流变换单元包括第一端、第二端以及控制端；所述交直流变换单元的第一端的正极和负极分别与多个所述升压降压单元的第二端的正极和负极连接；所述交直流变换单元的第二端的第一极、第二极以及第三极分别与所述三相交流电网的A相线、B相线以及C相线连接。本专利技术的另一目的还在于提供一种应用于三相交流电网的双向交直流变换装置，所述双向交直流变换装置连接于三相交流电网与多个储能电池之间，所述双向交直流变换装置包括如上述任一项所述的双向交直流变换电路。本专利技术提供了一种应用于三相交流电网的双向交直流变换电路及装置，在放电过程中，通过谐振隔离单元将储能电池的低压直流变换成高压直流，并且通过升压降压单元将输入的直流电压进行升压处理并输出到交直流变换单元中，交直流变换单元将输入的直流电流统一转换为交流电流，并输送到三相交流电网中，在充电过程中，将所述三相交流电信号转换为直流电信号，该直流电信号经过升压降压单元进行降压后通过谐振隔离单元对储能电池进行充电，提高了交直流变换系统的电能转换效率，减小了整体体积，降低了制造成本，解决了现有技术中的交直流变换技术方案中出现的开关损耗大、效率低以及成本高的问题。附图说明图1为本专利技术实施例一中的双向交直流变换电路的单元结构图；图2为本专利技术实施例二中的谐振隔离单元的电路结构示意图；图3为本专利技术实施例三中的升压降压单元的电路结构示意图；图4为本专利技术实施例四中的交直流变换单元的电路结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为本专利技术实施例一中的双向交直流变换电路的单元结构图，如图1所示，双向交直流变换电路连接于三相交流电网10与多个储能电池60之间，三相交流电网用于输出三相交流电信号，双向交直流变换电路包括：与储能电池60数量相同的谐振隔离单元40，用于对接收到的第一直流电流进行谐振隔离，多个谐振隔离单元40分别与多个储能电池60一一对应连接；与储能电池60数量相同的升压降压单元30，用于对接收到的直流电压进行电压变换，多个升压降压单元30分别与多个谐振隔离单元40一一对应连接；交直流变换单元20，用于将第二直流电流转换为三相交流电流或者将三相交流电信号转换为直流电信号，交直流变换单元20的第一端分别与多个升压降压单元30连接，交直流变换单元20的第二端与三相交流电网10连接；以及控制单元50，用于对双向交直流变换电路进行充放电控制，控制单元50分别与交直流变换单元20、升压降压单元30以及谐振隔离单元40连接。在本实施例中，多个储能电池60通过对应的谐振隔离单元40实现输出电压恒定，并且对谐振隔离单元40输出的电压通过升压降压单元30进行升压处理，将升压处理后输出的直流电压统一通过交直流变换单元20进行交直流转换，最后转换得到三相电流直接输出到三相交流电网10中。同时，通过控制单元50，三相交流电网10还可以实现对多个储能电池60进行充电，在充电过程中，交直流变换单元20将三相交流电网10种的三相交流电转变为高压直流电流，升压降压单元30对高压直流电流进行降压处理得到低压直流电流，最后通过谐振隔离单元40对对应的储能电池进行充电。作为本专利技术一实施例，与三相交流电网10连接的交直流变换单元20可以为大功率交直流变换器，该大功率交直流变换器采用无工频变压器的非隔离变换，其转换效率相对于有变压器的交直流变换方式可以高出2％，同时，储能电池60可以为锂电池，谐振隔离单元40可以为高压转低压谐振软开关隔离，相对工频变压器隔离，效率可以提升2％。作为本专利技术一实施例，交直流变换单元20将升压降压单元30输出的直流电流集中转换为三相交流电流、或者将三相交流电流转换为高压直流电流后通过多个升压降压单元30进行分流可以提升电路的稳定性，并且由于交直流集中变化，其整体效率也提高2％以上。作为本专利技术一实施例，每个谐振隔离单元40包括第一端、第二端以及控制端；每个谐振隔离单元40的第一端的正极和负极分别与对应的储能电池60的正极端和负极端连接；每个谐振隔离单元40的控制端与控制单元50第一控制端连接。作为本专利技术一实施例，每个升压降压单元30包括第一端、第二端以及控制端；每个升压降压单元30的第一端的正极和负极分别与对应的谐振隔离单元40的第二端的正极和负极连接；每个升压降压单元30的控制端与控制单元50的第二控制端连接。作为本专利技术一实施例，交直流变换单元20包括第一端、第二端以及控制端；交直流变换单元20的第一端的正极和负极分别与多个升压降压单元30的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于三相交流电网的双向交直流变换电路，所述双向交直流变换电路连接于三相交流电网与多个储能电池之间，所述三相交流电网用于输出三相交流电信号，其特征在于，所述双向交直流变换电路包括：与所述储能电池数量相同的多个谐振隔离单元，用于对接收到的第一直流电流进行谐振隔离，多个所述谐振隔离单元分别与多个所述储能电池一一对应连接；与所述储能电池数量相同的多个升压降压单元，用于对接收到的直流电压进行电压变换，多个所述升压降压单元分别与多个所述谐振隔离单元一一对应连接；交直流变换单元，用于将接收到的第二直流电流转换为三相交流电流或者将所述三相交流电信号转换为直流电信号，所述交直流变换单元的第一端分别与多个所述升压降压单元连接，所述交直流变换单元的第二端与所述三相交流电网连接；以及控制单元，用于对所述双向交直流变换电路进行充放电控制，所述控制单元分别与所述谐振隔离单元、所述升压降压单元以及所述交直流变换单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种应用于三相交流电网的双向交直流变换电路，所述双向交直流变换电路连接于三相交流电网与多个储能电池之间，所述三相交流电网用于输出三相交流电信号，其特征在于，所述双向交直流变换电路包括：与所述储能电池数量相同的多个谐振隔离单元，用于对接收到的第一直流电流进行谐振隔离，多个所述谐振隔离单元分别与多个所述储能电池一一对应连接；与所述储能电池数量相同的多个升压降压单元，用于对接收到的直流电压进行电压变换，多个所述升压降压单元分别与多个所述谐振隔离单元一一对应连接；交直流变换单元，用于将接收到的第二直流电流转换为三相交流电流或者将所述三相交流电信号转换为直流电信号，所述交直流变换单元的第一端分别与多个所述升压降压单元连接，所述交直流变换单元的第二端与所述三相交流电网连接；以及控制单元，用于对所述双向交直流变换电路进行充放电控制，所述控制单元分别与所述谐振隔离单元、所述升压降压单元以及所述交直流变换单元连接。2.如权利要求1所述的双向交直流变换电路，其特征在于，每个所述谐振隔离单元都包括第一端、第二端以及控制端；每个所述谐振隔离单元的第一端的正极和负极分别与对应的所述储能电池的正极端和负极端连接；每个所述谐振隔离单元的控制端都与所述控制单元第一控制端连接。3.如权利要求2所述的双向交直流变换电路，其特征在于，每个所述升压降压单元都包括第一端、第二端以及控制端；每个所述升压降压单元的第一端的正极和负极分别与对应的所述谐振隔离单元的第二端的正极和负极连接；每个所述升压降压单元的控制端都与所述控制单元的第二控制端连接。4.如权利要求3所述的双向交直流变换电路，其特征在于，所述交直流变换单元包括第一端、第二端以及控制端；所述交直流变换单元的第一端的正极和负极分别与多个所述升压降压单元的第二端的正极和负极连接；所述交直流变换单元的第二端的第一极、第二极以及第三极分别与所述三相交流电网的A相线、B相线以及C相线连接；所述交直流变换单元的控制端与所述控制单元的第三控制端连接。5.如权利要求4所述的双向交直流变换电路，其特征在于，所述谐振隔离单元包括：第一电容、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电感、第二电容、第三电容、第二十一二极管、第二十二二极管、第一变压器、第四电容、第五电容、第六电容、第二电感以及第七电容；所述第七电容的第一端与所述第二电感的第一端共接作为所述谐振隔离单元的第一端的正极与对应的所述储能电池的正极端连接，所述第七电容的第二端、所述第六电容的第二端、所述第五电容的第二端、所述第四二极管的阳极以及所述第四开关管的电流输出端共接作为所述谐振隔离单元的第一端的负极与对应的所述储能电池的负极端连接，所述第二电感的第二端、所述第六电容的第一端、所述第四电容的第一端、所述第三二极管的阴极以及所述第三开关管的电流输入端共接，所述第四电容的第二端、所述第五电容的第一端以及所述第一变压器的第二侧的第二端共接，所述第三开关管的电流输出端、所述第三二极管的阳极、所述第四开关管的电流输入端、所述第四二极管的阴极以及所述第一变压器的第二侧的第一端共接，所述第一电感的第二端与所述第一变压器的第一侧的第一端连接，所述第一变压器的第一侧的第二端、所述第二电容的第二端、所述第二十一二极管的阳极、所述第三电容的第一端以及所述第二十二二极管的阴极共接，所述第二十一二极管的阴极、所述第二电容的第一端、所述第一二极管的阴极、所述第一开关管的电流输入端以及所述第一电容的第一端共接作为所述谐振隔离单元第二端的正极与所述升压降压单元的第一端的正极连接，所述第一电感的第一端、所述第一二极管的阳极、所述第一开关管的电流输出端、所述第二开关管的电流输入端以及所述第二二极管的阴极共接，所述第二十二二极管的阳极、所述第三电容的第二端、所述第二二极管的阳极、所述第二开关管的电流输出端以及所述第一电容的第二端共接作为所述谐振隔离单元的第二端的负极与所述升压降压单元的第一端的负极连接；所述第一开关管的控制端、所述第二开关管的控制端、所述第三开关管的控制端、所述第四开关管的控制端分别与所述谐振隔离单元的控制端连接。6.如权利要求4所述的双向交直流变换电路，其特征在于，所述升压降压单元包括：第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管、第三电感、第四电感、第五电感以及第八电容；所述第五开关管的电流输入端、所述第五二极管的阴极、所述第七开关管的电流输入端、所述第七二极管的阴极、所述第九开关管的电流输入端以及所述第九二极管的阴极共接作...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛广甫，徐小宏，唐润平，
申请(专利权)人：深圳市瑞能实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44