一种储能系统的转换电源和自主补电方法技术方案

本申请提供一种储能系统的转换电源和自主补电方法，该转换电源中，供电电源模块的输入端，通过转换电源的供电接口，连接外部电源；供电电源模块的输出端，通过储能元件，与第一DC/DC变换器的第二侧相连，进而能够将其输入端接收到的电能，通过储能元件输出给第一DC/DC变换器；而且，该第一DC/DC变换器的第一侧通过转换电源的直流接口连接储能系统的各电池簇，进而能够根据转换电源控制器的控制，当存在电池簇的电压低于预设阈值时，接收储能元件上的电能，也即其第二侧的电能，并传输至其第一侧，以实现对于至少一个电池簇的补电功能，防止电池过放电失效。防止电池过放电失效。防止电池过放电失效。

【技术实现步骤摘要】
一种储能系统的转换电源和自主补电方法


[0001]本申请涉及电力电子
，特别涉及一种储能系统的转换电源和自主补电方法。

技术介绍

[0002]随着储能系统的大规模安装应用，其电池过放电问题日益明显；比如，电池配套子系统出现故障时，如PCS(Power Conversion System，储能变流器)等主回路器件异常，若维护不及时，则会导致电池系统在较长时间内不能再正常通过PCS进行充放电，而电池的自放率会导致电池系统的过放电失效风险大。现有技术只能在发现电池过放电失效后，采用独立的补电工装对电池进行补电。
[0003]因此，当前亟需一种方案，能够防止储能系统内的电池过放电失效。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种储能系统的转换电源和自主补电方法，以防止电池过放电失效。
[0005]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0006]本申请第一方面提供了储能系统的转换电源，包括：转换电源控制器、储能元件、第一DC/DC变换器及供电电源模块；其中，
[0007]所述第一DC/DC变换器的第一侧，通过所述转换电源的直流接口，连接所述储能系统内的各电池簇；
[0008]所述第一DC/DC变换器的第二侧及所述供电电源模块的输出端，均与所述储能元件相连；
[0009]所述供电电源模块的输入端，通过所述转换电源的供电接口，连接外部电源；
[0010]所述转换电源控制器用于当存在所述电池簇的电压低于预设阈值时，控制所述供电电源模块输出电能至所述储能元件，并控制所述第一DC/DC变换器将其第二侧接收的电能传输至其第一侧，为至少一个所述电池簇进行补电。
[0011]可选的，还包括：第一开关单元；
[0012]所述第一开关单元的第一侧各端口，分别与所述直流接口中的各接口对应相连；
[0013]所述第一开关单元的第二侧，与所述第一DC/DC变换器的第一侧相连；
[0014]所述第一开关单元受控于所述转换电源控制器，实现自身第一侧任一路端口与自身第二侧之间的选通。
[0015]可选的，所述转换电源控制器还用于：以实现各所述电池簇之间的均衡为目标，控制所述第一DC/DC变换器将其第二侧接收的电能传输至其第一侧，并通过所述第一开关单元传输至所述直流接口中的对应接口。
[0016]可选的，所述直流接口中还存在一路接口用于连接：所述储能系统实现外部连接的直流母线。
[0017]可选的，所述转换电源控制器还用于：以建立所述直流母线上的缓启电压为目标，控制所述第一DC/DC变换器将其第二侧接收的电能传输至其第一侧，并通过所述第一开关单元传输至所述直流接口中连接所述直流母线的接口。
[0018]可选的，还包括：第二DC/DC变换器；
[0019]所述第二DC/DC变换器的第一侧与所述储能元件相连；
[0020]所述第二DC/DC变换器的第二侧，通过所述转换电源的负载接口，连接所述储能系统内的各直流负载；
[0021]所述转换电源控制器还用于：控制所述供电电源模块输出电能至所述储能元件，并控制所述第二DC/DC变换器为各所述直流负载供电。
[0022]可选的，所述第一DC/DC变换器为双向DC/DC变换器；
[0023]所述转换电源控制器还用于：控制所述第一DC/DC变换器将其第一侧接收的电能传输至其第二侧，代替所述供电电源模块输出电能至所述储能元件，以使所述第二DC/DC变换器为各所述直流负载供电。
[0024]可选的，所述第一DC/DC变换器中的拓扑为单重、双重或多重的以下任一种：双向BUCK－BOOST拓扑、双向BOOST－BUCK拓扑、双向Cuk拓扑及双向Sepic－Zeta拓扑；
[0025]或者，所述第一DC/DC变换器中的拓扑为移相全桥拓扑；
[0026]又或者，所述第一DC/DC变换器中的拓扑为以下任一种：全桥隔离式电压源拓扑，原边半桥电路、次边推挽电路的隔离式电压源拓扑，全桥隔离式电流源拓扑，以及，原边推挽电路、次边混合桥电路的隔离式电流源拓扑。
[0027]可选的，所述第二DC/DC变换器为：单向降压变换器，或者，隔离型降压变换器。
[0028]可选的，各所述直流负载包括以下至少一种：所述转换电源控制器、所述储能系统中的安防控制器、温控单元控制器、电池系统控制器、簇级管理单元控制器及电池过放电报警蜂鸣器。
[0029]可选的，所述供电电源模块为AC/DC变换器；
[0030]所述外部电源，包括：市电及至少一路交流发电机。
[0031]可选的，所述AC/DC变换器为：不控整流变换器。
[0032]可选的，还包括：第二开关单元；
[0033]所述第二开关单元的第一侧各端口，分别与所述供电接口中的各接口对应相连；
[0034]所述第二开关单元的第二侧，与所述供电电源模块的输入端相连；
[0035]所述第二开关单元受控于所述转换电源控制器，实现自身第一侧任一路端口与自身第二侧之间的选通。
[0036]可选的，所述储能元件为以下任意一种：电解电容、金属薄膜电容、锂电容及铅酸电池。
[0037]本申请第二方面提供一种储能系统的自主补电方法，应用于如上述第一方面任一种所述的储能系统的转换电源中的转换电源控制器；所述自主补电方法包括：
[0038]判断所述储能系统中是否存在电池簇的电压低于预设阈值；
[0039]若存在所述电池簇的电压低于所述预设阈值，则控制所述转换电源中的供电电源模块工作，第一DC/DC变换器将其第二侧接收的电能传输至其第一侧，并通过直流接口传输至至少一个所述电池簇。
[0040]可选的，所述转换电源中包括第一开关单元时，第一DC/DC变换器将其第二侧接收的电能传输至其第一侧之后，还包括：
[0041]控制所述第一开关单元动作，以将相应电能传输至电压低于所述预设阈值的所述电池簇。
[0042]可选的，还包括：
[0043]判断各所述电池簇之间是否均衡；
[0044]若存在不均衡的所述电池簇，则控制所述供电电源模块工作，所述第一DC/DC变换器将其第二侧接收的电能传输至其第一侧，并通过所述第一开关单元传输至对应所述电池簇。
[0045]可选的，还包括：
[0046]判断对于所述储能系统实现外部连接的直流母线，是否需要建立缓启电压；
[0047]若需要，则控制所述供电电源模块工作，所述第一DC/DC变换器将其第二侧接收的电能传输至其第一侧，并通过所述第一开关单元传输至所述直流母线。
[0048]可选的，所述转换电源所接外部电源包括市电及至少一路交流发电机且所述转换电源中包括第二开关单元时，控制所述转换电源中的供电电源模块工作，包括：
[0049]判断市电是否供应正常；
[0050]若市电供应正常，则控制所述供电电源模块通过所述第二开关单元接收市电供应，并输出电能至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能系统的转换电源，其特征在于，包括：转换电源控制器、储能元件、第一DC/DC变换器及供电电源模块；其中，所述第一DC/DC变换器的第一侧，通过所述转换电源的直流接口，连接所述储能系统内的各电池簇；所述第一DC/DC变换器的第二侧及所述供电电源模块的输出端，均与所述储能元件相连；所述供电电源模块的输入端，通过所述转换电源的供电接口，连接外部电源；所述转换电源控制器用于当存在所述电池簇的电压低于预设阈值时，控制所述供电电源模块输出电能至所述储能元件，并控制所述第一DC/DC变换器将其第二侧接收的电能传输至其第一侧，为至少一个所述电池簇进行补电。2.根据权利要求1所述的储能系统的转换电源，其特征在于，还包括：第一开关单元；所述第一开关单元的第一侧各端口，分别与所述直流接口中的各接口对应相连；所述第一开关单元的第二侧，与所述第一DC/DC变换器的第一侧相连；所述第一开关单元受控于所述转换电源控制器，实现自身第一侧任一路端口与自身第二侧之间的选通。3.根据权利要求2所述的储能系统的转换电源，其特征在于，所述转换电源控制器还用于：以实现各所述电池簇之间的均衡为目标，控制所述第一DC/DC变换器将其第二侧接收的电能传输至其第一侧，并通过所述第一开关单元传输至所述直流接口中的对应接口。4.根据权利要求2所述的储能系统的转换电源，其特征在于，所述直流接口中还存在一路接口用于连接：所述储能系统实现外部连接的直流母线。5.根据权利要求4所述的储能系统的转换电源，其特征在于，所述转换电源控制器还用于：以建立所述直流母线上的缓启电压为目标，控制所述第一DC/DC变换器将其第二侧接收的电能传输至其第一侧，并通过所述第一开关单元传输至所述直流接口中连接所述直流母线的接口。6.根据权利要求1至5任一项所述的储能系统的转换电源，其特征在于，还包括：第二DC/DC变换器；所述第二DC/DC变换器的第一侧与所述储能元件相连；所述第二DC/DC变换器的第二侧，通过所述转换电源的负载接口，连接所述储能系统内的各直流负载；所述转换电源控制器还用于：控制所述供电电源模块输出电能至所述储能元件，并控制所述第二DC/DC变换器为各所述直流负载供电。7.根据权利要求6所述的储能系统的转换电源，其特征在于，所述第一DC/DC变换器为双向DC/DC变换器；所述转换电源控制器还用于：控制所述第一DC/DC变换器将其第一侧接收的电能传输至其第二侧，代替所述供电电源模块输出电能至所述储能元件，以使所述第二DC/DC变换器为各所述直流负载供电。8.根据权利要求6所述的储能系统的转换电源，其特征在于，所述第一DC/DC变换器中的拓扑为单重、双重或多重的以下任一种：双向BUCK－BOOST拓扑、双向BOOST－BUCK拓扑、双向Cuk拓扑及双向Sepic－Zeta拓扑；
或者，所述第一DC/DC变换器中的拓扑为移相全桥拓扑；又或者，所述第一DC/DC变换器中的拓扑为以下任一种：全桥隔离式电压源拓扑，原边半桥电路、次边推挽电路的隔离式电压源拓扑，全桥隔离式电流源拓扑，以及，原边推挽电路、次边混合桥电路的隔离式电流源拓扑。9.根据权利要求6所述的储能系统的转换电源，其特征在于，所述第二DC/DC变换器为：单向降压变换器，或者，隔离型降压变换器。10.根据权利要求6所述的储能系统的转换电源，其特征在于，各所述直流负载包括以下至少一种：所述转换电源控制器、所述储能系统中的安防控制器、温控单元控制器、电池系统控制器、簇级管理单元控制器及电池过放电报警蜂鸣器。11.根据权利要求1至5任一项所述的储能系统的转换电源，其特征在于，所述供电电源模块为AC/DC变换器；所述外部电源，包括：市电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周俭节，曹晓辉，陈方林，赵子豪，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：