级联储能电路及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种级联储能电路及系统，包括：多个电池包串联构成的级联电池包和升压电路；级联电池包的第一端与升压电路的第一端连接，级联电池包的第二端与升压电路的第二端连接；级联电池包，用于将多个电池包串联后的总压调制至级联电压，并输出级联电压至升压电路；升压电路，用于将级联电压提升至期望输出电压。该级联储能电路利用级联电池包的调制作用和升压电路的升压作用，实现了能量在多个电池包与升压电路后续连接的负载系统之间的升降压运行。其次，由于级联电池包利用多个串联的电池包组成，降低级联储能电路对级联电池包内部单个电池包的容量和电压等级的要求。内部单个电池包的容量和电压等级的要求。内部单个电池包的容量和电压等级的要求。

【技术实现步骤摘要】
级联储能电路及系统


[0001]本专利技术涉及储能的
，尤其是涉及一种级联储能电路及系统。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，人民生活水平以及用电需求不断提高，导致电力负荷的峰谷差越来越大，电力系统供需不平衡的问题日益突出。这种高峰负荷电力短缺问题将影响当地居民正常生活和经济产业发展，制约社会经济的发展。同时，低谷负荷一方面给电力系统稳定控制带来了困难，另一方面也造成了资源浪费，导致系统运行的经济性下降。
[0003]在电力负荷削峰填谷的问题需要解决的环境下，储能赢来了发展机遇。目前常用的蓄电池储能系统技术方案可总结为DCAC储能方案、DCDC储能方案和级联DCDC储能方案。其中，DCAC储能方案中，电池通过DCAC设备直接与电网进行能量交互，中间环节少，效率较高，但对电池包容量和电压等级要求较高。而DCDC储能方案，虽然可以实现能量双向升降压运行，但对电池包容量要求较高。最后，级联DCDC储能方案，能够有效降低单电池包容量和电压等级，通过增加级联的子模块数量来提高母线电压等级，但子模块数量确定后，母线电压等级也随之确定，无法灵活升降压运行。
[0004]综上，现有的储能方案存在无法在降低电池包容量和电压等级的同时，实现灵活升降压的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种级联储能电路及系统，以缓解现有的储能方案存在的无法在降低电池包容量和电压等级的同时，实现灵活升降压的技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种级联储能电路，包括：多个电池包串联构成的级联电池包和升压电路；
[0007]所述级联电池包的第一端与所述升压电路的第一端连接，所述级联电池包的第二端与所述升压电路的第二端连接；
[0008]所述级联电池包，用于将多个电池包串联后的总压调制至级联电压，并输出级联电压至升压电路；
[0009]所述升压电路，用于将所述级联电压提升至期望输出电压。
[0010]进一步的，所述升压电路包括：电感、第一场效应管、第二场效应管和电容；
[0011]所述电感的第一端与所述级联电池包的第一端连接，所述电感的第二端分别与所述第一场效应管的第一端、所述第二场效应管的第一端连接，所述第一场效应管的第二端与所述电容的第一端连接，所述电容的第二端分别与所述级联电池包的第二端、所述第二场效应管的第二端连接。
[0012]进一步的，所述电池包包括：蓄电池和子变换器；
[0013]所述蓄电池的第一端与所述子变换器的第一端连接，所述蓄电池的第二端与所述子变换器的第二端连接；
[0014]所述子变换器，用于控制所述蓄电池输出预设电池电压。
[0015]进一步的，所述子变换器为DCDC变换器；
[0016]其中，所述子变换器的结构为以下任一种：全桥结构、半桥结构。
[0017]进一步的，不同所述电池包内的子变换器的结构相同或不同。
[0018]进一步的，所述级联电池包输出的所述级联电压的计算算式为：
[0019]U
bat_out
＝m
×
N
×
U
bat_pack
，其中，U
bat_pack
表示所述电池包的预设电池电压，U
bat_out
表示所述级联电压，m表示调制度，N表示所述电池包的数量。
[0020]进一步的，所述升压电路输出的所述期望输出电压的计算算式为：
[0021]其中，U
bus
表示所述期望输出电压，D表示占空比，U
bat_out
表示所述级联电压。
[0022]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种级联储能系统，包括：多个上述第一方面任一项所述的级联储能电路；
[0023]其中，相邻两个所述级联储能电路之间的连接方式为并联连接。
[0024]在本专利技术实施例中，提供了一种级联储能电路，包括：多个电池包串联构成的级联电池包和升压电路；级联电池包的第一端与升压电路的第一端连接，级联电池包的第二端与升压电路的第二端连接；级联电池包，用于将多个电池包串联后的总压调制至级联电压，并输出级联电压至升压电路；升压电路，用于将级联电压提升至期望输出电压。通过上述描述可知，本专利技术的级联储能电路在级联电池包的调制下，将多个电池包串联后的总压降低到级联电压后，利用升压电路提升级联电压至期望输出电压。该电路利用级联电池包的调制作用和升压电路的升压作用，实现了能量在多个电池包与升压电路后续连接的高压、大容量的负载系统之间的升降压运行。其次，由于级联电池包利用多个串联的电池包组成，降低级联储能电路对级联电池包内部单个电池包的容量和电压等级的要求，有效缓解了现有储能方案存在的无法在降低电池包容量和电压等级的同时，实现灵活升降压的技术问题。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例提供的一种级联储能电路的结构框图；
[0027]图2为本专利技术实施例提供的一种微网系统的结构框图；
[0028]图3为本专利技术实施例提供的一种升压电路的电路结构示意图；
[0029]图4为本专利技术实施例提供的一种级联储能电路的电路结构示意图；
[0030]图5为本专利技术实施例提供的一种级联储能系统的结构框图。
[0031]图标：11
‑
级联电池包；12
‑
升压电路；111
‑
电池包。
具体实施方式
[0032]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实
施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的一种级联储能电路进行详细介绍。
[0034]实施例一：
[0035]图1是根据本专利技术实施例提供的一种级联储能电路的结构框图，如图1所示，该电路包括：多个电池包串联构成的级联电池包11和升压电路12；
[0036]级联电池包11的第一端与升压电路12的第一端连接，级联电池包11的第二端与升压电路12的第二端连接；
[0037]级联电池包11，用于将多个电池包111串联后的总压调制至级联电压，并输出级联电压至升压电路12；
[0038]升压电路12，用于将级联电压提升至期望输出电压。
[0039]在本专利技术实施例中，若没有特殊说明，对于左右两端连接的器件，第一端是指该器件的左端，第二端是指该器件的右端，对于上下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种级联储能电路，其特征在于，包括：多个电池包串联构成的级联电池包和升压电路；所述级联电池包的第一端与所述升压电路的第一端连接，所述级联电池包的第二端与所述升压电路的第二端连接；所述级联电池包，用于将多个电池包串联后的总压调制至级联电压，并输出级联电压至升压电路；所述升压电路，用于将所述级联电压提升至期望输出电压。2.根据权利要求1所述的级联储能电路，其特征在于，所述升压电路包括：电感、第一场效应管、第二场效应管和电容；所述电感的第一端与所述级联电池包的第一端连接，所述电感的第二端分别与所述第一场效应管的第一端、所述第二场效应管的第一端连接，所述第一场效应管的第二端与所述电容的第一端连接，所述电容的第二端分别与所述级联电池包的第二端、所述第二场效应管的第二端连接。3.根据权利要求1所述的级联储能电路，其特征在于，所述电池包包括：蓄电池和子变换器；所述蓄电池的第一端与所述子变换器的第一端连接，所述蓄电池的第二端与所述子变换器的第二端连接；所述子变换器，用于控制所述蓄电池输出预设电池电压。4.根据权利要求3所述的级联储能电路，其特征在于，所述子变换器为DCDC变换器；其中，所述子变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：文鹏，张峻峰，许文文，刘亮，唐瑭，陆文文，
申请(专利权)人：科大国创新能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：