[发明专利]带储能管理的电能变换装置

说明书

本发明提供一种带储能管理的电能变换装置，包括：发电设备、储能设备、电能转换电路、负载，电能转换电路为一三端口电路，发电设备连接于第一输入端口，储能设备连接于第二输入端口，负载连接于第三输出端口，发电设备经过电能转换电路为负载提供电能，当发电设备供电不足时储能设备同时经过电能转换电路为负载提供电能；当发电设备供电充足时，发电设备将一部分电能经过电能转换电路存储到储能设备中。本发明方案能够在例如光伏电池板等发电设备发电不足时，通过储能设备提供补充电能，为负载提供足够电能；又能够在例如光伏电池板等发电设备发电过剩时，通过储能设备将过剩的电能存储起来，从而减小对电网的冲击。

技术领域

本发明涉及一种电能变换装置，具体涉及一种带储能管理的电能变换装置。

背景技术

随着化石能源迅速消耗，以及由此带来的能源危机与环境污染日益加剧，近年来世界各国都在积极寻找和开发新的、清洁的可再生能源。太阳能具有取之不尽、用之不竭等优点，是理想的可再生能源。但是受到自然条件和光伏发电特性的影响，在阴天或者光照条件不良的情况下，光伏逆变器发电系统无法为负载提供足够的功率。又或者，在光照极强的条件下，由于已知技术中，通常会使得光伏逆变器跟踪光伏电池的最大发电功率点，且所有发电可以得到最大输出，这样就会对电网造成冲击。因而现有技术中需要一种储能管理系统，为并网逆变器提供能量管理。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种既能够在例如光伏电池板等发电设备发电不足时，通过储能设备提供补充电能，为负载提供足够电能；又能够在例如光伏电池板等发电设备发电过剩时，通过储能设备将过剩的电能存储起来，从而减小对电网的冲击。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

带储能管理的电能变换装置，包括：发电设备、储能设备、电能转换电路、负载，所述电能转换电路为一三端口电路，发电设备连接于第一输入端口，储能设备连接于第二输入端口，负载连接于第三输出端口，发电设备经过电能转换电路为负载提供电能，当发电设备供电不足时储能设备同时经过电能转换电路为负载提供电能；当发电设备供电充足时，发电设备将一部分电能经过电能转换电路存储到储能设备中。

本发明的一具体实施例中，所述电能转换电路包括，前级变换电路、变压器、后级变换电路，前级变换电路包括所述第一输入端口和所述第二输入端口，前级变换电路的输出端与变压器的输入端连接，变压器的输出端与后级变换电路的输入端连接。

本发明的一具体实施例中，所述前级变换电路，包括一全桥电路，第一开关和第二开关组成第一桥臂，第三开关和第四开关组成第二桥臂，全桥电路的两个桥臂中点分别连接一电感后并接为第二输入端口的正极，全桥电路的第一端子为第一输入端口的正极，全桥电路的第二端子为第一输入端口和第二输入端口的负极，全桥电路的两个桥臂中点为前级变换电路的输出端。

本发明一具体实施例中，后级变换电路为全桥整流滤波电路，整流滤波电路的输出端为第三输出端口。

本发明的一具体实施例中，所述电能转换电路还包括一控制电路，所述控制电路为前级变换电路提供驱动控制信号，控制全桥电路的开关的开通和关断。所述的驱动控制信号分别为第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号和第四驱动信号，且分别驱动第一开关、第二开关、第三开关和第四开关电路。所述第一开关和所述第二开关互补导通、所述第三开关和所述第四开关互补导通；所述驱动控制信号具有占空比；第一驱动信号和第三驱动信号控制所述第三开关和所述第一开关之间具有一移相角。移相角越大，前级电路向后级电路传递的电能越多；移相角越小，前级电路向后级电路传递的能量越少。占空比越小第一输入端口向后级电路传递的能量越多，占空比越大第二输入端口向后级变换电路传递的能量越多。

本发明一具体实施例中，电能转换电路还包括一双向变换电路，所述双向变换电路连接于后级变换电路的输出端，将后级变换电路的直流输出逆变为交流电输出给负载，所述负载也可以为交流电网。