[实用新型]一种双向储能变流器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力装置技术领域，尤其是一种双向储能变流器。

背景技术

电池储能技术是在传统电力生产模式的基础上增加一个储存电能的电池环节，使原来几乎完全“刚性”的系统变成“柔性”系统；由于电池储能系统在负荷平定、不间断电源、电能质量治理等方面具有很高的应用价值，近几年来受到了世界各国的普遍重视。

电池储能系统主要由电池和电网接入系统组成，电网接入系统主要指肩负电池与电网之间能量流动的变流器；从电路结构来看，传统的电池储能变流器由分开的充电环节和放电环节来分别完成蓄电池的充电和放电过程，就单个电路本身而言管理起来简单、方便；但就整个系统而言，增加了系统的模块数量和控制难度。

另外，传统变流器一般采用集中式控制，这对单一的变流器具有结构简单、成本低廉、控制环路设计方便等优点，但对于较大的变流器系统却存在可靠性及可重新配置性差等缺点，并且随着系统的扩大，控制器与主功率环节的信息交换增多，控制环节一定会变得复杂与混乱。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于一种结构简单、扩展功能强、控制方式灵活多变的双向储能变流器。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种双向储能变流器，它包括第一全桥变换模块、第二全桥变换模块和第三全桥变换模块，所述第一全桥变换模块的输入端与电网相连、输出端连接于第二全桥变换模块的输入端，所述第二全桥变换模块的输出端通过高频隔离变压器连接于第三全桥变换模块的输入端，所述第三全桥变换模块的输出端与储能电池相连。

优选地，所述第一全桥变换模块的输入端与电网的火线之间还连接有一工频串联电感，所述第一全桥变换模块的输出端还并联一直流滤波电容，所述第二全桥变换模块与高频隔离变压器之间还连接有一高频串联电感。

由于采用了上述方案，本实用新型通过对结构的拆解可实现对变流器的不同控制方式，即：可利用第一全桥变换模块和第二全桥变换模块组成AC-DC-AC变换电路，而后可与第三全桥变换模块组成AC-DC的可控硅整流电路；也可利用第一全桥变换模块构成AC-DC可控硅整流电路和由第二全桥变换模块与第三全桥变换模块组成的隔离双向DC-DC电路；而通过上述两个不同的拆解结构可以以不同的控制方式实现蓄电池的储能或放电系统，使得整个变流器的控制方式极为灵活；其结构简单、控制方式灵活多变，并为其功能拓展提供了可能性，具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路结构示意图；

图2为本实用新型实施例以并联的方式所构成的储能系统；

图3为本实用新型实施例以串联的方式所构成的储能系统。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本实用新型提供的一种双向储能变流器，它包括第一全桥变换模块H1、第二全桥变换模块H2和第三全桥变换模块H3；其中，每个变换模块均由四个功率开关管配置四个功率二极管构成，第一全桥变换模块H1的输入端与电网相连、输出端连接于第二全桥变换模块H2的输入端，第二全桥变换模块H2的输出端通过高频隔离变压器T连接于第三全桥变换模块H3的输入端，第三全桥变换模块H3的输出端则与储能电池B相连。

如此，通过对上述结构的拆解可实现对变流器的不同控制方式，即：可利用第一全桥变换模块H1和第二全桥变换模块H2组成交直交(AC-DC-AC)变换电路，而后可与第三全桥变换模块H3组成AC-DC的可控硅整流电路；也可利用第一全桥变换模块H2构成AC-DC可控硅整流电路和由第二全桥变换模块H2与第三全桥变换模块H3组成的隔离双向DC-DC电路；而通过上述两个不同的拆解结构可以以不同的控制方式实现蓄电池B的储能或放电系统，使得整个变流器的控制方式极为灵活；另外，利用上述结构，也可对整个变流器进行拓展式应用，以构成各种大规模的电池储能或放电并网系统(具体如图2和图3所示)。

进一步地，为保证整个变流器的性能的稳定性，在第一全桥变换模块H1的输入端与电网的火线L之间还连接有一工频串联电感Ls，在第一全桥变换模块H1的输出端还并联一直流滤波电容Cs，在第二全桥变换模块H2与高频隔离变压器T之间还连接有一高频串联电感Lt。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。