[发明专利]一种基于谐振去磁的双向正激电池储能系统

权利要求书

1.一种基于谐振去磁的双向正激电池储能系统，其特征在于，所述的双向正激电池储能系统包括：

电池单元，所述的电池单元包括串联的若干组电池模块；

并网主功率变换器，与所述的电池单元并联，所述的并网主功率变换器用于控制所述的电池单元的主电流，且并网主功率变换器接入三相交流电网，其中，主电流是指所有电池模块电流的相同部分；

以及隔离型正激变换器单元，与电池模块一一对应连接，用于对各组电池模块的充放电电流与主电流的差值进行独立闭环控制，其中，充放电电流与主电流的差值为主电流的5%-20%，以适应不同电池模块之间存在的差异，使每个电池模块都能工作在最佳状态；

其中，所述的隔离型正激变换器单元采用正激电路结构，利用自身分布参数完成正激电路的去磁要求，实现双向控制；所述的隔离型正激变换器单元利用多个原边变换器串联的形式接入所述的并网主功率变换器的直流侧电压，原边绕组与副边绕组的变比为1，简化变压器设计的复杂性；所述的隔离型正激变换器单元通过引入PWM控制策略对各电池模块的充放电电流与主电流的差值进行独立闭环控制，其中， PWM控制开关管的占空比产生的方式包括电压型和峰值电流中的一种；

其中，所述的并网主功率变换器和所述的隔离型正激变换器单元分别对主电流和差异电流控制，从而实现对电池模块充放电电流的独立控制，提高电池模块的能量利用率；

其中，所述的并网主功率变换器通过矢量控制对主电流进行控制，所述的矢量控制为正弦脉宽调制和空间矢量脉宽调制中的一种；

其中，所述的隔离型正激变换器单元采用双向隔离DC-DC变换器，包括：

多个高频隔离变压器，所述的高频隔离变压器包括一个初级绕组 和一个次级绕组；

多个原边变换器，与所述的初级绕组连接，且所述的原边变换器采用串联形式连接；以及

多个副边变换器，与所述的次级绕和每组电池模块对应连接，实现对各组电池模块的充放电电流与主电流的差值的独立闭环控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于谐振去磁的双向正激电池储能系统，其特征在于，所述的并网主功率变换器采用传统储能并网逆变器结构，包括：

第一电容器，与所述的电池单元并联；以及

第一开关管至第六开关管，所述的第一开关管至所述的第六开关管的每个开关管分别反并联一个第一二极管，第一开关管的第一端连接在第一电感器的第一端，而第一开关管的第二端连接在电池单元的正极；第二开关管的第二端连接在第一电感器的第一端，而第二开关管的第一端连接在电池单元的负极；第三开关管的第一端连接在第二电感器的第一端，而第三开关管的第二端连接在电池单元的正极；第四开关管的第二端连接在第二电感器的第一端，而第四开关管的第一端连接在电池单元的负极；第五开关管的第一端连接在第三电感器的第一端，而第五开关管的第二端连接在电池单元的正极；第六开关管的第二端连接在第三电感器的第一端，而第六开关管的第一端连接在电池单元的负极，第一电感器、第二电感器和第三电感器的第二端分别接入三相交流电网的一相、、。

3.根据权利要求2所述的一种基于谐振去磁的双向正激电池储能系统，其特征在于，所述的第一开关管至所述的第六开关管是绝缘栅双极晶体管或者金属-氧化物半导体场效应晶体管，所述的第一开关管至所述的第六开关管的第一端是绝缘栅双极晶体管的发射极端子或者金属-氧化物半导体场效应晶体管的源集端子，所述的第一开关管至所述的第六开关管的第二端是绝缘栅双极晶体管的集电极端子或者金属-氧化物半导体场效应晶体管的漏极端子。

4.根据权利要求1所述的一种基于谐振去磁的双向正激电池储能系统，其特征在于，所述的原边变换器包括：

第七开关管，所述的第七开关管反并联一个第一二极管，所述的第七开关管的第一端连接在初级绕组的第二端子，所述的第七开关管的第二端连接在下一个隔离型正激变换器单元的原边电容器的一端；

第一等效电容，所述的第一等效电容与所述的第七开关管并联，所述的第一等效电容包括第七开关管的漏-源极结电容和并联在其两端的外电容之和，以及

第二电容器，所述的第二电容器的连接在电池单元的正极和下一隔离型正激变换器单元的原边电容器的一端。