[实用新型]通过H桥补偿电路进行功率控制的电池储能结构

说明书

一种通过H桥补偿电路进行功率控制的电池储能结构，其包括若干串联的电池组、串联均衡电路、H桥补偿电路、滤波电路、控制器，串联均衡电路包括若干个隔离型双向DC/DC变换器，各双向DC/DC变换器的输入端与各电池组连接，各双向DC/DC变换器的输出端串联；H桥补偿电路的输入端与串联均衡电路的输出端连接，其用于补偿电池组与直流母线电压间的电压差而实现充放电控制；滤波电路的输入端与H桥补偿电路的输出端及电池组的输出端连接；控制器与串联均衡电路、H桥补偿电路连接。本实用新型通过H桥补偿电路调节电池组与直流母线电压间的差值实现充放电控制，系统总功率中只有较小一部分流过H桥补偿电路，因而可降低充放电控制设备功率容量。

【技术领域】

本实用新型涉及电池充放电领域，特别涉及一种通过H桥补偿电路进行功率控制的电池储能结构。

【背景技术】

在锂电池储能系统中，为了满足储能系统对于高电压、大容量要求，需要将锂离子电池单体进行大规模串并联，最后与高压变流器连接。由于单体电池间容量、内部电阻等参数存在一定的差异性，会引发整个电池组的容量不一致，在进行充放电时均受到某个单体电池的限制，进而造成电池组的整体有效容量和性能下降。在电池组进行充放电时，电池组与直流母线之间会出现电压差，控制电压差就能实现系统充放电。系统功率若全部通过充放电控制的变流器，会造成变流器设计功率较大，成本较高的问题。

【实用新型内容】

本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种通过H桥补偿电路进行功率控制的电池储能结构。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种通过H桥补偿电路进行功率控制的电池储能结构，其包括若干串联的电池组，所述电池组分别包括若干串联的单体电池，其特征在于，其包括串联均衡电路、H桥补偿电路、滤波电路、控制器，所述串联均衡电路包括若干个隔离型双向DC/DC变换器，各双向DC/DC变换器的输入端与各电池组连接，各双向DC/DC变换器的输出端串联；所述H桥补偿电路的输入端与所述串联均衡电路的输出端连接，其用于补偿所述电池组与直流母线电压间的电压差而实现充放电控制；所述滤波电路的输入端与所述H桥补偿电路的输出端及电池组的输出端连接；所述控制器与所述串联均衡电路、H桥补偿电路连接。

进一步地，所述DC/DC变换器包括开关管K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、电感L1、L2，电容C1、C2及变压器，所述开关管K1、K2的漏极和开关管K3、K4的源极分别连接于所述电池组的正负两端；所述开关管K1的源极与开关管K3的漏极连接，其共同连接点经电容C1、电感L1而与所述变压器的原边线圈的一端连接；所述开关管K2的源极与开关管K4的漏极连接，其共同连接点与所述变压器的原边线圈的另一端连接；所述电感L2的两端分别与所述变压器的原边线圈的两端连接；所述电容C2的两端分别与电池组的正负两端连接；所述开关管K5、K6的漏极与电容C3的一端连接；所述开关管K7、K8的源极与电容C3的另一端连接；开关管K5的源极与开关管K7的漏极连接，其共同连接点与所述变压器的副边线圈的一端连接；开关K6的源极与开关管K8的漏极连接，其共同连接点与所述变压器的副边线圈的另一端连接。

进一步地，所述开关管K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8的栅极分别与所述控制器连接。

进一步地，所述H桥补偿电路包括电容C4、C5、开关管S1、S2、S3、S4、电感L3,所述开关管S1、S3的漏极与开关管S2、S4的源极分别与所述串联均衡电路的输出端连接；所述开关管S1的源极与开关管S2的漏极连接，其共同连接点与电感L3的一端连接；所述开关管S3的源极与开关管S4的漏极连接，其共同连接点与电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与所述电感L3的另一端连接；所述电容C4的两端分别与所述串联均衡电路的输出端连接。

进一步地，所述滤波电路为LCL滤波电路，其包括电容C6、电感L4、L5,所述电感L4的一端与电感L5的一端连接，电感L4的另一端与所述开关管S3、S4的共同连接点连接；电容C6的一端与电感L4、L5的共同连接点连接，电容C6的另一端与所述电池组的正极连接，并与所述电感L3、电容C5的共同连接点连接。