[发明专利]一种基于模块化DC/DC变换器的电池换电站及控制方法

权利要求书

1.一种基于模块化DC/DC变换器的电池换电站，其特征是，包括：DC/AC变换器、以及由第一滤波器和多个子模块组成的模块化DC/DC变换器；

多个子模块级联连接后经过第一滤波器接到DC/AC变换器的直流母线上；

所述子模块由一个电池组通过一个直流断路器连接到一个半桥电路上组成；

所述DC/AC变换器依次通过第二滤波器、交流断路器和变压器连接到中高压电网上；

所述模块化DC-DC变换器中的子模块分为工作组和备用组两大类，工作组中有K个子模块，其余子模块则归入备用组中；

其中，工作组和备用组中的子模块数量根据模块化DC/DC变换器允许的最大占空比、最小占空比和所述电池组的最小端电压值决定。

2.如权利要求1所述的一种基于模块化DC/DC变换器的电池换电站，其特征是，所述第一滤波器为由电感和电容组成的LC滤波器。

3.如权利要求1所述的一种基于模块化DC/DC变换器的电池换电站，其特征是，所述直流母线的电压的稳态值由所述DC/AC变换器根据并网的交流电网电压来决定。

4.如权利要求1所述的一种基于模块化DC/DC变换器的电池换电站，其特征是，所述模块化DC/DC变换器使用载波移相脉冲宽度调制方法。

5.一种基于模块化DC/DC变换器的电池换电站的控制方法，采用权利要求1-4任一项所述的基于模块化DC/DC变换器的电池换电站，其特征是，包括正常工作情况下的排序选择控制，具体为：

将所有电池组的SOC在每个时段开始时进行动态排序和选择；

在充电过程中，选择SOC较低的K个子模块进入工作组，剩余SOC较高的子模块进入备用组；

在放电过程中，选择SOC较高的K个子模块进入工作组，剩余SOC较低的子模块进入备用组。

6.如权利要求5所述的一种基于模块化DC/DC变换器的电池换电站的控制方法，其特征是，在充电过程中，根据工作组中K个电池组的总充电恒功率确定电感电流参考值，将电感电流控制输出的参考波传输至调制器，为工作组中的K个子模块生成调制信号；

或者，

在放电过程中，根据工作组中K个电池组的总放电恒功率确定电感电流参考值，将电感电流控制输出的参考波传输至调制器，为工作组中的K个子模块生成调制信号。

7.如权利要求5所述的一种基于模块化DC/DC变换器的电池换电站的控制方法，其特征是，还包括极端工况下的SOC均衡控制，具体为：当充电期间换电站中只剩下K个尚未充满电的电池组时或者当放电期间充电站中只剩下K个非空电池组时，进行SOC均衡控制。

8.如权利要求7所述的一种基于模块化DC/DC变换器的电池换电站的控制方法，其特征是，所述SOC均衡控制，包括：

计算K个尚未充满电或非空的电池组的SOC平均值；

根据所述SOC平均值和每个电池组的SOC之间的偏差量，使用比例控制器来修改每个子模块的调制参考波，使得工作组中，充电时SOC越高的电池组的平均充电电流越小，而放电时SOC越高的电池组的平均放电电流越大。