[发明专利]一种交直流混合微电网蓄电池应急供电系统

说明书

本发明公开了一种交直流混合微电网蓄电池应急供电系统，属于电力电子技术领域，该系统包括交流电网、AC/DC变换器、双向DC/DC变换器、一次电池包、单向DC/DC变换器、第一控制器、第二控制器、第三控制器、二次电池组、直流负载和直流母线。该系统一次电池包作为二次电池组的备用充电电源，在交流电网故障的情况下避免二次电池过放，延长二次电池使用寿命，提高系统供电可靠性。

技术领域

本发明公开了一种交直流混合微电网蓄电池应急供电系统，属于电力电子技术领域，用于交直流混合微电网中储能系统。

背景技术

储能系统可以将能量以另一种或同一种形式的能量存储起来，对智能电网发展、传统电网升级改造有着举足轻重的地位，可用于参与系统调峰、调频、调压、平滑可再生能源的功率波动、实现可再生电源端电压节点电压控制等。

二次电池能实现能量的二次利用，并具有出色的功率密度、较快的充电速度以及较大的比能量等特性，目前储能系统多使用二次电池，如铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、锂离子等单一储能系统、以及蓄电池与超级电容的混合储能系统、一次锂电池与二次锂电池的组合系统。CN 109383299.B提出了一种蓄电池应急供电系统、供电方法及轨道车辆，该发明专利中详细阐述了蓄电池应急供电方法，以及紧急事件发生后应急供电时序。CN212649184.U提出了一种基于电动汽车蓄电阵列的多源应急供电系统，该实用新型专利包括分布式电动汽车蓄电阵列、柴油发电机、人防人力发电机、氢燃料电池和低压配电室人防电源进线五路电源，该专利详细描述了人防工程多源应急供电系统各系统间的连接方式。CN 111864889.A提出了一种铅酸蓄电池组开路保护不间断应急供电系统及供电方法，在市电断电的情况下，由铅酸蓄电池组为负载供电。CN 112260338.A提出了一种直流应急供电系统，采用机载充放电控制技术，蓄电池组管理系统BMS，通过充放电控制器给蓄电池组充电，解决了蓄电池组浮充电效率低的问题。但相比一次电池，二次电池存在以下缺点：自放电能力大、贮存时间短。

发明内容

本发明的目的是解决交流电网故障或野外应用场景下负载应急供电问题，提供一种交直流混合微电网蓄电池应急供电系统。

本发明解决上述问题采用的技术方案：一种交直流混合微电网蓄电池应急供电系统包括交流电网1、AC/DC变换器2、双向DC/DC变换器3、一次电池包4、单向DC/DC变换器5、第一控制器6、第二控制器7、第三控制器8、二次电池组9、直流负载10、直流负载11、直流母线12：

所述的交流电网1与AC/DC变换器2的输入端相连；所述的AC/DC变换器2的输出端与直流母线12相连；所述的双向DC/DC变换器3的输入端与直流母线12相连；所述的双向DC/DC变换器3的输出端与二次电池组9相连；所述的一次电池包4与单向DC/DC变换器5的输入端相连；所述的单向DC/DC变换器5的输出端与直流母线12相连；所述的直流负载10与直流母线12相连；所述的直流负载11与二次电池组9相连；所述的第一控制器6的输出端与单向DC/DC变换器5的控制端相连；所述的第三控制器8的输出端与AC/DC变换器2的控制端相连；所述的第二控制器7的输出端与双向DC/DC变换器3的控制端相连；

所述的第一控制器6包括单向DC/DC变换器5输出电压参考值U^*_o5、单向DC/DC变换器5输出电压采样值U_o5、第一比较器13、第一PI控制器14，该第一比较器13的输出端接第一PI控制器14的输入端；

所述的第二控制器7包括充电控制模块7-1和放电控制模块7-2，充电控制模块7-1、放电控制模块7-2依次竖向排列；