[发明专利]储能变换装置的控制方法、储能变换装置及储能设备

说明书

本发明公开了一种储能变换装置的控制方法、储能变换装置及储能设备，所述储能变换装置包括：第一变换器、第二变换器、逆变器、第一开关、电感以及第二开关；所述第一变换器的一端连接储能电池，所述第一变换器的另一端连接所述第二变换器；所述第二开关并联在所述第二变换器的两端；所述逆变器连接所述第二变换器；所述第一开关和所述电感串联后并联在所述第一变换器的全桥两桥臂中点之间；所述储能变换装置被配置为执行控制方法，采用本发明实现储能变换装置具备高的功率密度与工作效率、低成本，同时具有极强的离网带载适应特性、可靠性高。

技术领域

本发明涉及储能变换控制领域，尤其涉及一种储能变换装置的控制方法、储能变换装置及储能设备。

背景技术

随着电力电子技术的快速发展与全球能源危机意识逐步达成一致，光伏、储能转换技术同步快速发展以适应户用储能装置的需求，同时，对户用储能装置的工作效率、功率密度、可靠性等提出了越来越高的要求。

目前，在离网场景下，家庭户用储能装置普遍采用三级变换器结构，实现电池储能单元、光伏转换单元、逆变单元的协调控制，但采用三级变换器结构存在工作效率、功率密度低和成本高的问题。而若户用储能装置采用两级变换器结构，虽然可大大提高变换器的工作效率与功率密度，并降低成本，但导致了离网场景带载适应特性弱的问题，从而严重限制储能装置对电网的替代性。

因此，现有的户用储能装置存在难以兼容工作效率、功率密度、成本与离网带载适应性的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种储能变换装置的控制方法、储能变换装置及储能设备，以实现储能变换装置具备高的功率密度与工作效率、低成本，同时具有极强的离网带载适应特性、可靠性高。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种储能变换装置的控制方法，所述储能变换装置用于储能设备中，所述储能变换装置包括：第一变换器、第二变换器以及逆变器；

所述第一变换器为双向LLC谐振变换器，所述第二变换器为双向Buck-Boost变换器或者双向Half-Bridge变换器；

离网或者并网状态下，当所述储能设备需要充电时，所述第一变换器工作于恒压或者恒流或者恒功率模式给所述储能设备充电，所述第二变换器处于不工作状态，所述逆变器工作于整流模式实现母线电压的平稳控制；

并网状态下，当所述储能设备需要放电时，所述第一变换器工作于恒压模式实现母线电压的平稳控制并抑制电池侧两倍工频纹波电流，所述第二变换器处于不工作状态，所述逆变器工作于逆变模式实现交流输出电压的平稳控制；

离网状态下，当所述储能设备需要放电且负载处于功率稳定状态时，所述第一变换器工作于恒压模式实现母线电压的平稳控制并抑制电池侧两倍工频纹波电流，所述第二变换器处于不工作状态，所述逆变器工作于逆变模式实现交流输出电压的平稳控制；

离网状态下，当所述储能设备需要放电且负载由功率稳定状态突变至短时严重超载状态时，所述第一变换器由变频闭环工作模式切换至固定频率开环控制模式，所述第二变换器实现母线电压的平稳控制并抑制电池侧两倍工频纹波电流，所述逆变器工作于逆变模式实现交流输出电压的平稳控制。

进一步地，第一开关(Sw1)和电感(Lm1)串联后并联在所述第一变换器的全桥两桥臂中点之间；所述第一开关闭合时，所述第一变换器工作于恒压模式实现母线电压的平稳控制并抑制电池侧两倍工频纹波电流；所述第一开关断开时，所述第一变换器工作于恒压或者恒流或者恒功率模式给所述储能设备充电。

进一步地，第二开关(Sw2)并联在所述第二变换器的两端；所述第二开关闭合时，所述第二变换器处于不工作状态；所述第二开关断开时，所述第二变换器实现母线电压的平稳控制并抑制电池侧两倍工频纹波电流。