CN106100334A - 一种电池储能系统用双向直流变换器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池储能系统用双向直流变换器，包括双向Super Buck‑Boost直流变换器以及串接在双向Super Buck‑Boost直流变换器输入端的蓄电池，其中双向Super Buck‑Boost直流变换器的第一开关管S1发射极与蓄电池正极和第二开关管S2集电极相连，集电极与第一电容C1阳极和第一电感L1相连，第二开关管S2发射极与第一电容C1阴极和第二电感L2相连；第一电感L1一端与第一开关管S1集电极和第一电容C1阳极相连，另一端与第二电容C2阳极相连；第二电感L2一端与第二开关管S2发射极和第一电容C1阴极相连，另一端与蓄电池负极和第二电容C2阴极相连；第二电容C2的阴极还与蓄电池的负极相连。本发明克服了现有电池储能系统用双向直流变换器存在的高压端电流不连续、电流脉动大的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子应用技术和电力电子变换器的控制技术领域，特别是涉及一种电池储能系统用双向直流电能变换装置。
背景技术
在光伏发电系统、燃料电池供电系统和航空电源等系统中，蓄电池是至关重要的。基于蓄电池的储能单元解决了光伏电源的随机波动和不可控问题，很好地实现了光伏电池、燃料电池容量与系统负载的最佳匹配，同时有效地提高了供电系统的可靠性。
在电源系统抑或是储能系统中，双向直流变换器挂接在蓄电池和直流母线之间，起着关键作用，其一方面控制着蓄电池的充电过程，另一方面控制着蓄电池向直流母线的馈电过程，实现了能量在蓄电池和直流母线之间的双向流动。双向直流变换器在功能上相当于两个单向直流变换器，是典型的“一机两用”设备，在不间断电源供电，蓄电池充放电，新能源发电及航空航天供电系统等需要双向能量流动的场合，可大幅度减少系统的体积重量，具有较高的研究价值。
现有的电池储能系统用双向直流变换器主要以双向Buck-Boost电路为主，由于蓄电池的电压一般较低，其低压端通常与蓄电池相连，高压端通常挂接在直流母线上。当工作在Buck模式时，双向Buck-Boost电路输入电流不连续；当其工作在Boost模式时，输出电流不连续。总而言之，高压端的电流不连续，电流脉动大。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供了一种电池储能系统用双向直流变换器。
为解决上述问题，本发明提出的电池储能系统用双向直流变换器，包括双向SuperBuck-Boost直流变换器以及串接在双向Super Buck-Boost直流变换器输入端的蓄电池。
上述技术方案中，所述双向Super Buck-Boost直流变换器包括：第一开关管S1、第二开关管S2、第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1、和第二电感L2；所述第一开关管S1的发射极与所述蓄电池的正极和所述第二开关管S2的集电极相连，集电极与所述第一电容C1的阳极和所述第一电感L1相连，所述第二开关管S2的发射极与所述第一电容C1的阴极和所述第二电感L2相连；所述第一电感L1的一端与所述第一开关管S1的集电极和所述第一电容C1的阳极相连，另一端与所述第二电容C2的阳极相连；所述第二电感L2的一端与所述第二开关管S2的发射极和所述第一电容C1的阴极相连，另一端与所述蓄电池的负极和所述第二电容C2的阴极相连；所述第二电容C2的阴极还与所述蓄电池的负极相连。
上述技术方案中，所述蓄电池由锂电池单体串并联组成，工作电压范围为180V-220V。
上述技术方案中，所述第一电容C1为能量传输电容，所述第二电容C2为滤波电容。
本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果和优点：
本发明所提出的电池储能系统用双向直流变换器用简单的电路实现了能量的双向流动的功能，克服了现有电池储能系统用双向直流变换器存在的高压端电流不连续，电流脉动大的缺陷，可提高整个系统的使用性能。
附图说明
图1是本发明的一种电池储能系统用双向直流变换器主电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
如图1所示的一种电池储能系统用双向直流变换器，包括双向Super Buck-Boost直流变换器以及串接在双向Super Buck-Boost直流变换器输入端的蓄电池。
其中，双向Super Buck-Boost直流变换器又包括第一开关管S1、第二开关管S2、第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1、和第二电感L2；第一开关管S1的发射极与蓄电池的正极和第二开关管S2的集电极相连，集电极与第一电容C1的阳极和第一电感L1相连，第二开关管S2的发射极与第一电容C1的阴极和第二电感L2相连；第一电感L1的一端与第一开关管S1的集电极和第一电容C1的阳极相连，另一端与第二电容C2的阳极相连；第二电感L2的一端与第二开关管S2的发射极和第一电容C1的阴极相连，另一端与蓄电池的负极和第二电容C2的阴极相连；第二电容C2的阴极还与蓄电池的负极相连。
蓄电池由锂电池单体串并联组成，工作电压范围为180V-220V。
第一电容C1为能量传输电容，所述第二电容C2为滤波电容。
本发明不局限于上述具体实施方式，本领域的技术人员可以根据本发明公开的内容进行多种实施方式。应理解上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明所作的任何未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种电池储能系统用双向直流变换器，其特征在于，包括：双向Super Buck-Boost直流变换器以及串接在所述双向Super Buck-Boost直流变换器输入端的蓄电池。
2.根据权利要求1所述的电池储能系统用双向直流变换器，其特征在于，所述双向Super Buck-Boost直流变换器包括：第一开关管S1、第二开关管S2、第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1、和第二电感L2；所述第一开关管S1的发射极与所述蓄电池的正极和所述第二开关管S2的集电极相连，其集电极与所述第一电容C1的阳极和所述第一电感L1相连，所述第二开关管S2的发射极与所述第一电容C1的阴极和所述第二电感L2相连；所述第一电感L1的一端与所述第一开关管S1的集电极和所述第一电容C1的阳极相连，另一端与所述第二电容C2的阳极相连；所述第二电感L2的一端与所述第二开关管S2的发射极和所述第一电容C1的阴极相连，另一端与所述蓄电池的负极和所述第二电容C2的阴极相连；所述第二电容C2的阴极还与所述蓄电池的负极相连。
3.根据权利要求1所述的电池储能系统用双向直流变换器，其特征在于，所述蓄电池由锂电池单体串并联组成，工作电压范围为180V-220V。
4.根据权利要求1所述的电池储能系统用双向直流变换器，其特征在于，所述第一电容C1为能量传输电容，所述第二电容C2为滤波电容。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN106685223A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-17 | 福州大学 | 一种高效低纹波双向Cuk变换电路 |
| CN112072914A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-12-11 | 北京交通大学 | 一种用于混合储能的三端口直流变换器 |
| CN114977798A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-08-30 | 银河航天(西安)科技有限公司 | 宽电压输入级联电源电路 |
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- 2016-06-22 CN CN201610457687.0A patent/CN106100334A/zh active Pending
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |