CN110797955A - 一种复合电池功率变换的充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种复合电池功率变换的充电系统，包括充电电源、AC/DC变换器、复合储能系统、功率变换电路、恒压DC/DC模块、直流负载，AC/DC变换器与充电电源连接并将充电电源的交流电转换直流输出，经由AC/DC变换器的变换的直流输入通过功率变换电路然后输送给复合储能系统，恒压DC/DC模块与复合储能系统连接并将复合储能系统的电压进行恒压变换，且变换后的恒压传输给直流负载，复合储能系统上还设有与复合储能系统连接的检测控制系统，所述检测控制系统依次包括有电压检测控制电路、信号隔离电路、恒压恒流分档电路，所述电压检测控制电路与所述恒压DC/DC模块电连接，所述恒压恒流分档电路与所述功率变换电路电连接。本发明设计巧妙，增强了储能效果。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域，具体是一种复合电池功率变换的充电系统。
背景技术
针对目前变电站直流系统储能设备采用的交流对蓄电池单独储能方案，存在蓄电池使用寿命短、容量裕度配置高和可靠性低等问题，伴随着直流系统的冲击性负荷日益增多，冲击性负荷使蓄电池瞬间大电流放电，这种脉动式功率输出造成了蓄电池的严重损害，因此需要设计一种结合双电层电容器与蓄电池组的复合式的储能系统，在此复合式的储能系统，需要对充电前的交流电进行处理，并根据蓄电池的输出电压进行灵敏的监控，并对蓄电池异常的输出电压进行反馈，反馈到功率变换电路后进行输入蓄电池前的功率进行调节。
发明内容
本发明提供一种复合电池功率变换的充电系统，能够有效的解决上述背景中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种复合电池功率变换的充电系统，包括充电电源、AC/DC变换器、复合储能系统、功率变换电路、恒压DC/DC模块、直流负载，所述AC/DC变换器与充电电源连接并将充电电源的交流电转换直流输出，经由所述AC/DC变换器的变换的直流输入通过功率变换电路然后输送给复合储能系统，所述恒压DC/DC模块与复合储能系统连接并将复合储能系统的电压进行恒压变换，且变换后的恒压传输给直流负载，所述复合储能系统上还设有与复合储能系统连接的检测控制系统，所述检测控制系统依次包括有电压检测控制电路、信号隔离电路、恒压恒流分档电路，所述电压检测控制电路与所述恒压DC/DC模块电连接，所述恒压恒流分档电路与所述功率变换电路电连接。
优选地，所述复合储能系统包括有蓄电池充电电路、双电层电容、蓄电池组，在经由AC/DC变换器的变换的电流传输至功率变换电路并由双电层电容吸收电能；所述蓄电池充电电路在接收从功率变换电路变换后的电流后对蓄电池组进行充电，所述蓄电池组的输出电压由检测控制系统调节。
优选地，所述电压检测控制电路与蓄电池组连接并将检测到的信号传输至信号隔离电路，所述信号隔离电路将信号传输给恒压恒流分档电路，所述恒压恒流分档电路对分档的功率信号传输给功率变换电路进行功率的变换。
优选地，所述电压检测控制电路与蓄电池组之间设有电压保护模块，用于监测所述蓄电池组的电压。
优选地，所述充电电源来自风能发电或者市电。
本发明的有益效果在于：
本发明将功率变换电路经由AC/DC变换器变换充电电源的功率进行调节，而功率变换电路再通过电压检测控制电路经检测蓄电池组的电压信号传输给信号隔离电路，信号隔离电路再传输给信号隔离电路，信号隔离电路通过恒压恒流分档电路分出蓄电池组电压变化的情况，恒压恒流分档电路进行分配合适的功率信号给功率变换电路进行调节输入蓄电池组功率，以此保护蓄电池组；双电层电容器与充电蓄电组混合使用，结合了蓄电池与双电层电容器各自的优点，提高了电力储能装置的性能。本发明设计巧妙，增强了储能效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1：本发明工作原理框图。
图2：本发明一个实施例的具体工作原理框图。
图3：本发明另一个实施例的具体工作原理框图。
图中：1、充电电源，2、AC/DC变换器，3、恒压DC/DC模块，4、复合储能系统，5、功率变换电路，6、蓄电池充电电路，7、双电层电容，8、蓄电池组，10、检测控制系统，11、直流负载，12、电压检测控制电路，13、信号隔离电路，14、恒压恒流分档电路，15、电压保护模块。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参考图1，本发明提供一种复合电池功率变换的充电系统，包括充电电源1、AC/DC变换器2、复合储能系统4、功率变换电路5、恒压DC/DC模块3、直流负载11，充电电源1来自风能发电或者市电。
请参考图1，AC/DC变换器2与充电电源1连接并将充电电源1的交流电转换直流输出，经由AC/DC变换器2的变换的直流输入通过功率变换电路5然后输送给复合储能系统4，恒压DC/DC模块3与复合储能系统4连接并将复合储能系统4的电压进行恒压变换，且变换后的恒压传输给直流负载11，复合储能系统4上还设有与复合储能系统4连接的检测控制系统10。
请参考图2，该检测控制系统10依次包括有电压检测控制电路12、信号隔离电路13、恒压恒流分档电路14，电压检测控制电路12与恒压DC/DC模块3电连接，恒压恒流分档电路14与功率变换电路电连接5。
在一个实施例中，具体地，请继续参考图2，复合储能系统4包括有蓄电池充电电路6、双电层电容7、蓄电池组8，在经由AC/DC变换器2的变换的电流传输至功率变换电路5并由双电层电容7吸收电能；蓄电池充电电路6在接收从功率变换电路5变换后的电流后对蓄电池组8进行充电，蓄电池组8的输出电压由检测控制系统10调节，功率变换电路5可以调节经AC/DC变换器2输送过来的功率。
进一步地，检测控制系统10包括有电压检测控制电路12、信号隔离电路13、恒压恒流分档电路14，电压检测控制电路12与蓄电池组8连接并将检测到的信号传输至信号隔离电路13，信号隔离电路13将信号传输给恒压恒流分档电路14，恒压恒流分档电路14对分档的功率信号传输给功率变换电路5进行功率的变换，以此来保护蓄电池组8，防止蓄电池组8寿命缩减。
在另一个实施例中，电压检测控制电路12与蓄电池组8之间设有电压保护模块15，用于监测蓄电池组8的电压。电压保护模块15预设有电压阈值，当电压保护模块15监测到蓄电池组8的电压大于电压阈值时，停止充电系统的工作；当蓄电池组8的电压小于等于电压阈值时，则电压检测控制电路将检测到的信号传输至信号隔离电路，进而继续上述功率的变化。
在本发明中，一方面利用将功率变换电路经由AC/DC变换器2变换充电电源的功率进行调节，而功率变换电路5再通过电压检测控制电路12经检测蓄电池组8的电压信号传输给信号隔离电路13，信号隔离电路13再传输给信号隔离电路13，信号隔离电路13通过恒压恒流分档电路14分出蓄电池组8电压变化的情况，恒压恒流分档电路14进行分配合适的功率信号给功率变换电路5进行调节输入蓄电池组8功率，以此保护蓄电池组8；另一方面利用电压保护模块15对蓄电池组8进行直接电压保护，以免电压过高造成蓄电池组8损害。
在一些替代性实施例中，还可以使用其他方式对蓄电池组8进行保护。
上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种复合电池功率变换的充电系统，其特征在于：包括充电电源（1）、AC/DC变换器（2）、复合储能系统（4）、功率变换电路（5）、恒压DC/DC模块（3）、直流负载（11），所述AC/DC变换器（2）与充电电源（1）连接并将充电电源（1）的交流电转换直流输出，经由所述AC/DC变换器（2）的变换的直流输入通过功率变换电路（5）然后输送给复合储能系统（4），所述恒压DC/DC模块（3）与复合储能系统（4）连接并将复合储能系统（4）的电压进行恒压变换，且变换后的恒压传输给直流负载（11），所述复合储能系统（4）上还设有与复合储能系统（4）连接的检测控制系统（10），所述检测控制系统（10）依次包括有电压检测控制电路（12）、信号隔离电路（13）、恒压恒流分档电路（14），所述电压检测控制电路（12）与所述恒压DC/DC模块（3）电连接，所述恒压恒流分档电路（14）与所述功率变换电路电连接（5）。
2.根据权利要求1所述的一种复合电池功率变换的充电系统，其特征在于：所述复合储能系统（4）包括有蓄电池充电电路（6）、双电层电容（7）、蓄电池组（8），在经由AC/DC变换器（2）的变换的电流传输至功率变换电路（5）并由双电层电容（7）吸收电能；所述蓄电池充电电路（6）在接收从功率变换电路（5）变换后的电流后对蓄电池组（8）进行充电，所述蓄电池组（8）的输出电压由检测控制系统（10）调节。
3.根据权利要求2所述的一种复合电池功率变换的充电系统，其特征在于：所述电压检测控制电路（12）与蓄电池组（8）连接并将检测到的信号传输至信号隔离电路（13），所述信号隔离电路（13）将信号传输给恒压恒流分档电路（14），所述恒压恒流分档电路（14）对分档的功率信号传输给功率变换电路（5）进行功率的变换。
4.根据权利要求3所述一种复合电池功率变换的充电系统，其特征在于：所述电压检测控制电路（12）与蓄电池组（8）之间设有电压保护模块（15），用于监测所述蓄电池组（8）的电压。
5.根据权利要求1所述的一种复合电池功率变换的充电系统，其特征在于：所述充电电源（1）来自风能发电或者市电。
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| CN101309017A (zh) * | 2008-07-11 | 2008-11-19 | 中国科学院电工研究所 | 一种基于超级电容器蓄电池混合储能的风力发电、光伏发电互补供电系统 |
| CN106451509A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-02-22 | 山西大学 | 基于复合储能的能量管控优化方法 |
| CN107147201A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-08 | 江苏大学 | 一种混合储能电源瞬时电流控制系统 |
| CN108711921A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-10-26 | 广州昂宝电子有限公司 | 用于电池充电的交流信号功率变换系统、充电系统及方法 |
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