CN113141019B - 基于h桥级联的储能电路以及供电系统 - Google Patents

基于h桥级联的储能电路以及供电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113141019B
CN113141019B CN202110426340.0A CN202110426340A CN113141019B CN 113141019 B CN113141019 B CN 113141019B CN 202110426340 A CN202110426340 A CN 202110426340A CN 113141019 B CN113141019 B CN 113141019B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bridge
circuit
cascade
bridge cascade
circuit module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110426340.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113141019A (zh
Inventor
杨璇
冯玉龙
李骁
石伟
缪光辉
赵德骥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
711th Research Institute of CSIC
Original Assignee
711th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 711th Research Institute of CSIC filed Critical 711th Research Institute of CSIC
Priority to CN202110426340.0A priority Critical patent/CN113141019B/zh
Publication of CN113141019A publication Critical patent/CN113141019A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113141019B publication Critical patent/CN113141019B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/007Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
    • H02J3/0073Arrangements for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources for providing alternative feeding paths between load and source when the main path fails, e.g. transformers, busbars

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于H桥级联的储能电路及供电系统,所述基于H桥级联的储能电路包括第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块,每个电路模块包括:第一H桥级联桥臂、第二H桥级联桥臂以及与所述第一H桥级联桥臂和所述第二H桥级联桥臂电连接的多个电池组。本发明通过采用H桥单元级联成一储能电路,实现储能电路中各单元独立工作的技术效果,解决了当储能电路中一处出现故障,导致电路无法工作的问题。

Description

基于H桥级联的储能电路以及供电系统
技术领域
本发明涉及电网领域,尤其涉及一种基于H桥级联的储能电路及供电系统。
背景技术
随着环境保护逐渐被人们重视,绿色能源的开发也变得愈加重要。为了使船舶的动力系统实现零排放,技术人员在船舶的动力系统中加入了储能系统。储能系统可以将一部分电能储存起来,当船舶需要供电时,储能系统中的电能将为船舶提供电力支持。
现有的储能系统中的储能电池单体或超级电容单体电压比较低,为使储能系统可以供应船舶用电,储能系统中会串并联大量的单体。然而这种技术手段对储能单体的一致性要求较高,并且该技术方案实现的储能系统不仅存在串联均压和并联均流问题,而且当船舶功率较大,并需要电压等级较高时,上述的储能系统还无法直接并入较高电压等级的船舶电网。现有技术的船舶电网从储能系统到推进电机,或从储能系统到日用电网,都需要经过至少两级变换。同时储能系统分为两大组,一旦一节电池损坏,则会导致故障电池所在的电池组均需退出系统,造成船舶大规模断电的状况。
因此,亟需提出一种新型的船舶储能系统,以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种H桥级联储能电路及系统,以解决电网中动力系统能量转换率低以及每组储能回路无法独立工作的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种基于H桥级联的储能电路,所述基于H桥级联的储能电路包括第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块,每个电路模块包括:第一H桥级联桥臂、第二H桥级联桥臂以及与所述第一H桥级联桥臂和所述第二H桥级联桥臂电连接的多个电池组;其中,所述第一电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端与三相电网的第一相电连接,所述第二电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端与所述三相电网的第二相电连接,所述第三电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端与所述三相电网的第三相电连接,并且所述第一电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端与负载的第一相电连接,所述第二电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端与负载的第二相电连接,所述第三电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端与负载的第三相电连接;每个所述电路模块中的电池组经由所述第一电路模块、所述第二电路模块以及所述第三电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端接收并存储来自所述电网的电能或者向所述电网提供电能,并且每个所述电路模块中的电池组经由所述第一电路模块、所述第二电路模块以及所述第三电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端向所述负载提供电能。
优选地,在每个所述电路模块中,第一H桥级联桥臂以及第二H桥级联桥臂均包括多个H桥基本电路单元,并且每个H桥级联桥臂中的H桥基本电路单元的数量与该电路模块中的多个电池组的数量相同。
优选地,在每个所述电路模块中,第一H桥级联桥臂中的所有H桥基本电路单元的交流输出端依次串联连接,并且第二H桥级联桥臂中的所有H桥基本电路单元的交流输出端依次串联连接。
优选地,在每个所述电路模块中,每个电池组的正负极与对应的第一H桥级联桥臂中的一个H桥基本电路单元的直流输入端电连接,同时与对应的第二H桥级联桥臂中的一个H桥基本电路单元的直流输入端电连接。
优选地,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第一H桥级联桥臂的第二输出端并联于同一点上,并且所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第二H桥级联桥臂的第二输出端也并联于同一点上。
优选地,每个所述H桥基本电路单元包括四个带有反并联二极管的全控器件,所述四个全控器件电连接以构成该H桥基本电路单元的直流输入端和交流输出端,其中,所述直流输入端连接一电容。
优选地,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端经由电抗器与所述三相电网电连接。
优选地,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的电池组能够在充电模式、第一供电模式以及第二供电模式中的一个模式或多个模式下工作,若所述电池组工作在充电模式下,则所述三相电网经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂向所述电池组充电,若所述电池组工作在第一供电模式下,则所述电池组经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第二H桥级联桥臂向所述负载供电,若所述电池组工作在第二供电模式下,则所述电池组经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂向所述三相电网供电,其中,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂能够在所述充电模式和所述第二供电模式之间转换电流流向。
优选地,若所述电池组同时工作在所述第一供电模式和所述第二供电模式下,则所述电池组经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第二H桥级联桥臂向所述负载供电,同时经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂向所述三相电网供电。
优选地,若所述电池组同时工作在所述充电模式和所述第一供电模式下,则所述电池组经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第二H桥级联桥臂向所述负载供电,同时所述三相电网经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂向所述电池组充电。
优选地,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的每个电池组能够经由与其电连接的H桥基本电路单元而被独立控制以便在工作状态和休眠状态间切换。
优选地,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的每个电池组能够经由与其电连接的H桥基本电路单元而被独立控制以便实施针对该电池组的单独充电操作。
优选地,若所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的电池组中的一个或多个电量不足或发生故障,则将所述一个或多个电量不足或发生故障的电池组切换至休眠状态,同时保持其他电池组的工作状态不变。
优选地,每个所述第一H桥级联桥臂以及每个所述第二H桥级联桥臂均是多电平级联桥臂。
进一步地,本发明还提供一种供电系统,其特征在于,所述供电系统包括上文中任意一项所述的基于H桥级联的储能电路。
本发明的技术效果在于,提供一种H桥级联储能电路及系统,用以解决电网中动力系统能量转换率低以及每组储能回路无法独立工作的技术问题。
附图说明
下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本发明实施例提供的基于H桥级联的储能电路的拓扑结构示意图。
图2为本发明实施例提供的供电系统的拓扑结构示意图。
图3为本发明实施例提供的H桥基本电路单元的拓扑结构示意图。
图中标记如下:
附图标记    部件名称          附图标记   部件名称
1           第一H桥级联桥臂   11         H桥基本电路单元
2           第二H桥级联桥臂   111        全控器件
3           电池组            112        电容
4           负载
5           电抗器
6           日用负载
7           源端
8           三相电网。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
实施例1
如图1-2所示,本实施例提供了一种基于H桥级联的储能电路,所述基于H桥级联的储能电路包括第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块。其中,每个电路模块包括:第一H桥级联桥臂1、第二H桥级联桥臂2以及与第一H桥级联桥臂1和第二H桥级联桥臂2电连接的多个电池组3。
具体地,第一电路模块的第一H桥级联桥臂1的第一输出端与三相电网8的第一相电连接,第二电路模块的第一H桥级联桥臂1的第一输出端与所述三相电网8的第二相电连接,第三电路模块的第一H桥级联桥臂1的第一输出端与三相电网8的第三相电连接。优选地,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第一H桥级联桥臂1的第一输出端经由电抗器5与所述三相电网8电连接。其中,电抗器5能够抑制当任意一模块中的第一H桥级联桥臂1接入所述三相电网8获取电能时所产生的冲击电流,从而有效地保护所述第一H桥级联桥臂1。
进一步地,第一电路模块的第二H桥级联桥臂2的第一输出端与负载4的第一相电连接,第二电路模块的第二H桥级联桥臂2的第一输出端与负载4的第二相电连接,第三电路模块的第二H桥级联桥臂2的第一输出端与负载4的第三相电连接。即储能电路中的三个第二H桥级联桥臂2的一端均与负载4电性连接。示例性地,每个第一H桥级联桥臂1以及每个第二H桥级联桥臂2均为多电平级联桥臂。
进一步地,第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第一H桥级联桥臂1的第二输出端并联于同一点上。示例性地,该点为中性点,可用于连接一地线。并且第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第二H桥级联桥臂2的第二输出端也并联于同一点上。示例性地,该点为中性点,可用于连接一地线。
进一步地,每个所述电路模块中的电池组3经由第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第一H桥级联桥臂1的第一输出端接收并存储来自所述电网的电能或者向三相电网8提供电能。并且每个所述电路模块中的电池组3经由第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第二H桥级联桥臂2的第一输出端向所述负载4提供电能。本实施例提供的储能电路,将电池组3获取电能的路径与电池组3为负载4供电的线路分开,实现储能与供电同时进行,减少了切换线路的时间,提高了电池的储能与供电效率。
进一步地,为保证本实施例提供的储能电路中各组件之间存在明确的一一对应的关系,所以在每个所述电路模块中,第一H桥级联桥臂1以及第二H桥级联桥臂2均包括多个H桥基本电路单元11,并且每个H桥级联桥臂中的H桥基本电路单元11的数量与该电路模块中的多个电池组3的数量相同。同时,在每个所述电路模块中,第一H桥级联桥臂1中的所有H桥基本电路单元11的交流输出端依次串联连接,并且第二H桥级联桥臂2中的所有H桥基本电路单元11的交流输出端同样依次串联连接。本实施例采用多个H桥基本电路单元11组成H桥级联桥臂,并且每一H桥基本电路单元11中均采用全控器件111控制电路通断的技术方案,从而实现单独控制每一H桥基本电路单元11通断的技术效果,从而解决当其中一个与H桥基本电路单元11相连的电池组3出现故障将导致整个电路无法使用的问题。
示例性地,每个H桥基本电路单元11包括四个带有反并联二极管的全控器件111。所述四个全控器件111电连接以构成该H桥基本电路单元11的直流输入端和交流输出端。其中,所述直流输入端连接一电容112。
示例性地,所述储能电路电连接一控制器,所述控制器通过所述全控器件111调控H桥基本电路输出电流的方向以及大小等。所述电容112能够通过与所述全控器件111中反并联的二极管滤除直流电流中不需要的交流电流,使直流电流更加平滑。示例性地,所述控制器的内部算法优选为PWM控制算法,在其他实施例中还可以为SVPWM控制算法,本发明对此不做限定。
进一步地,在每个所述电路模块中,第一H桥级联桥臂1中的所有H桥基本电路单元11的交流输出端依次串联连接,用以传递其从所述电网或所述电池组3中获取的电能,使电流流经每个电路模块中的第一H桥级联桥臂1。同理,第二H桥级联桥臂2中的所有H桥基本电路单元11的交流输出端依次串联连接,用以传递其从对应的电池组3中获取的电能,并将电能输入至负载4中。除此之外,每个电池组3的正负极与对应的第一H桥级联桥臂1中的一个H桥基本电路单元11的直流输入端电连接,同时与对应的第二H桥级联桥臂2中的一个H桥基本电路单元11的直流输入端电连接。电池组3的设置位置一方面能够获取第一H桥级联桥臂1输送的电能,另一方面可以将其内部储存的电力输送至第二H桥级联桥臂2中。优选地,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的每个电池组3能够经由与其电连接的H桥基本电路单元11而被独立控制以便实施针对该电池组3的单独充电操作。在本实施例中每个电池组3能够被独立控制,有利于储能电路内部SOC的平衡。
示例性地,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的电池组3能够在充电模式、第一供电模式以及第二供电模式中的一个模式或多个模式下工作。
示例性地,若电池组3工作在充电模式下,则所述三相电网8经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂1向所述电池组3充电。其中,所述三相电网8输出的交流电通过所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H级联桥臂中的全控器件111整流后,流入电池组3中,并由电池组3将所述电能储存于自身内部。示例性地,如图3所示,当所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂1对输入的电流进行整流。此时,全控器件111对输入的交流电起到整流以及降压的作用。本实施例提供的储能电路,使所述电网到用电设备仅需要一次交流电与直流电的转换,节省了电流的转换时间,从而提升了电能的转换效率。
进一步地,若电池组3工作在第一供电模式下,则电池组3经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第二H桥级联桥臂2向所述负载4供电。若电池组3工作在第二供电模式下,则电池组3经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂1向所述三相电网8供电。
优选地,若所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的电池组3中的一个或多个电量不足或发生故障,则将所述一个或多个电量不足或发生故障的电池组3切换至休眠状态,同时保持其他电池组3的工作状态不变。其中,所述休眠状态为调控所述每个电路模块中的故障电池组3对应的第一H桥级联桥臂1以及第二H桥级联桥臂2,使故障电池组3的内部无电流流入以及流出,实现将故障电池组3屏蔽的效果。具体地,同时断开所述故障电池组3对应的H桥基本电路单元11中上管全控器件111的开关,并同时闭合上述H桥基本电路单元11中全控器件111的下管开关,或同时闭合所述故障电池组3对应的H桥基本电路单元11中全控器件111的上管开关,并同时断开上述H桥基本电路单元11中全控器件111的下管开关。
在本实施例中,通过控制H桥基本电路单元11中全控开关的闭合状态,从而实现屏蔽故障电池组3的效果,有益于延长储能电路的使用时间,进而增强储能电路的实用性。
优选地,电池组3能够在所述第一供电模式以及所述第二供电模式下工作。当电池组3同时在所述第一供电模式以及所述第二供电模式下工作时,则电池组3经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第二H桥级联桥臂2向所述负载4供电。同时电池组3输出的电力经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂1向所述三相电网8供电。在本实施例中,通过采用双线路的供电路径,实现了电池组3同时为负载4以及三相电网8供电,提高了供电线路的可靠性,即当一处线路出现故障时,另一处无法供电的可能被极大地降低。
优选地,所述电池组3能够同时在所述充电模式和所述第一供电模式下工作。当所述电池组3同时在所述充电模式和所述第一供电模式下工作时,则电池组3经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第二H桥级联桥臂2向所述负载4供电,同时所述三相电网8经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂1向所述电池组3充电。
进一步地,本实施例还提供一种供电系统,所述供电系统包括上述任意一处所述的储能电路。
本实施例的有益效果在于,储能电池两端均设置H桥基本电路单元11实现了储能过程与为负载供电过程同时进行。H桥级联桥臂包括多个H桥基本电路单元11,各个H桥基本电路单元11之间可独立工作,避免了当储能电路一处出现故障,导致整个电路瘫痪现象的产生,进一步提升了储能电路的可靠性。除此之外,本发明所提供的储能电路仅需通过一级直流电与交流电的变换,即可满足储能电路的需求,在一定程度上提升了电能的转换效率。
实施例2
本实施例所包含的技术特征与实施例1所公开的技术特征基本相同,两者的区别技术特征如下:
如图2所示,在本实施例中所述储能电路应用于船舶电网中。所述电网为三相交流电,其所能为船舶电网提供的电压为380伏特。
进一步地,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂1包括15个H桥基本电路单元11。在其他实施例中还可以为其他正整数,例如20、25、29等。本发明对此不做限定。
在所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第二H桥级联桥臂2包括15个H桥基本电路单元11。在其他实施例中还可以为其他正整数,例如20、25、29等。本发明对此不做限定。
进一步地,与所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第二H桥级联桥臂2电连接的负载为一三相推进电机,所述三相推进电机用以为船舶提供主动力。
进一步地,在每个所述的电路模块中第一H桥级联桥臂1均包括四个带有反并联二极管的全控器件111,所述全控器件111优选为IGBT开关。在其他实施例中,还可以为MOS开关,本发明对此不做限定。
进一步地,电池组3的额定电压为48伏特,本发明对此不做限定。
进一步地,本实施例还提供一种供电系统,所述供电系统包括上述任意一处所述的储能电路。示例性地,所述供电系统还包括:日用负载6以及源端7。其中,日用负载6中的第一输出端与所述三相电网8的第一相电电连接,日用负载6的第二输出端连接与所述三相电网8的第二相电电连接,日用负载6中的第三输出端与所述三相电网8的第三相电电连接。示例性地,若本实施例中的储能电路用于船舶电网中,则日用负载6为与船舶电网相连的除推动电机外的其他用电设备,例如照明设备等。示例性地,源端7可为船舶日用供电网络7提供电力支持。
本实施例的有益效果在于,储能电池两端均设置H桥基本电路单元11实现了储能过程与为负载4供电过程同时进行。H桥级联桥臂包括多个H桥基本电路单元11,各个H桥基本电路单元11之间可独立工作,避免了当储能电路一处出现故障,导致整个电路瘫痪现象的产生,进一步提升了储能电路的可靠性。除此之外,本发明所提供的储能电路仅需通过一级直流电与交流电的变换,即可满足储能电路的需求,在一定程度上提升了电能的转换效率。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本发明实施例所提供的基于H桥级联的储能电路及供电系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种基于H桥级联的储能电路,其特征在于,所述基于H桥级联的储能电路包括第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块,每个电路模块包括:第一H桥级联桥臂、第二H桥级联桥臂以及与所述第一H桥级联桥臂和所述第二H桥级联桥臂电连接的多个电池组;
其中,所述第一电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端与三相电网的第一相电连接,所述第二电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端与所述三相电网的第二相电连接,所述第三电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端与所述三相电网的第三相电连接,并且所述第一电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端与负载的第一相电连接,所述第二电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端与负载的第二相电连接,所述第三电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端与负载的第三相电连接;
每个所述电路模块中的电池组经由所述第一电路模块、所述第二电路模块以及所述第三电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端接收并存储来自所述电网的电能或者向所述电网提供电能,并且每个所述电路模块中的电池组经由所述第一电路模块、所述第二电路模块以及所述第三电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端向所述负载提供电能;
在每个所述电路模块中,第一H桥级联桥臂以及第二H桥级联桥臂均包括多个H桥基本电路单元,并且每个H桥级联桥臂中的H桥基本电路单元的数量与该电路模块中的多个电池组的数量相同;
在每个所述电路模块中,每个电池组的正负极与对应的第一H桥级联桥臂中的一个H桥基本电路单元的直流输入端电连接,同时与对应的第二H桥级联桥臂中的一个H桥基本电路单元的直流输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的基于H桥级联的储能电路,其特征在于,在每个所述电路模块中,第一H桥级联桥臂中的所有H桥基本电路单元的交流输出端依次串联连接,并且第二H桥级联桥臂中的所有H桥基本电路单元的交流输出端依次串联连接。
3.根据权利要求1所述的基于H桥级联的储能电路,其特征在于,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第一H桥级联桥臂的第二输出端并联于同一点上,并且所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第二H桥级联桥臂的第二输出端也并联于同一点上。
4.根据权利要求1所述的基于H桥级联的储能电路,其特征在于,每个所述H桥基本电路单元包括四个带有反并联二极管的全控器件,所述四个全控器件电连接以构成该H桥基本电路单元的直流输入端和交流输出端,其中,所述直流输入端连接一电容。
5.根据权利要求1所述的基于H桥级联的储能电路,其特征在于,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端经由电抗器与所述三相电网电连接。
6.根据权利要求1所述的基于H桥级联的储能电路,其特征在于,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的电池组能够在充电模式、第一供电模式以及第二供电模式中的一个模式或多个模式下工作,若所述电池组工作在充电模式下,则所述三相电网经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂向所述电池组充电,若所述电池组工作在第一供电模式下,则所述电池组经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第二H桥级联桥臂向所述负载供电,
若所述电池组工作在第二供电模式下,则所述电池组经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂向所述三相电网供电,其中,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂能够在所述充电模式和所述第二供电模式之间转换电流流向。
7.根据权利要求6所述的基于H桥级联的储能电路,其特征在于,若所述电池组同时工作在所述第一供电模式和所述第二供电模式下,则所述电池组经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第二H桥级联桥臂向所述负载供电,同时经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂向所述三相电网供电。
8.根据权利要求6所述的基于H桥级联的储能电路,其特征在于,若所述电池组同时工作在所述充电模式和所述第一供电模式下,则所述电池组经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第二H桥级联桥臂向所述负载供电,同时所述三相电网经由所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的第一H桥级联桥臂向所述电池组充电。
9.根据权利要求1所述的基于H桥级联的储能电路,其特征在于,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的每个电池组能够经由与其电连接的H桥基本电路单元而被独立控制以便在工作状态和休眠状态间切换。
10.根据权利要求1所述的基于H桥级联的储能电路,其特征在于,所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的每个电池组能够经由与其电连接的H桥基本电路单元而被独立控制以便实施针对该电池组的单独充电操作。
11.根据权利要求9所述的基于H桥级联的储能电路,其特征在于,若所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块中的电池组中的一个或多个电量不足或发生故障,则将所述一个或多个电量不足或发生故障的电池组切换至休眠状态,同时保持其他电池组的工作状态不变。
12.根据权利要求1所述的基于H桥级联的储能电路,其特征在于,每个所述第一H桥级联桥臂以及每个所述第二H桥级联桥臂均是多电平级联桥臂。
13.一种供电系统,其特征在于,所述供电系统包括如权利要求1-12中任意一项所述的基于H桥级联的储能电路。
CN202110426340.0A 2021-04-20 2021-04-20 基于h桥级联的储能电路以及供电系统 Active CN113141019B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110426340.0A CN113141019B (zh) 2021-04-20 2021-04-20 基于h桥级联的储能电路以及供电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110426340.0A CN113141019B (zh) 2021-04-20 2021-04-20 基于h桥级联的储能电路以及供电系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113141019A CN113141019A (zh) 2021-07-20
CN113141019B true CN113141019B (zh) 2023-04-21

Family

ID=76813041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110426340.0A Active CN113141019B (zh) 2021-04-20 2021-04-20 基于h桥级联的储能电路以及供电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113141019B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202550540U (zh) * 2012-04-01 2012-11-21 上海市电力公司 一种分相储能装置无串联变压器的电能质量控制装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102684534A (zh) * 2012-04-27 2012-09-19 西安理工大学 一种带有h桥变流器的大容量超导储能变换器
WO2017062381A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-13 Resilient Power Systems, LLC Power management utilizing synchronous common coupling
CN207134804U (zh) * 2017-09-05 2018-03-23 北京友信宏科电子科技股份有限公司 一种基于不同电池模组差异化利用的级联式储能变流装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202550540U (zh) * 2012-04-01 2012-11-21 上海市电力公司 一种分相储能装置无串联变压器的电能质量控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113141019A (zh) 2021-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3651305A1 (en) Chained multi-port grid-connected interface apparatus and control method
KR102070554B1 (ko) 서브모듈 기반 하이브리드 컨버터의 충전 방법
KR101738032B1 (ko) 액티브 고장 전류 제한을 가진 변환기
EP3001556A1 (en) Hybrid converter and wind power generation system
KR20190089053A (ko) 서브모듈 기반 하이브리드 컨버터의 충전 방법
WO2013137749A1 (en) Electrical systems with inductive power transfer-based energy balancing
CN103444066A (zh) 耦接到整流器系统的m2lc系统
CN110867884A (zh) 耗能模块、海上风电经柔性直流外送系统及故障穿越策略
CN107612408B (zh) 一种储能变流器和储能系统
CN213585162U (zh) 一种数据中心的交直流供电结构
CN109873568B (zh) 一种多直流端口换流器及控制方法
CN112886594A (zh) 一种数据中心的交直流供电结构
CN110676917A (zh) 充电系统及充电方法
CN105870927B (zh) 一种多运行模式的统一潮流控制器
CN209787067U (zh) 制动模块、制动电路、换流功率单元、换流阀及系统
CN113328454B (zh) 一种柔性多状态开关、柔性交直流互联系统以及控制方法
CN113141019B (zh) 基于h桥级联的储能电路以及供电系统
CN117595349A (zh) 一种高效型中压交流互联装置及其控制方法
CN112054495A (zh) 一种用于直流系统的能量吸收电路及其控制方法
CN115036907A (zh) 一种电池储能中压直流并网系统及方法
CN212518415U (zh) 一种调压变压器及潮流控制系统
CN114531050A (zh) 一种耗能型模块化多电平换流器及控制方法
CN211351723U (zh) 一种多梯次电池接力储能的装置
JP2015095926A (ja) 電力変換システムおよび電力変換システムの初充電方法
CN112787304B (zh) 一种船舶直流电网纯固态短路保护装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 3111

Applicant after: The 711 Research Institute of China Shipbuilding Corp.

Address before: 201108 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 3111

Applicant before: Shanghai Marine Diesel Engine Research Institute

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant