CN204615655U - 用于储能逆变器的双向直流变换电路 - Google Patents
用于储能逆变器的双向直流变换电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于储能逆变器的双向直流变换电路，包括隔离变压器、与隔离变压器的原边相连接的原边桥式电路、连接于隔离变压器的副边和直流母线两端之间的副边桥式电路、与原边桥式电路相连接的电池、连接于直流母线的两端之间的第一整流管、与直流母线的一端相连接的第二整流管。本双向直流变换电路控制简单，可以快速、高效地实现能量双向流动，进而实现电池的充放电。
Description
技术领域
本实用新型属于电力变换技术领域，涉及一种双向储能逆变器的技术方案，特别是其中的两级双向直流变换电路。
背景技术
普通的光伏并网逆变器白天集中并网发电而夜晚没有能量提供，不能起到削峰平谷调节电网的作用。这几年来随着光伏发电系统逐渐增加，在电网系统中占有的比例越来越高，迫切需要一种双向储能逆变器使能够起到削峰平谷调节电网，并且能够达到光伏发电自发自用的目的。
现有技术一般是在光伏并网逆变器的电网端并联一台蓄电池充电及放电设备，来调节电网，及实现自发自用的目的。但此种方案存在多种问题；1、在光伏并网逆变器的基础上需要额外增加一台蓄电池充放电设备，这样成本高、体积大；2、光伏电池板的能量需要经过多级变换，包括DC/DC、DC/AC、AC/DC的转换，才能够给电池充电，这样元器件数目多、成本高、效率低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、效率较高，能够达到光伏发电自发自用目的的双向直流变换电路。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种用于储能逆变器的双向直流变换电路，包括隔离变压器、与所述的隔离变压器的原边相连接的原边桥式电路、连接于所述的隔离变压器的副边和直流母线两端之间的副边桥式电路、与所述的原边桥式电路相连接的电池、连接于所述的直流母线的两端之间的第一整流管、与所述的直流母线的一端相连接的第二整流管。
多个所述的双向直流变换电路相并联扩容。
所述的原边桥式电路和所述的副边桥式电路均包括四个功率器件，所述的四个功率器件两两相串联，且相串联的两个功率器件的中点均与所述的隔离变压器相连接。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本双向直流变换电路控制简单，可以快速、高效地实现能量双向流动，进而实现电池的充放电。
附图说明
附图1为本实用新型的用于储能逆变器的双向直流变换电路的原理图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例一：一种用于储能逆变器的双向直流变换电路，包括隔离变压器TX、原边桥式电路Qb1、副边桥式电路Qb2、电池、第一整流管Q1、第二整流管Q2。电池的两端与原边桥式电路Qb1相连接，原边桥式电路Qb1包括四个功率器件，所述的四个功率器件两两相串联，且相串联的两个功率器件的两端与电池的两端相连接，而相串联的两个功率器件的中点则与所述的隔离变压器的原边相连接。副边桥式电路Qb2连接于所述的隔离变压器的副边和储能逆变器的直流母线的两端之间，其与原边桥式电路Qb1的结构相对称，也包括四个功率器件，所述的四个功率器件两两相串联，且相串联的两个功率器件的两端与直流母线相连接，而相串联的两个功率器件的中点则与所述的隔离变压器的副边相连接。第一整流管连接于所述的直流母线的两端之间，第二整流管与所述的直流母线的一端相连接。
当电池放电时，原边桥式电路Qb1采用固定频率50%的占空比，副边桥式电路Qb2不动作，走副边桥式电路Qb2的MOSFET的体二极管作全桥整流，升压到电池电压的n倍，后级第一整流管Q1做PWM控制，第二整流管Q2不动作，使能够达到所需求的BUS电压。
当电池充电时，副边桥式电路Qb2采用固定频率50%的占空比，原边桥式电路Qb1做同步整流，第二整流管Q2做PWM控制，第一整流管Q1不动作，使能够达到电池所需求的充电电压。
上述电路中具有以下优点：
1、在单个电路回路中，能量可以双向流动，从而一个电路就可以实现了电池的充电和放电，而无需另外的充电电路，从而减少了在整个拓扑电路的元器件，增加了系统的可靠性，减小了产品体积，降低了产品的成本。
2、电池和PV、AC通过变压器隔离，安全可靠。
3、电池和直流母线前级采用两路双向隔离的LLC拓扑结构，后级采用两路双向的BUCK/BOOST电路;两路LLC电路都采用固定50%的占空比，后级采用BUCK/BOOST电路控制。这样LLC不需闭环控制，从而大大降低了系统运算量，且LLC的K值可以设计得很大，减少了变压器的损耗，提高了系统效率。
4、双向LLC电路可以实现软开关，从而降低了开关器件的损耗，提高效率。
多个所述的双向直流变换电路可并联使用，当单个模块功率不够时，可并联扩容。
在整个系统中，两级DC/DC能量都可以双向流动，从而电池的充电和放电减少了一半的器件，减少了在整个拓扑电路的调制器件和整流器件，降低了功率器件在整个电路中损耗，提高了电池的利用率和整个系统的效率；两级DC/DC控制简单，从而减少了系统的运算量，使系统更可靠；双向隔离LLC电路使电池完全和其他隔离，且能够实现软开关，从而降低了系统损耗，提高了系统效率。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于储能逆变器的双向直流变换电路，其特征在于：其包括隔离变压器、与所述的隔离变压器的原边相连接的原边桥式电路、连接于所述的隔离变压器的副边和直流母线两端之间的副边桥式电路、与所述的原边桥式电路相连接的电池、连接于所述的直流母线的两端之间的第一整流管、与所述的直流母线的一端相连接的第二整流管。
2.根据权利要求1所述的用于储能逆变器的双向直流变换电路，其特征在于：多个所述的双向直流变换电路相并联扩容。
3.根据权利要求1或2所述的用于储能逆变器的双向直流变换电路，其特征在于：所述的原边桥式电路和所述的副边桥式电路均包括四个功率器件，所述的四个功率器件两两相串联，且相串联的两个功率器件的中点均与所述的隔离变压器相连接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108631639A (zh) * | 2017-03-17 | 2018-10-09 | 深圳耐斯特思新能源科技有限公司 | 用于储能逆变器的双向dc-ac变换电路 |
| CN109120156A (zh) * | 2017-06-23 | 2019-01-01 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种隔离buck-boost电路及其控制方法 |
| WO2021259267A1 (zh) * | 2020-06-22 | 2021-12-30 | 深圳市富兰瓦时技术有限公司 | 一种电池充放电电路 |
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2015
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