CN206962460U - 一种隔离型双向功率流动转换储能系统 - Google Patents
一种隔离型双向功率流动转换储能系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206962460U CN206962460U CN201720281320.8U CN201720281320U CN206962460U CN 206962460 U CN206962460 U CN 206962460U CN 201720281320 U CN201720281320 U CN 201720281320U CN 206962460 U CN206962460 U CN 206962460U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuits
- isolation type
- bidirectional flow
- type bidirectional
- power
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本实用新型公开了一种储能系统，包括有蓄电池、隔离型双向功率流动转换器、交流输入/输出模块、监控系统，每个蓄电池连接一个隔离型双向功率流动转换器，每个隔离型双向功率流动转换器连接到一个交流输入/输出模块，所述隔离型双向功率流动转换器包括有DC‑DC电路和DC‑AC电路，其中DC‑DC电路包括有BUCK‑BOOST电路和LLC串联谐振电路，DC‑AC电路采用三电平三相逆变器拓扑，所述监控系统分别对BUCK‑BOOST电路、LLC串联谐振电路、DC‑AC电路以及交流输入/输出模块进行监测控制。本实用新型的隔离型双向功率流动转换储能系统，具有体积小，重量轻，便于并联功和模块化生产的优点，同时监控系统可实现对电池循环充、放电过程进行自动控制管理，大大提高了系统的智能化。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能技术领域，具体涉及一种隔离型双向功率流动转换储能系统。
背景技术
当前我国经济发展突飞猛进，随之电网用电量也逐年上升，造成电网压力非常巨大。通常电网产业用电分为峰谷两段，用电峰值期间，电厂发电甚至会供不应求，而用电谷底期间，有时却会因为需求量太少而暂时关闭电站，由于电站的每次开和关都会消耗大量的财力，但对于这种情况电网公司又无能为力，经常白白蒙受损失。这种情况主要是因为我国现有电网总体上是一个刚性系统，智能化程度不高，电源的接入与退出、电能量的传输等都缺乏较好的灵活性，电网的协调控制能力不理想；系统自愈及自恢复能力完全依赖于物理冗余；对用户的服务形式简单，无法根据用户需求进行柔性调整。
储能技术应用于电力系统是“智能电网”发展的基础。传统电力系统遵循电能生产－传输－使用的模式运行，储能技术的应用可以在这个系统中增加一个具有“存储”电能的环节，使原来几乎完全“刚性”的系统变得“柔性”起来，电网运行的安全性、经济性、灵活性也会因此得到大幅度的提高。特别是在用户侧使用储能技术，可以充分发挥电能的许多优良特性，如洁净、便于收集、容易高效地转换成多种其他形式的能源等特性，实现用传统能源系统很难实现，甚至不能实现的功能。因此，储能技术不仅能有效抑制间歇性电源的波动，还能有助于电网接纳可再生能源发电、实现用户端电能管理、减小峰谷差、提高能源利用效率、提高电网的安全稳定运行。此外，储能设备也可以解决后备电源问题，为重要用户提供可靠的供电。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型通过采用蓄电池、双向功率流动转换器、监控系统等部分组成一种可实现对电池循环充、放电过程进行自动控制管理，大大提高系统的智能化的隔离型双向功率流动转换储能系统。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种隔离型双向功率流动转换储能系统，包括有若干个蓄电池、若干个隔离型双向功率流动转换器、若干个交流输入/输出模块、一个监控系统，每个蓄电池连接一个隔离型双向功率流动转换器，每个隔离型双向功率流动转换器连接到一个交流输入/输出模块，所述隔离型双向功率流动转换器包括有DC-DC电路和DC-AC电路，其中DC-DC电路包括有BUCK-BOOST电路和LLC串联谐振电路，DC-AC电路采用三电平三相逆变器拓扑，所述监控系统分别对BUCK-BOOST电路、LLC串联谐振电路、DC-AC电路以及交流输入/输出模块进行监测控制。
交流输入/输出模块均包括有DSP-Relay和MCU-Relay，所述监控系统包括有DSP主控制器和MCU辅助控制器，DSP主控制器分别连接BUCK-BOOST电路、LLC串联谐振电路、DC-AC电路和DSP-Relay，MCU辅助控制器连接MCU-Relay。
监控系统采用SVPWM调制方式。
蓄电池与隔离型双向功率流动转换器之间设有第一EMI滤波器，所述DSP-Relay和MCU-Relay之间设有第二EMI滤波器。
监控系统通过RS485通讯输出。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的隔离型双向功率流动转换储能系统，采用隔离型双向功率流动转换器，具有体积小，重量轻，且其高频隔离技术的应用使之很容易实现并联功能和模块化生产，可随意根据客户要求配置双向功率流动转换器系统，同时开发的电池储能监控系统可实现对电池循环充、放电过程进行自动控制管理，大大提高了系统的智能化。
附图说明
图1是本实用新型储能系统的结构示意图。
图2是单个蓄电池和隔离型双向功率流动转换器电路示意图。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，一种隔离型双向功率流动转换储能系统，包括有若干个蓄电池、若干个隔离型双向功率流动转换器、若干个交流输入/输出模块、一个监控系统，每个蓄电池连接一个隔离型双向功率流动转换器，每个隔离型双向功率流动转换器连接到一个交流输入/输出模块，所述隔离型双向功率流动转换器包括有DC-DC电路和DC-AC电路，其中DC-DC电路包括有BUCK-BOOST电路和LLC串联谐振电路，DC-AC电路采用三电平三相逆变器拓扑，所述监控系统分别对BUCK-BOOST电路、LLC串联谐振电路、DC-AC电路以及交流输入/输出模块进行监测控制。BUCK-BOOST电路实现了能量的双向流动，LLC串联谐振电路实现了电路的高频隔离和晶体管的软开关技术，降低了系统损耗，提高了运行效率，同时高频隔离又为模块的并联扩展提供了基础。DC-AC电路采用三电平三相逆变器拓扑，减少了逆变器电源开关的应力，由此产生的输出电压波形几乎是正弦波，谐波失真小，从而只需使用更小的输出滤波器。总体损耗减小也意味着可以使用更小的散热器。更小的散热器和输出滤波器可以减少隔离型双向功率流动转换器的整体尺寸，可以最大限度地提高电效率及热效率，降低整体应用成本，并实现隔离型双向功率流动转换器的模块化生产。三相逆变器相对于三个单相逆变器，具有功率密度高、三相功率均衡等优点。
交流输入/输出模块中包括有DSP-Relay和MCU-Relay，所述监控系统包括有DSP主控制器和MCU辅助控制器，DSP主控制器分别连接BUCK-BOOST电路、LLC串联谐振电路、DC-AC电路和DSP-Relay，MCU辅助控制器连接MCU-Relay。监控系统采用DSP与MCU双CPU冗余设计，数字控制技术和模拟保护电路设计，既可提高系统运行灵活性又可增加安全稳定性。
监控系统采用SVPWM调制方式，SVPWM的调制方式可以有效提高直流母线电压利用率，减小系统损耗；监控系统采用电流电压双环控制，电压外环负责维持稳定的直流母线电压；电流内环的控制使系统动态响应快，利用它来控制并网电流的幅值和频率，结合DQ变换得到锁相环的相位信息，准确控制输出功率因数。
蓄电池与隔离型双向功率流动转换器之间设有第一EMI滤波器，所述DSP-Relay和MCU-Relay之间设有第二EMI滤波器。第一EMI滤波器和第二EMI滤波器起到防止逆变器产生的谐波干扰周围的敏感机电设备、防止逆变器被电网中的谐波所干扰、平滑逆变器的波形中的毛刺等作用。
监控系统通过RS485通讯输出，RS485具有联网通信接口。
PCS工作在充电模式时，市电通过三电平拓扑整流为直流电，此时BUCK-BOOST电路工作在BUCK状态下，将经过LLC高频隔离电路的直流电降为符合电池充电要求的直流电，对电池组进行均衡充电管理，延长蓄电池组使用寿命；
PCS工作在放电模式时，电池输入的电压经过BUCK-BOOST及LLC高频隔离电路提升到适合逆变的母线电压，通过三电平逆变将电池组放电时释放的能量回馈到电网中，起到良好的节能作用。其放电工作模式可按要求选择恒流、恒阻、恒功率模式。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化，因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种隔离型双向功率流动转换储能系统，其特征在于：包括有若干个蓄电池、若干个隔离型双向功率流动转换器、若干个交流输入/输出模块、一个监控系统，每个蓄电池连接一个隔离型双向功率流动转换器，每个隔离型双向功率流动转换器连接到一个交流输入/输出模块，所述隔离型双向功率流动转换器包括有DC-DC电路和DC-AC电路，其中DC-DC电路包括有BUCK-BOOST电路和LLC串联谐振电路，DC-AC电路采用三电平三相逆变器拓扑，所述监控系统分别对BUCK-BOOST电路、LLC串联谐振电路、DC-AC电路以及交流输入/输出模块进行监测控制。
2.如权利要求1所述的隔离型双向功率流动转换储能系统，其特征在于：所述交流输入/输出模块均包括有DSP-Relay和MCU-Relay，所述监控系统包括有DSP主控制器和MCU辅助控制器，DSP主控制器分别连接BUCK-BOOST电路、LLC串联谐振电路、DC-AC电路和DSP-Relay，MCU辅助控制器连接MCU-Relay。
3.如权利要求2所述的隔离型双向功率流动转换储能系统，其特征在于：所述监控系统采用SVPWM调制方式。
4.如权利要求2所述的隔离型双向功率流动转换储能系统，其特征在于：所述蓄电池与隔离型双向功率流动转换器之间设有第一EMI滤波器，所述DSP-Relay和MCU-Relay之间设有第二EMI滤波器。
5.如权利要求2所述的隔离型双向功率流动转换储能系统，其特征在于：所述监控系统通过RS485通讯输出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720281320.8U CN206962460U (zh) | 2017-03-22 | 2017-03-22 | 一种隔离型双向功率流动转换储能系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720281320.8U CN206962460U (zh) | 2017-03-22 | 2017-03-22 | 一种隔离型双向功率流动转换储能系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206962460U true CN206962460U (zh) | 2018-02-02 |
Family
ID=61377436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720281320.8U Expired - Fee Related CN206962460U (zh) | 2017-03-22 | 2017-03-22 | 一种隔离型双向功率流动转换储能系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206962460U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108809095A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-13 | 深圳市瑞能实业股份有限公司 | 一种应用于三相交流电网的双向交直流变换电路及装置 |
-
2017
- 2017-03-22 CN CN201720281320.8U patent/CN206962460U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108809095A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-13 | 深圳市瑞能实业股份有限公司 | 一种应用于三相交流电网的双向交直流变换电路及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | An AC–DC hybrid multi-port energy router with coordinated control and energy management strategies | |
| CN103427430B (zh) | 一种混合储能系统在微网中的能量管理方法 | |
| CN107947221B (zh) | 一种电力电子变压器直流故障穿越方法 | |
| CN110601248B (zh) | 一种环状交直流混合微电网系统的多模式协调控制方法 | |
| CN203071836U (zh) | 一种混合微电网系统及其交直流耦合器 | |
| CN107681697A (zh) | 源储荷优化管理的能源路由器拓扑装置与控制方法 | |
| CN205429765U (zh) | 基于分布式母线结构的交直流混合微电网系统 | |
| CN106803672A (zh) | 家庭型能源局域网的能源路由器及控制策略 | |
| CN108111045A (zh) | 外置并联分时选择开关电压型单级多输入低频环节逆变器 | |
| She et al. | DC zonal micro-grid architecture and control | |
| CN105743127A (zh) | 一种户用新能源发电智能控制系统及控制方法 | |
| Jia et al. | Architecture design for new AC-DC hybrid micro-grid | |
| CN105811453A (zh) | 一种分布式能源智能接入系统及其接入方法 | |
| Wang et al. | Research on structure and energy management strategy of household energy router based on hybrid energy storage | |
| CN104333036B (zh) | 一种多源协调控制系统 | |
| CN202488205U (zh) | 新型串并联变换型ups | |
| CN103618327A (zh) | 一种大功率储能变流器及其主电路 | |
| CN106410932A (zh) | 适用于中压直流配电网的链式电池储能变流器及控制方法 | |
| CN102957335A (zh) | 用于并网发电系统的双向储能逆变器 | |
| CN107834592A (zh) | 源储荷统一管理的能源路由器拓扑结构和控制方法 | |
| CN105429462B (zh) | 一种双级多功能并网变换器的控制系统及其方法 | |
| Xu et al. | Energy management and control strategy for DC micro-grid in data center | |
| CN108365626A (zh) | 一种基于固态变压器的智能小区供电系统 | |
| CN108418245A (zh) | 一种简化的直流微电网联络线恒功率控制方法 | |
| CN205489571U (zh) | 基于集中式环状母线结构的高可靠性微电网系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180202 Termination date: 20210322 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |