CN209994118U - 一种多电池支路的储能变流器拓扑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多电池支路的储能变流器拓扑结构，其中，储能变流器中的功率模块的直流侧经由直流母线和软启开关连接至多组电池，所述软启开关包括：连接于每组电池第一侧的第一接触器和第一断路器，串接于第一电池第二侧的第二断路器；所述直流母线上连接有逆变器母线电容，所述功率模块的交流测的每个支路依次串接有隔离器、熔断器和滤波单元。本申请解决了多电池之间的分组并联如何接入逆变器的问题；并有效的降低了每一支路电池组的并联数量、降低了大规模电池组应用时的维护难度、增强了系统的可靠性。使用本申请的储能变流器直流拓扑结构可有效提升储能电站的全寿命工作时间，给终端用户带来可观的收益。

Description

一种多电池支路的储能变流器拓扑结构

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，具体是一种多电池支路的储能变流器拓扑结构。

背景技术

现有的储能变流器电路拓扑结构中，储能变流器只有一路直流侧开关，同时也就只能接一组电池，但是这一组电池并联的数量会比较多，这就导致电池的均流、还有大量的电池串并联在标准的集装箱内摆放也比较困难。同时电池串联的电压较高也会带来更大的损耗，降低系统使用寿命。

实用新型内容

在下文中给出了关于本实用新型实施例的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本申请的一个方面，提供一种多电池支路的储能变流器拓扑结构，所述储能变流器中的功率模块的直流侧经由直流母线和软启开关连接至多组电池，所述软启开关包括：连接于每组电池第一侧的第一接触器和第一断路器，串接于第一电池第二侧的第二断路器；所述直流母线上连接有逆变器母线电容，所述功率模块的交流测的每个支路依次串接有隔离器、熔断器和滤波单元。

进一步的，所述熔断器和滤波单元之间串接有交流软启组件，该交流软启组件包括串接于熔断器和滤波单元之间的交流主接触器，以及与交流主接触器并联连接的交流软启接触器和电阻的串联支路，其中交流软启接触器是用于软启动的交流接触器，电阻为软启电阻。

进一步的，所述滤波单元采用LCL滤波器实现。

进一步的，所述软启开关为共正母线连接，即：所述第一侧为电池的正极，第二侧为电池的负极。

进一步的，所述软启开关为共负线连接，即：所述第一侧为电池的负极，第二侧为电池的正极。

本申请提供了一种多电池支路的储能变流器电路拓扑，解决了多电池之间的分组并联如何接入逆变器的问题；并有效的降低了每一支路电池组的并联数量、降低了大规模电池组应用时的维护难度、增强了系统的可靠性。使用本申请的储能变流器直流拓扑结构可有效提升储能电站的全寿命工作时间，给终端用户带来可观的收益。

附图说明

本实用新型可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本实用新型的优选实施例和解释本实用新型的原理和优点。在附图中：

图1为本申请的储能变流器拓扑结构；

图2为共负母线的多直流支路的储能变流器拓扑结构；

图3为共正母线的多直流支路的储能变流器拓扑结构。

具体实施方式

下面将参照附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1-图3，本申请的多电池支路的储能变流器拓扑结构，包括功率模块，功率模块的交流测的每个支路依次串接有隔离器(隔离开关)、熔断器、交流软启组件和滤波单元；功率模块的直流侧经由直流母线和软启开关连接至多组电池，该软启开关包括：连接于每组电池第一侧的第一接触器(直流接触器)和第一断路器(直流断路器)，串接于第一电池第二侧的第二断路器；直流母线上连接有逆变器母线电容。

通过在储能变流器的功率模块的直流侧连接直流接触器、直流断路器最后连接至电池组，通过这样的方式可以使变流器的直流侧扩展成多个直流支路。如图1所示，本实施例以4组电池组为例，在母线熔丝后端连接4组直流接触器、4组直流断路器、4组电池组，每个支路的正极或者负极通过直流断路器隔离开最后汇集到一起连接至变流器母线正极或者负极。

其中，软启开关可以是共正母线连接也可以是共负线连接。图2为共负母线连接，即：第一侧为电池的负极，第二侧为电池的正极。图3为共正母线连接，即：第一侧为电池的正极，第二侧为电池的负极。

其中，滤波单元采用LCL滤波器实现。交流软启组件包括串接于熔断器和LCL滤波器之间的交流主接触器，以及与交流主接触器并联连接的交流软启接触器和电阻的串联支路，其中交流软启接触器是用于软启动的交流接触器，电阻为软启电阻。

本实用新型通过将储能变流器直流侧分成多个电池支路，有效的降低了单个直流支路电池组大规模并联时的环流问题、同时降低了电池组故障时的维护难度、提高了储能电站的全寿命周期可运行时间。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

尽管上面已经通过对本实用新型的具体实施例的描述对本实用新型进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本实用新型的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多电池支路的储能变流器拓扑结构，其特征在于：所述储能变流器中的功率模块的直流侧经由直流母线和软启开关连接至多组电池，所述软启开关包括：连接于每组电池第一侧的第一接触器和第一断路器，串接于第一电池第二侧的第二断路器；

所述直流母线上连接有逆变器母线电容，所述功率模块的交流测的每个支路依次串接有隔离器、熔断器和滤波单元。

2.根据权利要求1所述的多电池支路的储能变流器拓扑结构，其特征在于：所述熔断器和滤波单元之间串接有交流软启组件，该交流软启组件包括串接于熔断器和滤波单元之间的交流主接触器，以及与交流主接触器并联连接的交流软启接触器和电阻的串联支路。

3.根据权利要求2所述的多电池支路的储能变流器拓扑结构，其特征在于：所述滤波单元采用LCL滤波器实现。

4.根据权利要求1所述的多电池支路的储能变流器拓扑结构，其特征在于：所述软启开关为共正母线连接，即：所述第一侧为电池的正极，第二侧为电池的负极。

5.根据权利要求1所述的多电池支路的储能变流器拓扑结构，其特征在于：所述软启开关为共负线连接，即：所述第一侧为电池的负极，第二侧为电池的正极。

6.根据权利要求1所述的多电池支路的储能变流器拓扑结构，其特征在于：所述第一接触器为直流接触器。

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