[实用新型]一种混合储能用功率转换系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混合储能用功率转换系统。

背景技术

随着多类型储能技术的发展，混合储能在电网中的应用越来越广泛。然而目前的储能功率转换系统只是基于单一类型的储能进行设计，制约了多类型储能在并网、离网以及并离网切换过程中的作用。另外传统的双级式功率转换系统中的DC/DC变换单元采用了单重化设计，限制了储能系统的功率等级；后级PCS采用的滤波器为LCL结构，使得电感尺寸和重量过大，造成了成本和体积的增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有混合储能系统在电网应用中遇到的问题，提出一种适用于混合储能系统的功率转换系统。

本实用新型混合储能用功率转换系统，其特征在于所述的混合储能用功率转换系统包含电池储能、超级电容、蓄电池用双向DC/DC变换单元、超级电容用双向DC/DC变换单元、直流母线、变流器、LLCL滤波器、变压器、大电网、负载和开关。电池储能通过蓄电池用双向DC/DC变换单元连接在直流母线上，超级电容通过超级电容用双向DC/DC变换单元连接在直流母线上，直流母线通过PCS与LLCL滤波器连接，LLCL滤波器通过变压器与交流母线连接，交流母线与负载直接连接，并通过开关与大电网相连。

本实用新型所述的混合储能用功率转换系统，其特征在于所述的双向DC/DC变换单元为三重化结构，由三个双向DC/DC变换单元并联而成，增加了系统的功率等级。

本实用新型所述的混合储能用功率转换系统，其特征在于所用的滤波器为LLCL结构：在传统LCL滤波器结构的基础上，在电容上串联一个电感。LLCL结构的滤波器可进一步减小滤波电感的重量和体积。

本实用新型所述的混合储能用功率转换系统，其特征在于当大电网出现故障，开关断开后，所述的混合储能用功率转换系统单独为负载供电，超级电容系统可以保证开关K断开暂态过程中的电能质量问题，暂态过程结束后，电池储能系统为负载提供稳定的电源。

附图说明

图1本实用新型混合储能用功率转换系统；

图2本实用新型三重化双向DC/DC拓扑结构；

图3本实用新型LLCL滤波器结构。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型混合储能用功率转换系统的拓扑结构。如图1所示，该混合储能用功率转换系统包含电池储能、超级电容、蓄电池用双向DC/DC变换单元、超级电容用双向DC/DC变换单元、直流母线、变流器、LLCL滤波器、变压器、大电网、负载和开关K；电池储能通过蓄电池用双向DC/DC变换单元连接在直流母线上，超级电容通过超级电容用双向DC/DC变换单元连接在直流母线上，直流母线通过PCS与LLCL滤波器连接，LLCL滤波器通过变压器与交流母线连接，交流母线与负载直接连接，并通过开关K与大电网相连。

图2为本实用新型双向DC/DC变换单元拓扑结构图。如图2所示，储能单元包含电池储能与超级电容，电池储能和超级电容分别通过三个并联的电感与由六个IGBT开关管组成的逆变桥连接，再与直流母线电容连接。

图3为本实用新型LLCL滤波器拓扑结构。如图3所示，在传统LCL滤波器结构的基础上，在电容上串联一个电感。

本实用新型的工作过程为混合储能用功率转换系统并网运行时，联合电网共同为负载供电；当大电网出现故障，开关(K)断开后，混合储能用功率转换系统单独为负载供电。