[发明专利]一种隔离对称式串联反激电路的电池储能系统

权利要求书

1.一种隔离对称式串联反激电路的电池储能系统，其特征在于，所述的电池储能系统包括：

电池单元，所述的电池单元包括串联的若干个电池单体；

主功率变换器，与所述的电池单元并联，所述的主功率变换器用于控制所述的电池单元的主电流，且主功率变换器接入三相交流电网，其中，主电流是指所有电池单体电流的相同部分；以及

隔离型反激变换器单元，与电池单体一一对应连接，用于对各个电池单体的充放电电流与主电流的差值进行独立闭环控制，其中，充放电电流与主电流的差值为主电流的5%-20%，以适应不同电池单体之间存在的差异，使每个电池单体都能工作在最佳状态；

其中，通过主功率变换器通过矢量控制对主电流进行独立控制；

所述的主功率变换器为传统储能并网逆变器结构，包括：

第一电容器，与所述的电池单元并联；以及

第一开关管 至第六开关管，所述的第一开关管至所述的第六开关管的每个开关管分别反并联一个第一二极管，第一开关管的第一端连接在第一电感器的第一端，而第一开关管的第二端连接在电池单元的正极；第二开关管的第二端连接在第一电感器的第一端，而第二开关管的第一端连接在电池单元的负极；第三开关管的第一端连接在第二电感器的第一端，而第三开关管的第二端连接在电池单元的正极；第四开关管的第二端连接在第二电感器的第一端，而第四开关管的第一端连接在电池单元的负极；第五开关管的第一端连接在第三电感器的第一端，而第五开关管的第二端连接在电池单元的正极；第六开关管的第二端连接在第三电感器的第一端，而第六开关管的第一端连接在电池单元的负极，第一电感器、第二电感器和第三电感器的第二端分别接入三相交流电网的一相、、；

其中，所述的隔离型反激变换器单元包括：

若干个反激式高频隔离变压器，所述的反激式高频隔离变压器作为一对互耦合的电感，其包括一个初级绕组和一个次级绕组；

若干个原边变换器，与所述的初级绕组一一对应连接，且所述的原边变换器采用串联形式连接，每个原边变换器的结构均相同；以及

若干个副边变换器，与所述的次级绕组和每个电池单体对应连接，实现对各个电池单体的充放电电流与主电流的差值的独立闭环控制；所述的隔离型反激变换器单元采用对称式反激电路结构，实现双向控制；所述的隔离型反激变换器单元利用原边串联的形式接入主功率变换器的直流侧电压，变比约为1；所述的隔离型反激变换器单元通过引入PWM控制策略对各电池单体的充放电电流与主电流的差值进行独立闭环控制，其中， PWM控制开关管的占空比产生的方式包括电压型和峰值电流中的任一种。

2.根据权利要求1所述的一种隔离对称式串联反激电路的电池储能系统，其特征在于，所述的第一开关管至所述的第六开关管是绝缘栅双极晶体管或者金属-氧化物半导体场效应晶体管，所述的第一开关管至所述的第六开关管的第一端是绝缘栅双极晶体管的发射极端子或者金属-氧化物半导体场效应晶体管的源极端子，所述的第一开关管至所述的第六开关管的第二端是绝缘栅双极晶体管的集电极端子或者金属-氧化物半导体场效应晶体管的漏极端子。

3.根据权利要求1所述的一种隔离对称式串联反激电路的电池储能系统，其特征在于，所述的矢量控制包括正弦脉宽调制和空间矢量脉宽调制中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种隔离对称式串联反激电路的电池储能系统，其特征在于，所述的隔离型反激变换器单元是双向隔离对称式反激变换器，其中，所述的原边变换器包括：

第七开关管，所述的第七开关管反并联一个第一二极管，所述的第七开关管的第一端连接在初级绕组的第二端子，所述的第七开关管的第二端连接在下一个隔离型反激变换器单元的原边电容器的一端；

原边RCD吸收电路，用于限制第七开关管的最大反向峰值电压，保证开关管工作在安全区域，所述的原边RCD吸收电路包括第一吸收电容、第一吸收电阻和第一吸收二极管，所述的第一吸收电容与所述的第一吸收电阻并联，连接在所述的电池单元的正极和所述的第一吸收二极管的阴极之间，所述的第一吸收二极管的阳极连接在初级绕组的第二端子；以及

第二电容器，所述的第二电容器连接在电池单元的正极和下一串联隔离型反激变换器单元的原边电容器之间。