[发明专利]一种高频隔离变换的储能系统

说明书

本发明公开了一种高频隔离变换的储能系统，包含高频隔离变换的双向DC/DC变换装置以及直流母线；双向DC/DC装置第一连接点连接到储能装置；第二连接点连接到直流母线，双向DC/DC装置将储能装置的电能经过高频隔离变换后与直流母线进行双向交流。本发明多个储能装置与直流母线经过高频隔离的双向变换装置的高频隔离变压器隔离，限制通过变压器的电能，从而降低直流母线的故障电流，达到安全保护目的，多组储能装置通过各自独立的双向隔离变换装置接入母线，不同储能装置之间的差异不再相互影响，甚至不同性质的储能装置可以组合使用。

技术领域

本发明涉及一种高频隔离的储能系统，特别涉及一种高频隔离变换的储能系统。

背景技术

在多个储能设备接入其它系统时，由于单个储能装置的电压不同，内部单元的电压不均衡，导致多个储能装置无法直接并联，或并联长期使用存在隐患。特别是锂离子电池，组成大型储能系统时，串并联电池太多，电池的不均衡成为其大规模储能使用的技术瓶颈。

更为突出的是，退役电池用作储能时，不同电池组的差异更大，无法直接并联使用，其充放电过程需要区别对待。

在目前在使用的储能系统中，储能装置与直流母线连接时，或者储能装置通过直流母线与交流电网连接，存在一个短路保护的问题。也即当直流母线发生短路，或变换装置与直流母线连接一侧发生短路，储能装置的电能也通过回路释放到短路点，这就引发事故扩大的风险。传统的解决方法是在逆变系统的交流侧增加隔离变压器，由于频率较低，穿过变压器的电能仍然很大，而在直流母线，没有有效的方法限制储能装置释放的电能。

对具有冲击性特征的充放电应用，直接采用一种储能方式都有限制。例如作为能量回收的大电流充电，直接采用一种电池的成本或体积较大，解决方法是采用不同的储能方式组合，大倍率短时间储能采用超级电容或者大倍率储能电池，长时间储能采用一般锂离子电池结合，不能灵活进行能量转换。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高频隔离变换的储能系统，将不同储能装置区别对待，分别进行充放电处理，储能装置与直流母线之间通过高频变压器隔离，短路时储能装置大部分被限制，有效防范事故扩大的风险，有效解决现有技术中的诸多不足。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种高频隔离变换的储能系统，包含高频隔离变换的双向DC/DC变换装置以及直流母线；双向DC/DC装置第一连接点连接到储能装置；第二连接点连接到直流母线，双向DC/DC装置将储能装置的电能经过高频隔离变换后与直流母线进行双向交流。

作为优选的技术方案，包含高频隔离变换的双向DC/DC变换装置包括第一级变换、高频隔离变压器、第二级变换，第一级变换连接储能装置，第二级变换连接直流母线，高频隔离变压器连接第一级变换和第二级变换。

作为优选的技术方案，高频隔离双向DC/DC变换具有两个方向变换，第一方向变换：储能单元的直流电能经过第一级变换变为高频电能，通过所述的高频隔离变压器的变换，变换为不同电压的高频电能，经过第二级变换变为直流，输出到直流母线；

第二方向变换：直流母线向第二级变换输入直流电能，经过第二级变换变为高频电能，通过高频隔离变压器变为不同电压的高频电能，由第一级变换变为直流电能，输入储能装置。

作为优选的技术方案，高频隔离变压器两侧的电能通过高频隔离变压器隔离，两侧导电体不直接导通；高频电能通过电磁感应从一侧传输到另一侧。

作为优选的技术方案，双向DC/DC变换装置，包含DC/DC变换装置控制单元，DC/DC控制单元对内控制第一级变换、第二级变换、高频隔离变压器工作，对外具有至少两个通信总线：第一通信总线连接储能装置，第二通信总线连接所述的系统控制单元。