[实用新型]基于储能变流器的储能电池SOC均衡系统

说明书

基于储能变流器的储能电池SOC均衡系统，属于电池储能领域，用于解决现有均衡方式导致的系统容量长时间损失、系统损耗大、控制复杂及构成复杂的问题，要点是三相交流供电系统的中性点输出电网中性线，两个串联电池的中点输出电池串联中点线，所述电网中性线与电池串联中点线通过均衡元件连接，效果是拓扑简单、可靠，成本低，易于实现。

技术领域

本实用新型属于电池储能领域，涉及一种基于储能变流器的储能电池SOC均衡系统。

背景技术

电池储能系统SOC均衡问题，现有的解决方案主要包括：

人工校正：将SOC失衡的电池从储能系统中切除，利用专用设备对该电池单独充电或放电以调整其SOC值。然而，人工校正费时费力，而且不能在线调整，造成储能系统容量长时间损失。

两级式：能量转换系统由DC/DC变换器和储能变流器组成。每个电池先经过一级DC/DC变换装置，DC/DC变换装置输出端串联或并联之后汇入直流母线，然后直流母线再接储能变流器。DC/DC变换装置采用集中控制，当某一电池SOC失衡时，其DC/DC变换装置根据控制策略调整输出功率，即可调整其SOC值，达到SOC均衡的目的。然而，两级式电能变换系统主要有两个缺陷，一是增加了系统损耗，降低系统效率；二是增加了系统成本，这是因为增加的一级DC/DC变换装置功率为其对应电池子系统的全功率，其成本很高，损耗不可忽视。

多级串联式应用：多用于H桥式高压储能变流器，每一个电池连接一级H桥，通过调整各H桥调制波以实现各H桥输出功率，最终达到调整各电池SOC的目的。然而，H桥级联式储能变流器结构复杂、对电池绝缘性能要求很高，每一级需要有相对独立的控制器，整机控制逻辑复杂，多用于高压系统，其结构决定了部分H桥对应的电池子系统对地需承受很高电压，给电池制造带来难度。

采用独立的SOC均衡装置：在二个串联的电池之间配置一个具有能量转移功能的装置，用于二个电池之间的能量转移，从而实现电池SOC均衡。然而，系统独立的SOC均衡装置：使得系统节点增多，构成复杂，成本增加。

实用新型内容

为了解决现有均衡方式导致的系统容量长时间损失、系统损耗大、控制复杂及构成复杂的问题，本实用新型提出如下技术方案：一种基于储能变流器的储能电池SOC均衡系统，包括储能电池、储能变流器、三相交流供电系统及均衡元件，两个串联的储能电池组成的电池系统，电池系统的正极与储能变流器的正极连接，电池系统的负极与储能变流器的负极连接，所述储能变流器的三相交流输出通过电网相线与三相交流供电系统连接，三相交流供电系统的中性点输出电网中性线，两个串联电池的中点输出电池串联中点线，所述电网中性线与电池串联中点线通过均衡元件连接。

进一步的，均衡元件包括一个或多个器件，所述的器件包括电感、电阻、保护器件或开关器件。

有益效果：本实用新型的SOC均衡方式，拓扑简单、可靠，成本低，易于实现，构成简单。SOC均衡控制更为简单，调整储能变流器的交流输出电压即可，不会导致系统容量长时间损失和控制复杂。SOC均衡功能集成于储能变流内部，可以形成一种新的储能变流器。利用变流器自身的器件，无需额外的电能变换装置，且系统均衡效率高。

附图说明

图1是均衡系统的结构框图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，一种基于储能变流器的储能电池SOC均衡系统，包括储能电池、储能变流器、三相交流供电系统及均衡元件，两个串联的储能电池组成的电池系统，电池系统的正极与储能变流器的正极连接，电池系统的负极与储能变流器的负极连接，所述储能变流器的三相交流输出通过电网相线与三相交流供电系统连接，三相交流供电系统的中性点输出电网中性线，两个串联电池的中点输出电池串联中点线，所述电网中性线与电池串联中点线通过均衡元件连接。进一步的，均衡元件包括一个或多个器件，所述的器件包括电感、电阻、保护器件或开关器件。