[发明专利]基于H桥级联的储能电路以及供电系统

说明书

本发明公开了一种基于H桥级联的储能电路及供电系统，所述基于H桥级联的储能电路包括第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块，每个电路模块包括：第一H桥级联桥臂、第二H桥级联桥臂以及与所述第一H桥级联桥臂和所述第二H桥级联桥臂电连接的多个电池组。本发明通过采用H桥单元级联成一储能电路，实现储能电路中各单元独立工作的技术效果，解决了当储能电路中一处出现故障，导致电路无法工作的问题。

技术领域

本发明涉及电网领域，尤其涉及一种基于H桥级联的储能电路及供电系统。

背景技术

随着环境保护逐渐被人们重视，绿色能源的开发也变得愈加重要。为了使船舶的动力系统实现零排放，技术人员在船舶的动力系统中加入了储能系统。储能系统可以将一部分电能储存起来，当船舶需要供电时，储能系统中的电能将为船舶提供电力支持。

现有的储能系统中的储能电池单体或超级电容单体电压比较低，为使储能系统可以供应船舶用电，储能系统中会串并联大量的单体。然而这种技术手段对储能单体的一致性要求较高，并且该技术方案实现的储能系统不仅存在串联均压和并联均流问题，而且当船舶功率较大，并需要电压等级较高时，上述的储能系统还无法直接并入较高电压等级的船舶电网。现有技术的船舶电网从储能系统到推进电机，或从储能系统到日用电网，都需要经过至少两级变换。同时储能系统分为两大组，一旦一节电池损坏，则会导致故障电池所在的电池组均需退出系统，造成船舶大规模断电的状况。

因此，亟需提出一种新型的船舶储能系统，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种H桥级联储能电路及系统，以解决电网中动力系统能量转换率低以及每组储能回路无法独立工作的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于H桥级联的储能电路，所述基于H桥级联的储能电路包括第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块，每个电路模块包括：第一H桥级联桥臂、第二H桥级联桥臂以及与所述第一H桥级联桥臂和所述第二H桥级联桥臂电连接的多个电池组；其中，所述第一电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端与三相电网的第一相电连接，所述第二电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端与所述三相电网的第二相电连接，所述第三电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端与所述三相电网的第三相电连接，并且所述第一电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端与负载的第一相电连接，所述第二电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端与负载的第二相电连接，所述第三电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端与负载的第三相电连接；每个所述电路模块中的电池组经由所述第一电路模块、所述第二电路模块以及所述第三电路模块的第一H桥级联桥臂的第一输出端接收并存储来自所述电网的电能或者向所述电网提供电能，并且每个所述电路模块中的电池组经由所述第一电路模块、所述第二电路模块以及所述第三电路模块的第二H桥级联桥臂的第一输出端向所述负载提供电能。

优选地，在每个所述电路模块中，第一H桥级联桥臂以及第二H桥级联桥臂均包括多个H桥基本电路单元，并且每个H桥级联桥臂中的H桥基本电路单元的数量与该电路模块中的多个电池组的数量相同。

优选地，在每个所述电路模块中，第一H桥级联桥臂中的所有H桥基本电路单元的交流输出端依次串联连接，并且第二H桥级联桥臂中的所有H桥基本电路单元的交流输出端依次串联连接。

优选地，在每个所述电路模块中，每个电池组的正负极与对应的第一H桥级联桥臂中的一个H桥基本电路单元的直流输入端电连接，同时与对应的第二H桥级联桥臂中的一个H桥基本电路单元的直流输入端电连接。

优选地，所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第一H桥级联桥臂的第二输出端并联于同一点上，并且所述第一电路模块、第二电路模块以及第三电路模块的第二H桥级联桥臂的第二输出端也并联于同一点上。

优选地，每个所述H桥基本电路单元包括四个带有反并联二极管的全控器件，所述四个全控器件电连接以构成该H桥基本电路单元的直流输入端和交流输出端，其中，所述直流输入端连接一电容。