[发明专利]一种储能系统的双向变流电路

说明书

一种储能系统的双向变流电路，包括高压侧全桥电路、LLC谐振电路和低压侧全桥电路。高压侧全桥电路和低压侧全桥电路分别与LLC谐振电路连接，组成能量双向流动通道。高压侧全桥电路的第一Mosfet开关器件S1和第二Mosfet开关器件S2的公共端出线与LLC谐振电路的谐振电容C3相连，高压侧全桥电路的第三Mosfet开关器件S3和第四Mosfet开关器件S4的公共端出线与LLC谐振电路的高频隔离变压器Tr1的高压侧相连。低压侧全桥电路的第五Mosfet开关器件S5、第六Mosfet开关器件S6的公共端出线与LLC谐振电路的高频隔离变压器Tr1的低压侧相连，低压侧全桥电路的第七Mosfet开关器件S7和第八Mosfet开关器件S8的公共端出线与LLC谐振电路的高频隔离变压器Tr1的低压侧相连。

技术领域

本发明涉及一种储能系统的双向变流电路。

背景技术

近年来风能、光伏发电得到了蓬勃发展。然而这些能源随着自然条件的变化而变化，呈现间歇的特性，不能提供稳定的电力供应。因此存在大量的“弃风”、“弃光”现象，造成了资源的浪费。储能系统的发展可以很好地解决这个问题。

通过储能系统的配合，在新能源发电出力多的时候可以吸纳电能，在新能源发电出力少的时候可以向电网提供电能，起到削峰填谷的作用。储能系统还可以在电力系统调峰、电压补偿、频率调节、电能质量管理等方面发挥出重要作用，从而确保系统安全可靠运行，通过储能的方式，规避可再生能源发电间歇性特点带来的大规模并网风险，提高可再生能源的利用率。总体看来，储能技术正朝着转换高效化、能量高密度化和应用成本化发展。

目前储能系统中，大多是单向的充、放电电路，能量不能双向流动，即对电池充电和放电电路是独立的，充电电路只能充电，放电电路只能放电，这样使储能系统变的非常复杂，可靠性降低，成本增加。

目前储能系统中，也出现了部分双向变流电路，DC/AC双向变流比较成熟，但是DC/DC双向变流发展略显滞后，高升压比的DC/DC双向变流电路，目前有DAB电路，该电路有两种应用方式：一种是硬开关方式，该方式实现比较简单，缺点是开关损耗较大，开关频率不能太高，相应的高频隔离变压器的体积比较大，滤波电容较大，效率低、功率密度不高。另一种是移相全桥软开关方式，这种方式的缺点是后级桥臂在轻载时不易实现软开关，轻载时效率较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有高升压比双向变流储能系统开关损耗大，开关频率低，高频隔离变压器体积大，效率低，功率密度低的问题，提出一种储能系统的双向变流电路。

本发明双向变流电路适用于高升压比隔离储能系统。该高升压比隔离储能系统具有高升压比和输入侧与输出侧电气隔离的特点，可以实现能量的双向流动。应用本发明的储能系统中所有开关器件均可实现软开关，大大降低了系统的开关损耗，开关频率可以提高到100kHz，随着开关频率的提高，该系统中的高频隔离变压器的体积和重量也大幅度减小，所需电容容值也大幅减小，提高了整个系统的功率密度。

本发明储能系统的双向变流电路包括高压侧全桥电路、LLC谐振电路和低压侧全桥电路。高压侧全桥电路和低压侧全桥电路分别与LLC谐振电路连接，组成能量双向流动通道。