[实用新型]一种用于电能转换和控制的系统

说明书

本申请涉及用于电能转换和控制技术。本申请提供了一种用于电能转换和控制的系统，所述系统包括多端口电气装置，该电气装置包括：至少三个端口、直流网络、以及AC/DC模块，其中所述至少三个端口包括至少一个交流端口和至少两个直流端口，所述电气装置至少有一个直流端口连接到第一直流设备，并且所述电气装置至少有一个直流端口连接到第二直流设备，所述端口之间的电能转换和传输经由所述电气装置来实现。本申请可以实现高效灵活的充储控制、容量管理和运营。

技术领域

本申请涉及储能充电技术，尤其涉及电能转换和控制技术。

背景技术

随着电动汽车行业的兴起，在充电桩领域出现了一些新型充电储能一体的充电装置。这些充电装置或者是通过电池利用电网峰谷价差降低电费成本，或者设计成移动式以满足离网型的应急充电。当电动汽车市场持续扩大时，将会产生新的技术挑战和市场需求：一是电力配网容量的限制，如中心城区电力设施无法升级满足同时充电的要求；二是大量退役梯次动力电池可以利用，但由于种类多，性能差异大，重新分组集成拉高了使用成本；三是当前充储一体装置不能兼顾灵活性和效率，不适应场站级的多种工作模式要求。

本领域需要一种改进的电能转换和控制技术。

实用新型内容

鉴于此，本申请旨在提供兼顾灵活性和效率的电气装置及其控制方法。

根据一方面，本申请提供了一种用于电能转换和控制的系统，所述系统包括多端口电气装置，所述电气装置包括：至少三个端口、直流网络、以及AC/DC模块，其中所述至少三个端口包括至少一个交流端口和至少两个直流端口，所述电气装置至少有一个直流端口连接到第一直流设备，并且所述电气装置至少有一个直流端口连接到第二直流设备，所述端口之间的电能转换和传输经由所述电气装置来实现。

根据一个实施例，所述至少一个交流端口连接交流电源或交流电网，所述直流端口连接外部直流电源或直流电网；所述第一直流设备选自以下之一：直流电源、储能电源、或电动汽车；所述第二直流设备为直流充电桩。

根据一个实施例，所述直流网络包括直流电路，所述交流端口通过所述AC/DC模块连接到所述直流电路。

根据一个实施例，所述AC/DC模块是单向或双向的。

根据一个实施例，所述第一直流设备通过DC/DC模块连接到所述直流网络。

根据一个实施例，所述DC/DC模块是双向。

根据一个实施例，所述直流网络的电路结构的改变、端口之间的连接方式的改变、和/或电能流动方向和分配是通过多个开关的投切来实现的。

根据一个实施例，所述直流网络被用于同类型电池的电压匹配和并联。

根据一个实施例，所述直流网络通过多个开关的投切来实现系统效率提高。

根据一个实施例，所述直流端口适应不同的电压水平的电池。

根据一个实施例，所述交流端口不连接交流电源或交流电网。

根据另一方面，本申请提供了一种用于多端口之间的电能转换和传输的控制器，所述控制器的控制对象包括：AC/DC模块，双向DC/DC模块，直流充电桩模块和直流电路，所述控制器通过AC/DC模块控制外部交流电源或电网和直流电路之间的电能流动方向及功率，所述控制器通过双向DC/DC模块控制直流电路和外部直流电源或电网之间的能量流动，所述控制器通过直流充电桩模块控制充电电压或电流。

根据一个实施例，所述控制器根据用户要求或储能电池状态，通过各开关的投切来改变所述直流电路的拓扑结构，并改变电能流动方向和效率。