[发明专利]一种异构兼容拓扑结构

说明书

本发明提供一种异构兼容拓扑结构，其特征在于：包括总电池组、小电池组、第一层拓扑均衡电路和若干个并联的第二层拓扑均衡电路和H桥模块；小电池组包括多个串联的相邻单体电池，总电池组包括多个串联的小电池组；第一层拓扑均衡电路包括多绕组变压器和控制开关，小电池组内的一个单体电池、控制开关K1_1和一个多绕组变压器的副绕组连接，形成第一层充电回路；小电池组、控制开关K1和多绕组变压器的原绕组连接，形成第一层放电回路；H桥模块与放电回路连接线；第二层拓扑均衡电路包括变压器和两个控制开关，变压器的原绕组、控制开关S1和总电池组连接，形成第二层放电回路；变压器的副绕组、控制开关S1_1和小电池组连接，形成第二层充电回路。

技术领域

本发明涉及电力电子储能领域，尤其涉及一种异构兼容拓扑结构。

背景技术

模块化多电平混合变换器(Modular Multilevel Hybrid Converter,MMHC)是一种适用于电池梯次利用的新型储能变换器，它将独立的低压电池单元通过储能单元串联后输出多电平的直流高压，再经过一个H桥电路后变换为多电平交流电压。其中，由于串联的储能单元数量多，线路杂散电感大，H桥电路工作的时候电压尖峰大，而且H桥电路承受的直流电压幅值是不断变化的，导致其吸收电路设计困难，传统的吸收电路难以满足要求。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种异构兼容拓扑结构，能够有效抑制长线路电感造成的高电压尖峰，同时避免吸收电容高频充放电带来的发热问题。

一种异构兼容拓扑结构，其包括总电池组、小电池组、第一层拓扑均衡电路和若干个并联的第二层拓扑均衡电路和H桥模块；小电池组包括多个串联的相邻单体电池，总电池组包括多个串联的小电池组；第一层拓扑均衡电路包括多绕组变压器和控制开关，小电池组内的一个单体电池、控制开关K1_1和一个多绕组变压器的副绕组连接，形成第一层充电回路；小电池组、控制开关K1和多绕组变压器的原绕组连接，形成第一层放电回路；

第二层拓扑均衡电路包括变压器和两个控制开关，变压器的原绕组、控制开关S1和总电池组连接，形成第二层放电回路；变压器的副绕组、控制开关S1_1和小电池组连接，形成第二层充电回路。

优选的，多绕组变压器的副绕组数量为三个，小电池组内单体电池数量为三个。

包括H桥模块，所述H桥模块包括H桥电路和复合吸收电路，所述H桥电路和复合吸收电路并联。

优选的，所述H桥电路包括第一可控开关S1、第二可控开关S2、第三可控开关S3和第四可控开关S4，第一可控开关S1的集电极和第三可控开关S3的集电极连接作为正极输入端X1，第二可控开关S2的发射极和第四可控开关S4的发射极连接作为负极输入端X2，第一可控开关S1的发射极和第二可控开关S2的集电极连接作为第一交流输出端X3，第三可控开关S3的发射极和第四可控开关S4的集电极连接作为第二交流输出端X4。

优选的，所述复合吸收电路包括电容C、二极管D和电阻R，二极管D的阳极与H桥电路的正极输入端相连，二极管D的阴极串联电容C后再连接到H桥电路的负极输入端，电阻R并联在电容C的两端。

优选的，所述复合吸收电路还包括第二电容，所述第二电容的两端分别与H桥电路的正极输入端和负极输入端连接。

优选的，所述复合吸收电路包括电容C、电阻R和第二电容，所述电阻R的一端与H桥电路的正极输入端连接，另一端与电容C的一端连接，电容C的另一端与H桥电路的负极输入端连接，所述第二电容的两端分别与H桥电路的正极输入端和负极输入端连接。

优选的，所述MMHC储能变换器还包括储能模块，所述储能模块的输出端与H桥电路的输入端连接，所述储能模块包括至少一组相连接的电池和储能单元，储能单元的输出端相互串联组成储能模块，储能模块设有正极输出端和负极输出端。