[实用新型]一种MW级蓄电池组双向充放电装置

说明书

本实用新型公开了一种MW级蓄电池组双向充放电装置，包括并联的N个相同的双向充放电整流单元；每个双向充放电整流单元包括前级三相桥式PWM整流逆变模块和后级双向DC/DC整流逆变模块；后级双向DC/DC整流逆变模块包括并联的4个双向DC/DC变换器；前级三相桥式PWM整流逆变模块的输入端与交流电网连接，输出端通过直流母线与后级双向DC/DC整流逆变模块的输入端连接；后级双向DC/DC整流逆变模块的输出端连接蓄电池组，本实用新型既能大功率对蓄电池组充电，又能大功率对蓄电池组放电，充电时由电网取电向蓄电池组充电，放电时蓄电池组化学能转换为电能，能量通过转换装置回馈电网。

技术领域

本实用新型涉及蓄电池化成技术领域，具体涉及一种MW级蓄电池组双向充放电装置。

背景技术

蓄电池组是大型船舶系统控制电源的重要组成单元，蓄电池组在使用一定时间后，必须对蓄电池进行充放电活化处理，使其蓄电池组能够始终保持其容量和放电能力。按照大型船舶蓄电池组的检修维护规程要求，在一定时间内，须对蓄电池组进行深度充电和放电，并进行多次循环充电和放电，达到对蓄电池组活化处理的目的。大型船舶蓄电池组因其容量特别巨大，在对蓄电池组进行活化处理恢复其容量时，需要对其进行大电流充电和放电，充放电功率容量也特别巨大。

目前大型船舶蓄电池组的充电系统主要是通过岸电电源(AC380V/50V或10KV/50HZ)交流供电，采用三相桥式六脉波晶闸管整流或双三相桥式12脉波晶闸管整流变换技术整流后，经L/C滤波后对蓄电池组进行充电，虽然可以满足大型船舶蓄电池组的充电要求，但由于晶闸管整流技术属于移相控制技术，普遍存在整流器功率因数低，转换效率低的问题。通常情况下，在整流器输出电压运行在额定工作电压以下时，功率因数达不到0.9以上，转换效率也远小于85％。采用这种由晶闸管功率器件所构建的晶闸管整流充电整流装置在蓄电池组活化放电时，充电整流器无法将蓄电池组所存储的电化学能回馈到电网，一方面蓄电池组放电能量未能得到有效的利用，另一方面无法实现蓄电池组恒流放电过程控制，对蓄电池活化处理效果也较差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：一方面，现有晶闸管充电整流装置由于晶闸管整流技术的整流方式是相控整流，输出功率因数较低，转换效率较低；另一方面，现有大功率蓄电池组充电整流装置在蓄电池组活化放电时，充电整流器无法将蓄电池组所存储的电化学能回馈到电网，只能通过接入的放电电阻器将电化学能转换为热能，能量未能得到有效的利用，且无法实现蓄电池组放电过程的恒流控制，对蓄电池活化处理效果也较差。本实用新型提供了解决上述问题的一种MW级蓄电池组双向充放电系统装置，蓄电池组放电可回馈到交流电网，对电网不造成污染，实现了能源的高效利用，充电时，可实现全功率段功率因数达到0.99。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种MW级蓄电池组双向充放电装置，包括并联的N个相同的双向充放电整流单元；每个所述双向充放电整流单元均包括前级三相桥式PWM整流逆变模块和后级双向DC/DC整流逆变模块；所述后级双向DC/DC整流逆变模块包括并联的4个双向DC/DC变换器；

所述前级三相桥式PWM整流逆变模块的输入端与交流电网连接；所述前级三相桥式PWM整流逆变模块的输出端通过直流母线与所述后级双向DC/DC整流逆变模块的输入端连接；所述后级双向DC/DC整流逆变模块的输出端连接蓄电池组。

现有船舶岸电充电装置为晶闸管整流充电整流装置，由于晶闸管整流装置属于相控整流方式，晶闸管充电整流装置输出功率因数较低，转换效率较低；船舶岸电充电装置无法将蓄电池组所存储的电化学能回馈到电网，只能通过接入的放电电阻器将电化学能转换为热能，蓄电池组放电时能量未能得到有效的利用，且无法实现蓄电池组放电过程的恒流控制，对蓄电池活化处理效果也较差。