发明名称 基于模块化多电平交交变换拓扑的电池储能系统
摘要 一种基于模块化多电平交交变换拓扑的电池储能系统,包括模块化多电平三相AC/单相AC变换器(1)、单相高频隔离变压器(2)、单相整流器(3)和储能电池组(4)。模块化多电平三相AC/单相AC变换器(1)的三相输入侧连接电网,模块化多电平三相AC/单相AC变换器(1)的单相交流输出端连接单相高频隔离变压器(2)的原边。单相高频隔离变压器(2)的副边连接单相整流器(3)。单相整流器(3)的直流侧连接储能电池组(4)。
申请公布号 CN103236706B 申请公布日期 2015.08.19
申请号 CN201310144367.6 申请日期 2013.04.23
申请人 中国科学院电工研究所 发明人 殷正刚;唐西胜
分类号 H02J3/32(2006.01)I;H02M5/297(2006.01)I;H02M5/293(2006.01)I 主分类号 H02J3/32(2006.01)I
代理机构 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 代理人 关玲
主权项 一种基于模块化多电平交交变换拓扑的电池储能系统,其特征在于:所述的储能系统由模块化多电平三相AC/单相AC变换器(1)、单相高频隔离变压器(2)、单相整流器(3)、储能电池组(4)组成;模块化多电平三相AC/单相AC变换器(1)通过并网电感(5)和启动电路(6)连接到电网,网侧三相交流电送入模块化多电平三相AC/单相AC变换器(1)的三相输入侧,模块化多电平三相AC/单相AC变换器(1)将电网的工频三相电转换为高频单相电,该单相交流电连接到单相高频隔离变压器(2)的原边;单相高频隔离变压器(2)的副边连接单相整流器(3),单相整流器(3)的直流侧连接储能电池组(4);所述的模块化多电平三相AC/单相AC变换器(1)由三相六个桥臂构成,每相包含上下两个桥臂,每个桥臂由N个模块单元以及一个电抗器串联而成,N为大于1的自然数;每相的上桥臂和下桥臂连接在一起,连接点为三相交流输入端之一;每个上桥臂的两个端点中:一个端点连接下桥臂,另一个端点与其他上桥臂的端点连接在一起形成一个输出端;每个下桥臂的两个端点中:一个端点连接上桥臂,另一个端点与其他下桥臂的端点连接在一起形成另一个输出端;上述两个输出端分别作为模块化多电平三相AC/单相AC变换器的单相交流输出的两极;对所述的模块化多电平三相AC/单相AC变换器(1)实现三相交流/单相交流变换的控制方法为:通过控制各个模块单元的输出电压可控制各个桥臂电压,进而实现三相交流到单相交流的转换;设A、B、C三相上桥臂的电压为V<sub>ap</sub>、V<sub>bp</sub>、V<sub>cp</sub>,下桥臂的电压为V<sub>an</sub>、V<sub>bn</sub>、V<sub>cn</sub>,输入的三相交流电压为V<sub>a</sub>、V<sub>b</sub>、V<sub>c</sub>,输出的单相交流电压为V<sub>2</sub>,桥臂电压满足以下条件可得到上述的输入侧三相交流电压和输出侧单相交流电压:<img file="FDA0000658657260000011.GIF" wi="720" he="131" /><maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>V</mi><mi>cp</mi></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><msub><mi>V</mi><mi>c</mi></msub><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>V</mi><mn>2</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>V</mi><mi>an</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>V</mi><mi>a</mi></msub><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>V</mi><mn>2</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>V</mi><mi>bn</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>V</mi><mi>b</mi></msub><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>V</mi><mn>2</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>V</mi><mi>cn</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>V</mi><mi>c</mi></msub><mo>+</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>V</mi><mn>2</mn></msub><mo>.</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000658657260000012.GIF" wi="1352" he="133" /></maths>
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