多電池組儲能系統(tǒng)雙向dc-dc變換器的研制-在線瀏覽
2025-07-03 03:22本頁面
【正文】 研究方向，特別是電池儲能系統(tǒng)，它不僅猶如一家特殊銀行,可以將夜間的谷電存起來白天用，或是將平日富余的電能存起來，到電力緊張甚至供電中斷時拿出來一解燃眉之急?！ ≡陔姵貎δ芟到y(tǒng)有兩個重要的組成部分，第一就是號稱心臟的電池儲能系統(tǒng)中的電池，負責能量的存儲和釋放；第二個就是號稱大動脈的電池儲能系統(tǒng)中的充放電變換器，它是電池儲能系統(tǒng)能量傳遞的雙向高速通道?！ ‰姵貎δ芟到y(tǒng)中的電池不再單單采用傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池，鈉硫電池、釩電池、鋰電池和鎳氫電池等也紛紛在電池儲能系統(tǒng)中使用，因此電池儲能系統(tǒng)對充放電變化器的要求也越來越高，他不僅要求充放電變化器具有傳統(tǒng)的充放電功能，還需滿足電池電壓的寬范圍運行、快速充放運行、瞬時大功率輸出運行、無功補償運行、孤島運行及多組電池的充放電運行要求。并在3 組鋰電池組構成的電池儲能系統(tǒng)中進行了試驗驗證，為多電池組儲能系統(tǒng)各路電池獨立充放電提供了一個成熟的解決方案?！ ≡诙嚯姵亟M儲能系統(tǒng)中，各電池不能并聯(lián)，需獨立充放電，僅一個PWM 雙向并網(wǎng)變換器滿足不了系統(tǒng)要求，雖然也可以每個電池組均配一個PWM 雙向并網(wǎng)變換器，但這樣的成本較高、體積較大，性價比低。圖1 主電路拓撲DCDC 變換器拓撲也有多種類型，文獻[3]介紹了一種多重化雙向DC/DC 變換器，文獻[4]也介紹了圖2 所示雙向雙全控橋DC/DC 變換器，該變換器的特點是電池和直流母線隔離、兩邊均為單相全控橋變換器、可以工作在零電壓開關（ZVS）模式，但該變換器的缺點是開關器件多、驅動及控制電路復雜、受高頻變壓器的限制，其變換器容量不能做得太大，僅適用中小功率系統(tǒng)。文獻[5]詳細介紹了雙極性控制的全橋SPWM雙向變流器的系統(tǒng)構成及原理，采用單相拓撲，并研制了一臺1 kW 樣機進行測試，其特點是開關頻率高，對電網(wǎng)污染小。對于100 kW 以上的大功率和多組電池的充放電還需采用更加適用的變換器。該變換器的特點是結構簡單、開關器件數(shù)量少、損耗小、驅動和控制電路簡單、電池側輸出采用LCL 濾波，能有效地減小電池端的紋波電壓和紋波電流，該變換器的不足是電池和直流母線不隔離，共地。該系統(tǒng)有3 組獨立電池，每組電池和變換器直流母線電壓參數(shù)如下： 單組電池額定電壓：DC400 V?！ 谓M電池最大充電電流：110 A。 變換器直流母線額定電壓Vdc:DC500 V為了與其他產品兼容，本文研制的120 kW 雙向DCDC 變換器采用2 個三相IGBT 全橋電路（PWM1 和PWM2）構成，圖4 所示，兩個半橋輸出并聯(lián)作為1 路DCDC 變換器，采用該拓撲還有一個最大的優(yōu)點是雙向DCDC變換器與PWM雙向并網(wǎng)變換器均是采用的三相IGBT 全橋電路，因此二者的
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