一种双向变换器组成的储能系统的制作方法

1.本实用新型涉及电子电力技术领域，具体为一种双向变换器组成的储能系统。


背景技术：

2.随着分布式能源和新能源发展规模的不断扩大，通过智能电网实现电力的智能存储和传输，也是能源体系的优化趋势；太阳能发电，锂离子电池组储电等新能源应用规模越来越大，在供电系统中占比也越来越高；此外由于太阳能能源受太阳光照等外部环境影响较大，发电输出存在波动，如果大规模的接入电网，会对电网造成冲击和影响；采用储能系统可以平抑太阳能等新能源发电波形的畸变，实现能源的稳定供应，还可以实现削峰填谷应用等；在储能系统中，储能逆变器是关键核心装备，也是实现电能变换管理的重要设备，
3.在现有的储能逆变电源系统中，多数采用直流储能、交流输出的架构模式；常规架构的储能逆变电源系统中储能单元ac-dc电池组充电器是独立的硬开关变换器、逆变电源单元升压dc-dc是独立的硬开关变换器；体积庞大、效率低、成本高、控制切换复杂，难以满足直流配用电的使用需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种双向变换器组成的储能系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种双向变换器组成的储能系统，包括储能双向变换器电路，所述储能双向变换器电路由全桥clllc拓扑和h桥逆变器拓扑组成，所述全桥clllc拓扑的输出端与所述h桥逆变器拓扑的输入端电性连接。
6.进一步的，所述h桥逆变器拓扑的输出端电性连接有交流负载输出电路和交流旁路输入电路的输入端，所交流负载输出电路和所述交流旁路输入电路的输出端电性连接有工作状态检测电路一的输入端。
7.进一步的，所述工作状态检测电路一的输出端电性连接有数字控制器的输入端，所述数字控制器的输出端与所述全桥clllc拓扑和所述h桥逆变器拓扑的输入端电性连接。
8.进一步的，所述数字控制器的输入端电性连接有辅助电源供电电路和工作状态检测电路二的输出端，所述工作状态检测电路二的输入端电性连接有48v电池组。
9.进一步的，所述48v电池组的输出端与所述全桥clllc拓扑的输入端电性连接。
10.进一步的，所述数字控制器包括控制芯片，所述控制芯片型号为tms320f280049。
11.与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：
12.1、本实用新型优化双向变换器电路结构，使其既可以满足常规电网的交流配用电的需求，也可以适应纯直流供电系统的应用，且结构更简单、成本低、效率高、体积小；该储能双向变换器电池组充电和逆变升压采用单级拓扑，用一级隔离clllc谐振软开关变换器拓扑实现系统中储能单元ac-dc电池组充电和逆变电源单元升压dc-dc的变换；利用数字控制技术，在市电输入时，通过h桥拓扑把市电电压升到稳定400vdc然后给隔离clllc谐振软
开关变换器拓扑，使得clllc谐振软开关变换器拓扑的设计更佳简单和高效率转换的实现。储能双向变换器的工作模式切换控制采用tms320f280049数字控制系统技术切换，根据使用用场合灵活切换，可以通过无线蓝牙技术和手机终端app连接，来实现对储能双向变换器的工作模式的控制和工作状态的检测功能。
附图说明
13.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
14.图1是本实用新型储能双向变换器的电路原理框图；
15.图2是本实用新型储能双向变换器的部分电路图。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.请参阅图1-图2，本实用新型提供技术方案：一种双向变换器组成的储能系统，包括储能双向变换器电路，所述储能双向变换器电路由全桥clllc拓扑和h桥逆变器拓扑组成，所述全桥clllc拓扑的输出端与所述h桥逆变器拓扑的输入端电性连接，所述h桥逆变器拓扑的输出端电性连接有交流负载输出电路和交流旁路输入电路的输入端，所交流负载输出电路和所述交流旁路输入电路的输出端电性连接有工作状态检测电路一的输入端，所述工作状态检测电路一的输出端电性连接有数字控制器的输入端，所述数字控制器的输出端与所述全桥clllc拓扑和所述h桥逆变器拓扑的输入端电性连接，所述数字控制器的输入端电性连接有辅助电源供电电路和工作状态检测电路二的输出端，所述工作状态检测电路二的输入端电性连接有48v电池组，所述48v电池组的输出端与所述全桥clllc拓扑的输入端电性连接，所述数字控制器包括控制芯片，所述控制芯片型号为tms320f280049。
18.具体实施方式为：使用时，
①
储能双向变换器全桥clllc交流—直流转换(给电池组充电)：当储能双向变换器电源输入接电池组时，输出交流接输出负载，市电输入交流旁路有时，全桥clllc拓扑图给电池组充电，市电输入通过旁路输出给负载供电，全桥clllc此时工作于交流-直流转换状态，由控制芯片tms320f280049数字控制切换和闭环控制，数字控制可以进行电池组的充电管理和优化、储能充电和逆变输出的切换；
②
储能双向变换器全桥clllc直流—直流转换(升压逆变)：当储能双向变换器电源输入接电池组时，输出交流接输出负载，市电输入掉电或被切断时，全桥clllc拓扑图的输出变输入把电池组电压升高到400vdc，由tms320f280049数字控制切换和闭环控制，全桥clllc此时工作于直流-直流升压转换状态，由tms320f280049数字控制芯片切换工作状态和闭环控制，tms320f280049数字控制芯片可以进行升压电压的调整和控制，升压后给后级h桥逆变器图进行直流-交流逆变给负载供电；
③
储能双向变换器的控制系统采用全数字控制技术，采用dsptms320f280049数字控制芯片，加外围硬件辅助电路和检测电路来完成；可以通过蓝牙和手机app连接，在手机终端设置储能双向变换器的工作模式和检测储能双向变换器的工
作状态；双向变换器电路有三种工作模式；(1)第一种储能模式：交流旁路输入，市电工作，此时该储能双向变换器clllc工作于交流-直流转换(给电池组充电)；此时h桥逆变器工作于升压状态把母线电压稳定在400vdc，方便后级clllc拓扑谐振网络的计算，此时h桥不逆变；市电通过继电器和可控硅给输出负载供电；(2)第二种逆变模式：交流旁路被切断，市电掉电，此时该储能双向变换器clllc工作于直流-交流转换把电池组电压升压到400vdc给后级h桥逆变器，h桥逆变器工作输出交流220vac到输出负载；(3)第三种电池组充放电管理模式：当储能双向变换器同时接入旁路市电和电池组时，数字控制器会进行电池组电量、电压、温度等信息的采集，会优先依据电池组特性进行电池的充放电活化管理以提高电池组的使用寿命。
19.本实用新型的工作原理：
20.参照说明书附图1-附图2，本实用新型优化双向变换器电路结构，使其既可以满足常规电网的交流配用电的需求，也可以适应纯直流供电系统的应用，且结构更简单、成本低、效率高、体积小；该储能双向变换器电池组充电和逆变升压采用单级拓扑，用一级隔离clllc谐振软开关变换器拓扑实现系统中储能单元ac-dc电池组充电和逆变电源单元升压dc-dc的变换；利用数字控制技术，在市电输入时，通过h桥拓扑把市电电压升到稳定400vdc然后给隔离clllc谐振软开关变换器拓扑，使得clllc谐振软开关变换器拓扑的设计更佳简单和高效率转换的实现。储能双向变换器的工作模式切换控制采用tms320f280049数字控制系统技术切换，根据使用用场合灵活切换，可以通过无线蓝牙技术和手机终端app连接，来实现对储能双向变换器的工作模式的控制和工作状态的检测功能。
21.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
22.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。