分布式自重組蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)研究.pdf

1、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是新能源發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。傳統(tǒng)的集中式架構(gòu)存在諸多缺陷，如電池電壓均衡問(wèn)題、系統(tǒng)低可靠性和低儲(chǔ)能利用率。為了解決這些問(wèn)題，分布式蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)被提了出來(lái)。在分布式蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中，雙向直直變換器得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本文基于微型電池儲(chǔ)能模塊，提出一種應(yīng)用于直流微網(wǎng)架構(gòu)的分布式蓄電池儲(chǔ)能架構(gòu)。所提分布式架構(gòu)具有以下優(yōu)勢(shì)：無(wú)電池電壓均衡和電池過(guò)充、過(guò)放問(wèn)題；高可靠性和高兼容性；高儲(chǔ)能利用率；降低了電池管理系統(tǒng)的體積

2、和重量。所提微型電池儲(chǔ)能模塊由微型雙向直直變換器、微型電池管理系統(tǒng)和電池組單體組成。在所提分布式架構(gòu)基礎(chǔ)上，提出一種基于電池恢復(fù)效應(yīng)的自重組控制策略，能進(jìn)一步提升分布式蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的放電效率。為了優(yōu)化所提自重組控制策略，利用曲線擬合方法建立了所提控制策略的數(shù)學(xué)分析模型，從理論上驗(yàn)證了其可行性。得益于可實(shí)現(xiàn)雙向能量傳遞、零電壓開通和高效率等優(yōu)勢(shì)，雙有源全橋變換器被選作微型電池儲(chǔ)能模塊中的微型雙向直直變換器。提出一種結(jié)合傳統(tǒng)移相控制和三角

3、波控制的混合式變頻控制方式，能夠在寬負(fù)載范圍內(nèi)減小變換器的主導(dǎo)損耗，提升變換器效率。搭建了分布式蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用來(lái)驗(yàn)證所提自重組控制策略，所搭建平臺(tái)總功率1.5KW，包含四個(gè)微型電池儲(chǔ)能模塊，每個(gè)微型電池儲(chǔ)能模塊包含一個(gè)12V/100Ah電池組、一個(gè)微型電池管理裝置和一個(gè)微型雙向 DC/DC變換器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明應(yīng)用所提自重組算法，分布式蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的總放電時(shí)間得到顯著提升。微型雙向DC/DC變換器樣機(jī)為12V/380V/500