一种模块化的交流直流双向转换系统及储能设备的制作方法

本技术实施方式涉及电力电子保护电路，尤其涉及一种模块化的交流直流双向转换系统及储能设备。

背景技术：

1、应用于储能等领域高压大功率逆变器系统(双向ac-dc)，通常面临三个主要问题，其一是高压，受到功率开关器件的限制，高压电路拓扑通常需要使用三电平或者多电平电路等复杂电路来降低对器件电压等级的要求；其二是大功率，功率越大，设计、开发、测试的难度增加；其三，通常一个模块就是一个系统，升功率或者降功率不够灵活。

2、关于上述的技术方案，发明人发现存在如下问题：高压大功率逆变器系统面临的主要问题是开发难度大，设计门槛高，功率配置不灵活。

3、因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本实用新型实施方式的目的在于提供一种模块化的交流直流双向转换系统及储能设备，进而至少解决高压大功率逆变器系统的开发难度大，设计门槛高，功率配置不灵活等问题。

2、本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

3、第一方面，本实用新型提供了一种模块化的交流直流双向转换系统，包括：

4、第一转换组，所述第一转换组包括多个转换模块，且多个所述转换模块交流端相互连接作为第一交流端口，多个所述转换模块直流正端相互连接作为第一直流正端口，多个所述转换模块直流负端相互连接作为第一直流负端口；

5、第二转换组，所述第二转换组包括多个转换模块，且多个所述转换模块交流端相互连接作为第二交流端口，多个所述转换模块直流正端相互连接作为第二直流正端口，多个所述转换模块直流负端相互连接作为第二直流负端口；

6、其中，所述第一转换组的所述第一交流端口和所述第二转换组的所述第二交流端口并联连接于第一公共端，且所述第一公共端用于连接于交流源电路；所述第一转换组的所述第一直流负端口和所述第二转换组的所述第二直流正端口串联连接，所述第一转换组的所述第一直流正端口和所述第二转换组的所述第二直流负端口用于连接于直流源电路的两端；

7、其中，每个所述转换模块包括：整流电路，所述整流电路用于转换交流直流；在所述整流电路的交流端与所述转换模块的交流端之间设置有第一隔离电路，或者，在所述整流电路的直流端与所述转换模块的直流端之间设置有第二隔离电路。

8、可选地，所述第一隔离电路为隔离变压器。

9、可选地，所述第二隔离电路为直流-直流隔离电路。

10、可选地，所述第一转换组还设置有第一并机通信线，所述第一并机通信线用于通信所述第一转换组的全部转换模块；

11、所述第二转换组还设置有第二并机通信线，所述第二并机通信线用于通信所述第二转换组的全部转换模块。

12、可选地，在所述第一转换组的所述第一直流负端口和所述第二转换组的所述第二直流正端口之间设置有第二公共端，且所述第二公共端设置为抽出中线。

13、可选地，在所述第一转换组的所述第一直流正端口和所述第一直流负端口之间连接有反向二极管，且在所述第二转换组的所述第二直流正端口和所述第二直流负端口之间连接有反向二极管。

14、可选地，所述转换模块的功率及电压的规格相同。

15、可选地，所述第一转换组和所述第二转换组的转换模块的数量相同。

16、可选地，所述整流电路为三相全桥整流电路。

17、第二方面，本实用新型提供了一种储能设备，包括：

18、交流直流双向转换系统，所述交流直流双向转换系统为上述实施方式中任一项的所述的模块化的交流直流双向转换系统

19、交流电源，所述交流电源连接于所述第一公共端；

20、储能电容，所述储能电容的两端分别连接于所述第一转换组的所述第一直流正端口和所述第二转换组的所述第二直流负端口。

21、本实用新型的实施方式提供的技术方案可以包括以下有益效果：

22、本实用新型的实施方式中，通过模块化并联，减小了单一模块的功率；模块化串联，降低了单一模块的电压等级；改变模块化并联和串联的数量，可以更改系统的总功率。通过模块化串并联，解决单一高压大功率系统的开发难度大，设计门槛高，功率配置不灵活的问题，同时提升了系统的可维护性。

23、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

技术特征：

1.一种模块化的交流直流双向转换系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的交流直流双向转换系统，其特征在于，所述第一隔离电路为隔离变压器。

3.根据权利要求1所述的交流直流双向转换系统，其特征在于，所述第二隔离电路为直流-直流隔离电路。

4.根据权利要求1所述的交流直流双向转换系统，其特征在于，所述第一转换组还设置有第一并机通信线，所述第一并机通信线用于通信所述第一转换组的全部转换模块；

5.根据权利要求1所述的交流直流双向转换系统，其特征在于，在所述第一转换组的所述第一直流负端口和所述第二转换组的所述第二直流正端口之间设置有第二公共端，且所述第二公共端设置为抽出中线。

6.根据权利要求5所述的交流直流双向转换系统，其特征在于，在所述第一转换组的所述第一直流正端口和所述第一直流负端口之间连接有反向二极管，且在所述第二转换组的所述第二直流正端口和所述第二直流负端口之间连接有反向二极管。

7.根据权利要求1-6任一项所述的交流直流双向转换系统，其特征在于，所述转换模块的功率及电压的规格相同。

8.根据权利要求1-6任一项所述的交流直流双向转换系统，其特征在于，所述第一转换组和所述第二转换组的转换模块的数量相同。

9.根据权利要求1-6任一项所述的交流直流双向转换系统，其特征在于，所述整流电路为三相全桥整流电路。

10.一种储能设备，其特征在于，包括：

技术总结
本技术关于一种模块化的交流直流双向转换系统及储能设备。该系统包括：包括多个转换模块的第一转换组和包括多个转换模块的第二转换组，第一转换组和第二转换组的交流端口并联于第一公共端，且第一公共端用于连接于交流源电路；第一转换组和第二转换组的直流端口串联后连接于直流源电路的两端；每个转换模块包括：整流电路；在整流电路的交流端设置有第一隔离电路，或者，在整流电路的直流端设置有第二隔离电路。本技术通过模块化并联，减小了单一模块的功率；模块化串联，降低了单一模块的电压等级；通过改变模块化并联和串联的数量，可以更改系统的总功率。解决了高压大功率系统的开发难度大，设计门槛高，功率配置不灵活的问题。

技术研发人员：石伟,刘中伟,肖正虎,史耀华
受保护的技术使用者：西安图为电气技术有限公司
技术研发日：20230710
技术公布日：2024/1/15