飞轮储能系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115954911A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310237015.9(22)申请日2023.03.13(71)申请人坎德拉（深圳）新能源科技有限公司地址518000广东省深圳市南山区西丽街道西丽社区打石一路深圳国际创新谷七栋B座2601房(72)发明人刘李林贺智威刘东柳哲鄢秋亮周军辉(74)专利代理机构深圳市力道知识产权代理事务所(普通合伙)44507专利代理师温朝晖(51)Int.Cl.H02J3/30(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图6页(54)发明名称飞轮储能系统(57)摘要本申请提供一种飞轮储能系统，包括能量转换装置、飞轮储能装置和驱动控制装置，能量转换装置包括交‑直流变换电路、电压维持电路和直‑交流变换电路，交‑直流变换电路以及直‑交流变换电路均包括多个形成桥臂结构的功率单元，电压维持电路能够维持由飞轮储能装置输出给电网的电压等级，使得飞轮储能系统能够直挂电网进行能量双向转换。本申请旨在通过提升飞轮储能系统的工作电压等级从而提高能量转换效率。CN115954911ACN115954911A权利要求书1/3页1.一种飞轮储能系统，其特征在于，所述飞轮储能系统包括能量转换装置、飞轮储能装置和驱动控制装置；所述能量转换装置用于连接电网，所述飞轮储能装置与所述能量转换装置连接，所述驱动控制装置与所述飞轮储能装置、所述能量转换装置连接；所述能量转换装置用于在所述电网与所述飞轮储能装置之间进行能量双向转换；所述飞轮储能装置用于将所述电网释放的电能转化为机械能进行存储，还用于将存储的机械能转化为电能后输出；所述驱动控制装置用于对所述飞轮储能装置、所述能量转换装置进行控制；其中，所述能量转换装置包括交‑直流变换电路、电压维持电路和直‑交流变换电路；所述交‑直流变换电路用于连接所述电网，所述电压维持电路与所述交‑直流变换电路连接，所述直‑交流变换电路与所述电压维持电路连接；所述直‑交流变换电路还与所述飞轮储能装置连接；所述交‑直流变换电路包括多个第一上桥臂单元和多个第一下桥臂单元，每个所述第一上桥臂单元和第一下桥臂单元均包括串联的多个第一功率单元，各所述第一功率单元用于调节所述交‑直流变换电路的输出功率；所述电压维持电路包括开关直流升压单元和储能单元，所述储能单元与所述开关直流升压单元连接；所述储能单元用于在所述电网释放电能时吸收预设容量电能，所述开关直流升压单元用于在所述飞轮储能装置输出电能时，利用所述储能单元吸收的预设容量电能，维持输出给所述电网的电压；所述直‑交流变换电路包括多个第二上桥臂单元和多个第二下桥臂单元，每个所述第二上桥臂单元和第二下桥臂单元均包括串联的多个第二功率单元，各所述第二功率单元用于调节所述直‑交流变换电路的输出功率。2.根据权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于，所述第一功率单元包括第一H桥单元，所述第一H桥单元包括第一上半桥臂、第一下半桥臂和第一电容；所述第一上半桥臂、第一下半桥臂均包括串联的两个开关管；所述第一上半桥臂的第一端与所述第一下半桥臂的第一端连接，所述第一上半桥臂的第二端与所述第一下半桥臂的第二端连接；所述第一电容连接于第一上半桥臂中点与第一下半桥臂中点之间，所述第一上半桥臂中点为所述第一上半桥臂的两个开关管的中点，所述第一下半桥臂中点为所述第一下半桥臂的两个开关管的中点。3.根据权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于，所述第一上桥臂单元与所述第一下桥臂单元中的多个所述第一功率单元的数量相同；所述第二上桥臂单元与所述第二下桥臂单元中的多个所述第二功率单元的数量相同。4.根据权利要求3所述的飞轮储能系统，其特征在于，多个所述第二功率单元与多个所述第一功率单元对称设置且所述第二功率单元与所述第一功率单元的电路结构相同。5.根据权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于，所述第一上桥臂单元与所述第一下桥臂单元的连接端用于连接所述电网，所述第一上桥臂单元、所述第一下桥臂单元的另一端与所述开关直流升压单元并联；所述第二上桥臂单元与所述第二下桥臂单元的连接端连接所述飞轮储能装置，所述第二上桥臂单元的另一端与所述储能单元连接，所述第二下桥臂单元的另一端与所述第一下2CN115954911A权利要求书2/3页桥臂单元的另一端连接。6.根据权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于，所述飞轮储能系统还包括三相的第一电力路线和三相的第二电力路线，所述交‑直流变换电路、直‑交流变换电路均为三路；各路所述交‑直流变换电路通过一相所述第一电力路线连接至所述电网，各路所述直‑交流变换电路通过一相所述第二电力路线连接至所述飞轮储能装置。7.如权利要求1所述的飞轮储能系统，其特征在于，所述开关直流升压单元包括直流升压单