(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211186066.5 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 科大国创新能科技有限公司 地址 230088 安徽省合肥市高新区明珠大 道584号国创新能产业园 (72)发明人 文鹏　张峻峰　许文文　刘亮　 唐瑭　陆文文　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 张萍 (51)Int.Cl. H02J 3/32(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 15/00(2006.01) H02J 7/00(2006.01)H02M 3/156(2006.01) (54)发明名称 级联储能电路及系统 (57)摘要 本发明提供了一种级 联储能电路及系统， 包 括： 多个电池包串联构成的级联电池包和升压电 路； 级联电池包的第一端与升压电路的第一端 连 接， 级联电池包的第二端与升压电路的第二端 连 接； 级联电池包， 用于将多个电池包串联后的总 压调制至级联电压， 并输出级联电压至升压电 路； 升压电路， 用于将级联电压提升至期望输出 电压。 该级联储能电路利用级联电池包的调制作 用和升压电路的升压作用， 实现了能量在多个电 池包与升压电路后续连接的负载系统之间的升 降压运行。 其次， 由于级联电池包利用多个串联 的电池包组成， 降低级 联储能电路对级联电池包 内部单个电池 包的容量和电压等级的要求。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 115549157 A 2022.12.30 CN 115549157 A 1.一种级联储能电路， 其特征在于， 包括： 多个电池包串联构 成的级联电池包和升压电 路； 所述级联电池包的第 一端与所述升压电路的第 一端连接， 所述级联电池包的第 二端与 所述升压电路的第二端连接； 所述级联电池包， 用于将多个电池包串联后的总压调制至级联电压， 并输出级联电压 至升压电路； 所述升压电路， 用于将所述级联电压提升 至期望输出电压 。 2.根据权利要求1所述的级联储能电路， 其特征在于， 所述升压电路包括： 电感、 第一场 效应管、 第二场效应管和电容； 所述电感的第 一端与所述级联电池包的第 一端连接， 所述电感的第 二端分别与所述第 一场效应管 的第一端、 所述第二场效应管 的第一端连接， 所述第一场效应管 的第二端与所 述电容的第一端连接， 所述电容的第二端分别与所述级联电池包的第二端、 所述第二场效 应管的第二端连接 。 3.根据权利要求1所述的级联储能电路， 其特征在于， 所述电池包包括： 蓄电池和子变 换器； 所述蓄电池的第一端与所述子变换器的第 一端连接， 所述蓄电池的第 二端与所述子变 换器的第二端连接； 所述子变换器， 用于控制所述蓄电池输出 预设电池电压 。 4.根据权利要求3所述的级联储能电路， 其特 征在于， 所述子变换器为DCDC变换器； 其中， 所述子变换器的结构为以下任一种： 全桥结构、 半桥结构。 5.根据权利要求4所述的级联储能电路， 其特征在于， 不同所述电池包内的子变换器的 结构相同或不同。 6.根据权利要求5所述的级联储能电路， 其特征在于， 所述级联电池包输出的所述级联 电压的计算 算式为： Ubat_out＝m×N×Ubat_pack， 其中， Ubat_pack表示所述电池包的预设电池电压， Ubat_out表示所 述级联电压， m表示调制度， N表示所述电池 包的数量。 7.根据权利要求6所述的级联储能电路， 其特征在于， 所述升压电路输出的所述期望输 出电压的计算 算式为： 其中， Ubus表示所述期望输出电压， D表示占空比， Ubat_out表示所述级联电 压。 8.一种级联储能系统， 其特征在于， 包括： 多个上述权利要求1 ‑7中任一项所述的级联 储能电路； 其中， 相邻两个所述级联储能电路 之间的连接方式为并联 连接。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115549157 A 2级联储能电路及系统 技术领域 [0001]本发明涉及储能的技 术领域， 尤其是 涉及一种级联储能电路及系统。 背景技术 [0002]随着社会经济 的发展， 人民生活水平以及用电需求不断提高， 导致电力负荷的峰 谷差越来越大， 电力系统供需不平衡的问题日益突出。 这种高峰负荷电力 短缺问题将影响 当地居民正常生活和经济产业 发展， 制约社会经济的发展。 同时， 低谷负荷一方面给电力系 统稳定控制带来了困难， 另一方面 也造成了资源浪费， 导 致系统运行的经济性下降。 [0003]在电力负荷削峰填谷 的问题需要解决的环境下， 储能赢来了发展机遇。 目前常用 的蓄电池储能系统技术方案可总结为DCAC储能方案、 DCDC储能方案和级联DCDC储能方案。 其中， DCAC储 能方案中， 电池通过DCAC设备直接与电网进行能量交互， 中间环节少， 效率较 高， 但对电池包容量和电压等级要求较高。 而D CDC储能方案， 虽然 可以实现能量双向升降压 运行， 但对电池包容量要求较高。 最后， 级联DCDC储能方案， 能够有效降低单电池包容量和 电压等级， 通过增加级 联的子模块数量来提高母线电压等级， 但子模块数量确定后， 母线电 压等级也随之确定， 无法灵活升降压运行。 [0004]综上， 现有的储能方案存在无法在降低电池包容量和电压等级的同时， 实现灵活 升降压的技 术问题。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种级联储能电路及系统， 以缓解现有的储能方案存在的 无法在降低电池 包容量和电压等级的同时， 实现灵活升降压的技 术问题。 [0006]第一方面， 本 发明提供了一种级联储能电路， 包括： 多个电池包串联构成的级联电 池包和升压电路； [0007]所述级联电池包的第一端与所述升压电路的第一端连接， 所述级联电池包的第二 端与所述升 压电路的第二端连接； [0008]所述级联电池包， 用于将多个电池包串联后的总压调制至级联电压， 并输出级联 电压至升压电路； [0009]所述升压电路， 用于将所述级联电压提升 至期望输出电压 。 [0010]进一步的， 所述升 压电路包括： 电感、 第一场效应管、 第二场效应管和电容； [0011]所述电感的第一端与所述级联电池包的第一端连接， 所述电感的第二端分别与所 述第一场效应管 的第一端、 所述第二场效应管 的第一端连接， 所述第一场效应管 的第二端 与所述电容的第一端连接， 所述电容的第二端分别与所述级联电池包的第二端、 所述第二 场效应管的第二端连接 。 [0012]进一步的， 所述电池 包包括： 蓄电池和子变换器； [0013]所述蓄电池的第一端与所述子变换器的第一端连接， 所述蓄电池的第二端与所述 子变换器的第二端连接；说　明　书 1/6 页 3 CN 115549157 A 3