本技术涉及电力电子，特别涉及一种储能变流器、储能系统及其直流侧变换电路和控制方法。
背景技术：
1、储能系统的直流侧变换电路，通常采用bdc(bi-directionaldc-dc converter，双向dc/dc变换器)实现电池系统与直流母线之间的功率传输。另外，该直流侧变换电路中还可以设置有boost电路，以将光伏系统接入直流母线。
2、在系统运行时，若bdc或者boost电路满功率工作，则相应功率电路会有较大损耗，系统的工作效率受限，且热设计难度较大。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术提供一种储能变流器、储能系统及其直流侧变换电路和控制方法，在功率电路满功率工作时，通过一个候补双向dc/dc变换电路，缓解其热压力和电应力，提高系统功率效率，并降低系统的热设计难度。
2、为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
3、本技术第一方面提供了一种储能系统的直流侧变换电路，包括：开关模块，候补双向dc/dc变换电路，以及，至少一个功率电路；其中，
4、所述功率电路的高压侧，用于连接直流母线的正负极；
5、所述功率电路的低压侧，用于连接电池系统或者光伏系统；
6、所述候补双向dc/dc变换电路的高压侧，用于连接所述直流母线的正负极；
7、所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧，通过所述开关模块，实现与所述电池系统、所述光伏系统以及所述直流母线的下半母线中至少两种间的连接切换。
8、可选的，所述候补双向dc/dc变换电路，为：母线平衡桥电路；
9、所述开关模块存在一种导通状态是：连接所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧与所述下半母线；
10、所述开关模块存在另外至少一种导通状态是：连接所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧与所述电池系统，和/或，连接所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧与所述光伏系统。
11、可选的，所述直流侧变换电路，还包括：母线平衡桥电路；
12、所述母线平衡桥电路的高压侧正极，用于连接所述直流母线的正极；
13、所述母线平衡桥电路的低压侧正极，用于连接所述直流母线的中点；
14、所述母线平衡桥电路的高压侧负极和低压侧负极，均连接于所述直流母线的负极；
15、所述开关模块存在一种导通状态是：连接所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧与所述电池系统；
16、所述开关模块存在另外一种导通状态是：连接所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧与所述光伏系统。
17、可选的，所述候补双向dc/dc变换电路，为：双向buck－boost拓扑。
18、可选的，所述开关模块，为：机械开关；
19、所述机械开关的一侧，连接所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧正极；
20、所述机械开关的另一侧，用于连接所述电池系统的正极、所述光伏系统的正极以及所述直流母线的中点内的至少两种；
21、所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧负极，连接所述直流母线的负极。
22、可选的，所述开关模块，包括：两个开关管支路；
23、各所述开关管支路的一端，均连接所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧正极；
24、各所述开关管支路的另一端，分别连接：所述电池系统的正极和所述光伏系统的正极，或者，所述电池系统的正极和所述直流母线的中点，又或者，所述光伏系统的正极和所述直流母线的中点；
25、所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧负极，连接所述直流母线的负极。
26、可选的，所述开关管支路，包括：两个反向串联的开关管。
27、可选的，所述开关模块，包括：三个开关管支路；
28、各所述开关管支路的一端，均连接所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧正极；
29、各所述开关管支路的另一端，分别连接所述电池系统的正极、所述光伏系统的正极以及所述直流母线的中点；
30、所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧负极，连接所述直流母线的负极。
31、可选的，低压侧用于连接所述电池系统的所述功率电路，包括：双向buck－boost拓扑。
32、可选的，低压侧用于连接所述光伏系统的所述功率电路，包括：boost拓扑。
33、可选的，存在至少一个所述功率电路的低压侧用于连接所述电池系统；
34、所述功率电路的个数大于1时，还存在至少一个所述功率电路的低压侧用于连接所述光伏系统。
35、本技术第二方面还提供了一种储能系统的控制方法，所述储能系统包括如上述第一方面任一种所述的储能系统的直流侧变换电路；所述控制方法，包括：
36、确定所述储能系统的工况；
37、根据所述储能系统的工况，控制所述直流侧变换电路中开关模块的导通状态。
38、可选的，根据所述储能系统的工况，控制所述直流侧变换电路中开关模块的导通状态，包括：
39、若所述储能系统的工况为正常并网，则控制所述直流侧变换电路中开关模块的导通状态为：连接所述直流侧变换电路中候补双向dc/dc变换电路的低压侧与电池系统或光伏系统。
40、可选的，在所述开关模块能够实现与所述电池系统和所述光伏系统之间的连接切换时，若所述储能系统的工况为正常并网，则优先控制所述开关模块连接所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧与所述直流侧变换电路中损耗更大或出现故障的功率电路所接的系统。
41、可选的，根据所述储能系统的工况，控制所述直流侧变换电路中开关模块的导通状态，还包括：
42、若所述储能系统的工况为电网掉电且需要带半波载，则控制所述直流侧变换电路中开关模块的导通状态为：连接所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧与所述储能系统中直流母线的下半母线。
43、本技术第三方面还提供了一种储能变流器，包括：双向dc/ac变换电路、控制器和如上述第一方面任一种所述的储能系统的直流侧变换电路；其中，
44、所述直流侧变换电路中存在至少一个功率电路，用于连接电池系统和直流母线；
45、所述直流母线，通过所述双向dc/ac变换电路，连接电网；
46、所述直流侧变换电路和所述双向dc/ac变换电路，分别受控于所述控制器；
47、所述控制器用于执行如上述第二方面任一种所述的储能系统的控制方法。
48、可选的，所述直流侧变换电路中还存在至少一个功率电路，用于连接光伏系统和所述直流母线。
49、本技术第四方面还提供了一种储能系统，包括：电池系统和如上述第三方面任一种所述的储能变流器。
50、可选的，所述储能系统还包括：光伏系统；
51、所述光伏系统，通过所述储能变流器内直流侧变换电路中相应的功率电路，和/或，通过独立于所述储能变流器的功率电路，连接所述直流母线。
52、本技术提供的储能系统的直流侧变换电路，其内部的功率电路用于实现直流母线与电池系统或者光伏系统之间的功率传输；并另外设置有一个候补双向dc/dc变换电路，通过其高压侧接入直流母线的正负极；而且，该候补双向dc/dc变换电路的低压侧，通过开关模块，可以实现与电池系统、光伏系统以及直流母线的下半母线中至少两种间的连接切换。对于该候补双向dc/dc变换电路而言，当其低压侧通过该开关模块连接电池系统时，其可以缓解电池系统所接功率电路在满功率运行时的热压力和电应力，通过对于传输功率的分担降低相应功率电路的损耗，提高系统功率效率，并降低系统的热设计难度；当其低压侧通过该开关模块连接光伏系统时同理；另外，当其低压侧通过该开关模块连接下半母线时，还可以实现对于直流母线的平衡功能。
1.一种储能系统的直流侧变换电路，其特征在于，包括：开关模块，候补双向dc/dc变换电路，以及，至少一个功率电路；其中，
2.根据权利要求1所述的储能系统的直流侧变换电路，其特征在于，所述候补双向dc/dc变换电路，为：母线平衡桥电路；
3.根据权利要求1所述的储能系统的直流侧变换电路，其特征在于，还包括：母线平衡桥电路；
4.根据权利要求1所述的储能系统的直流侧变换电路，其特征在于，所述候补双向dc/dc变换电路，为：双向buck－boost拓扑。
5.根据权利要求1所述的储能系统的直流侧变换电路，其特征在于，所述开关模块，为：机械开关；
6.根据权利要求1所述的储能系统的直流侧变换电路，其特征在于，所述开关模块，包括：两个开关管支路；
7.根据权利要求6所述的储能系统的直流侧变换电路，其特征在于，所述开关管支路，包括：两个反向串联的开关管。
8.根据权利要求1所述的储能系统的直流侧变换电路，其特征在于，所述开关模块，包括：三个开关管支路；
9.根据权利要求1至8任一项所述的储能系统的直流侧变换电路，其特征在于，低压侧用于连接所述电池系统的所述功率电路，包括：双向buck－boost拓扑。
10.根据权利要求1至8任一项所述的储能系统的直流侧变换电路，其特征在于，低压侧用于连接所述光伏系统的所述功率电路，包括：boost拓扑。
11.根据权利要求1至8任一项所述的储能系统的直流侧变换电路，其特征在于，存在至少一个所述功率电路的低压侧用于连接所述电池系统；
12.一种储能系统的控制方法，其特征在于，所述储能系统包括如权利要求1至11任一项所述的储能系统的直流侧变换电路；所述控制方法，包括：
13.根据权利要求12所述的储能系统的控制方法，其特征在于，根据所述储能系统的工况，控制所述直流侧变换电路中开关模块的导通状态，包括：
14.根据权利要求13所述的储能系统的控制方法，其特征在于，在所述开关模块能够实现与所述电池系统和所述光伏系统之间的连接切换时，若所述储能系统的工况为正常并网，则优先控制所述开关模块连接所述候补双向dc/dc变换电路的低压侧与所述直流侧变换电路中损耗更大或出现故障的功率电路所接的系统。
15.根据权利要求13所述的储能系统的控制方法，其特征在于，根据所述储能系统的工况，控制所述直流侧变换电路中开关模块的导通状态，还包括：
16.一种储能变流器，其特征在于，包括：双向dc/ac变换电路、控制器和如权利要求1至11任一项所述的储能系统的直流侧变换电路；其中，
17.根据权利要求16所述的储能变流器，其特征在于，所述直流侧变换电路中还存在至少一个功率电路，用于连接光伏系统和所述直流母线。
18.一种储能系统，其特征在于，包括：电池系统和如权利要求16或17任一项所述的储能变流器。
19.根据权利要求18所述的储能系统，其特征在于，还包括：光伏系统；
